JP2006275280A - Sliding member and fluid machine - Google Patents
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Abstract
【課題】
基材の表面に対するフッ素樹脂を含む摺動性被膜の密着性を向上させた摺動部材及び圧縮機を提供する。
【解決手段】
スクロール型圧縮機(10)におけるスライドブッシュ(25)の円筒部(26)と可動スクロール(50)の突出部(53)との摺動部分に軸受メタルの潤滑部(70)を設ける。潤滑部(70)の内周面は、鉄製の基材の表面粗さRaを3.7μmとし、その表面にFEP及びPTFEを含む樹脂層を設けて形成されている。
【選択図】図1
【Task】
Provided are a sliding member and a compressor in which the adhesion of a slidable coating containing a fluororesin to the surface of a substrate is improved.
[Solution]
In the scroll compressor (10), a bearing metal lubrication portion (70) is provided at a sliding portion between the cylindrical portion (26) of the slide bush (25) and the protruding portion (53) of the movable scroll (50). The inner peripheral surface of the lubrication part (70) is formed by setting the surface roughness Ra of the iron base material to 3.7 μm and providing a resin layer containing FEP and PTFE on the surface.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、摺動部材及び流体機械圧縮機に関し、特に、金属製の基材の表面にフッ素を含有する樹脂層を備えた摺動部材及びそれを用いた流体機械に係るものである。 The present invention relates to a sliding member and a fluid mechanical compressor, and particularly relates to a sliding member provided with a resin layer containing fluorine on the surface of a metal substrate and a fluid machine using the sliding member.
現在使用されているほとんどの機械には軸受けや互いに係合する歯車などの摺動部材が用いられている。このような摺動部材は所要の機械的強度を必要とされるのと同時に、表面においては摺動性あるいは耐摩耗性を必要とされる。摺動部分に潤滑剤を供給することによって摺動性や耐摩耗性を満たす方法もあるが、摺動部材が用いられる場所によっては潤滑剤を供給することが好ましくない場合もある。また、潤滑剤を供給することがコスト増となる場合も多い。従って、潤滑剤を用いないで摺動性あるいは耐摩耗性を表面に具備させる技術も非常にたくさん開発されており、例えば摺動部材の表面に摺動性皮膜を形成する技術を挙げることができる。 Most of the machines currently used use sliding members such as bearings and gears that engage with each other. Such a sliding member is required to have a required mechanical strength, and at the same time, a sliding property or wear resistance is required on the surface. Although there is a method of satisfying slidability and wear resistance by supplying a lubricant to the sliding portion, it may not be preferable to supply the lubricant depending on the place where the sliding member is used. Also, supplying the lubricant often increases costs. Accordingly, a great number of techniques for providing slidability or wear resistance on the surface without using a lubricant have been developed. .
ここで、摺動部材は機械的強度を要求されるため、摺動部材の基材は金属である場合が多い。一方、摺動性皮膜にはMoS2やグラファイトのような固体潤滑剤あるいはフッ素樹脂のような高分子化合物が、摺動性能が良好なため多く用いられている。しかし、このような固体潤滑剤や高分子化合物(樹脂)は基材の金属との密着性に劣るため、この密着性を向上させるために様々な検討が行われている。 Here, since the sliding member is required to have mechanical strength, the base material of the sliding member is often a metal. On the other hand, a solid lubricant such as MoS2 or graphite or a polymer compound such as a fluororesin is often used for the slidable film because of its good sliding performance. However, since such solid lubricants and polymer compounds (resins) are inferior in adhesion to the metal of the base material, various studies have been made to improve the adhesion.
密着性の向上手段として、基材表面を荒らしてその粗面に固体潤滑剤や樹脂を塗布する方法が多く検討されている(例えば、特許文献1、特許文献2)。この方法は、基材表面の微細な凹部に固体潤滑剤や樹脂を食い込ませて密着性を向上させるものである。
しかしながら、特許文献1に開示されている技術は、金属基体の表面層を硬質化することが必須であり、このような硬質化を行わない摺動性部材には適用できない。
However, the technique disclosed in
また、特許文献2に開示されているバーフィールド型等速ジョイントは、ショットブラスト処理によって基材表面を中心線平均粗さRaで10〜30μmの表面粗さにしたものである。このため、表面には単純な形状の大きな凹凸があるだけであり、固体潤滑剤や樹脂の食い込み効果が小さい。従って、密着性が向上せず、特に、樹脂を塗布した場合は運転の途中で樹脂が剥離して摩擦係数が大幅に上がってしまうという問題があった。この問題は、ショットブラスト処理によって基材表面を中心線平均粗さRaで10〜30μmの表面粗さにした後に化成処理を行っても解決しない。
Further, the Barfield type constant velocity joint disclosed in
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、基材の表面に対するフッ素樹脂を含む摺動性被膜の密着性を向上させた摺動部材及び流体機械を提供することを目的としている。 This invention is made in view of such a point, and it aims at providing the sliding member and fluid machine which improved the adhesiveness of the slidable film containing the fluororesin with respect to the surface of a base material. .
上記の目的を達成するために、本願発明は、摺動部材が金属製の基材の表面にフッ素樹脂を含む樹脂層を備えるようにしたものである。 In order to achieve the above object, in the present invention, the sliding member is provided with a resin layer containing a fluororesin on the surface of a metal base material.
具体的に、第1の発明は、金属製の基材の表面にフッ素樹脂を含む樹脂層を備えた摺動部材を対象としている。そして、上記基材の表面は、粗面化処理によって輪郭曲線の算術平均高さRaが0.5μmよりも大きく10μm未満の表面粗さである。 Specifically, the first invention is directed to a sliding member provided with a resin layer containing a fluororesin on the surface of a metal substrate. And the surface of the said base material is surface roughness whose arithmetic mean height Ra of a contour curve is larger than 0.5 micrometer and less than 10 micrometers by roughening processing.
この第1の発明では、基材の表面と樹脂層とが強固に密着し、樹脂層が基材から欠落するおそれがほとんどない。 In this 1st invention, the surface of a base material and a resin layer adhere | attach firmly, and there is almost no possibility that a resin layer may be missing from a base material.
第2の発明は、上記第1の発明において、上記基材の表面は、粗面化処理によって輪郭曲線の算術平均高さRaが0.75μmよりも大きく10μm未満の表面粗さである。 According to a second aspect, in the first aspect, the surface of the base material has a surface roughness with an arithmetic mean height Ra of the contour curve greater than 0.75 μm and less than 10 μm by the roughening treatment.
この第2の発明では、基材の表面と樹脂層とが非常に強固に密着し、基材からの樹脂層の欠落を確実に防止できる。 In the second invention, the surface of the substrate and the resin layer are in close contact with each other, and the loss of the resin layer from the substrate can be reliably prevented.
第3の発明は、上記第1又は第2の発明において、上記粗面化処理が化成処理である。 In a third aspect based on the first aspect or the second aspect, the roughening treatment is a chemical conversion treatment.
この第3の発明では、粗面化処理を精度良くかつ再現性良く行うことができる。 In the third aspect of the invention, the roughening process can be performed with high accuracy and good reproducibility.
第4の発明は、上記第1〜第3の発明の何れか1の発明において、上記樹脂層がポリアミドイミド樹脂を含有している。 According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions, the resin layer contains a polyamideimide resin.
この第4の発明では、樹脂層を割れにくくでき、より強固に金属基材に密着させることができる。 In this 4th invention, a resin layer can be made hard to break and it can be made to adhere more firmly to a metal substrate.
第5の発明は、上記第1〜第4の発明の何れか1の発明において、上記基材の表面層には硬質化処理がなされていない。 According to a fifth invention, in any one of the first to fourth inventions, the surface layer of the base material is not hardened.
この請求項5の発明では、硬質化処理をわざわざしなくてもよく、コストダウンとなる。
In this invention of
第6の発明は、摺動部材を備えた流体機械を対象としている。そして、上記摺動部材は、金属製の基材の表面の少なくとも一部にフッ素樹脂を含む樹脂層を備え、上記樹脂層の基材の表面は、粗面化処理によって輪郭曲線の算術平均高さRaが0.5μmよりも大きく10μm未満の表面粗さである。 The sixth invention is directed to a fluid machine including a sliding member. The sliding member includes a resin layer containing a fluororesin on at least a part of the surface of the metal base material, and the surface of the base material of the resin layer has an arithmetic average height of a contour curve by roughening treatment. The surface roughness Ra is greater than 0.5 μm and less than 10 μm.
この第6の発明では、流体機内の摺動部材において、基材の表面と樹脂層とが強固に密着し、樹脂層が基材から欠落するおそれがほとんどない。 In the sixth aspect of the invention, in the sliding member in the fluid machine, the surface of the base material and the resin layer are firmly adhered, and there is almost no possibility that the resin layer is lost from the base material.
第7の発明は、上記第6の発明において、上記樹脂層の基材の表面は、粗面化処理によって輪郭曲線の算術平均高さRaが0.75μmよりも大きく10μm未満の表面粗さである。 In a seventh aspect based on the sixth aspect, the surface of the base material of the resin layer has a surface roughness with an arithmetic mean height Ra of the contour curve greater than 0.75 μm and less than 10 μm by a roughening treatment. is there.
この第7の発明では、基材の表面と樹脂層とが非常に強固に密着し、基材からの樹脂層の欠落を確実に防止できる。 In the seventh aspect, the surface of the base material and the resin layer are in close contact with each other, and the loss of the resin layer from the base material can be reliably prevented.
第8の発明は、上記第6又は第7の発明において、上記粗面化処理が化成処理である。 In an eighth aspect based on the sixth aspect or the seventh aspect, the roughening treatment is a chemical conversion treatment.
この第8の発明では、粗面化処理を精度良くかつ再現性良く行うことができる。 In the eighth aspect of the invention, the roughening process can be performed with high accuracy and good reproducibility.
第9の発明は、上記第6〜第8の発明の何れか1の発明において、上記樹脂層がポリアイドイミド樹脂を含有している。 According to a ninth invention, in any one of the sixth to eighth inventions, the resin layer contains a polyidimide resin.
この第9の発明では、樹脂層を割れにくくでき、より強固に金属基材に密着させることができる。 In the ninth aspect of the invention, the resin layer can be hardly broken and can be more firmly adhered to the metal substrate.
第10の発明は、上記第6〜第9の発明の何れか1の発明において、上記摺動部材が冷媒に晒される。 According to a tenth invention, in any one of the sixth to ninth inventions, the sliding member is exposed to a refrigerant.
この第10の発明では、冷媒中において特に潤滑性が向上する。 In the tenth aspect of the invention, lubricity is particularly improved in the refrigerant.
第11の発明は、上記第10の発明において、上記冷媒がフッ素含有物質を含んでいる。 In an eleventh aspect based on the tenth aspect, the refrigerant contains a fluorine-containing substance.
この第11の発明では、冷却効率と潤滑性とが優れた圧縮機となる。 In the eleventh aspect, the compressor is excellent in cooling efficiency and lubricity.
第12の発明は、上記第10又は第11の発明において、上記冷媒に対する潤滑剤の混合率が5%以下である。 In a twelfth aspect based on the tenth or eleventh aspect, the mixing ratio of the lubricant to the refrigerant is 5% or less.
この第12の発明では、冷媒に対する潤滑剤の混合率が小さいので、冷却効率が向上する。 In the twelfth aspect, since the mixing ratio of the lubricant to the refrigerant is small, the cooling efficiency is improved.
第13の発明は、上記第10又は第11の発明において、上記冷媒に潤滑剤が実質的に混合されていない。 In a thirteenth aspect based on the tenth or eleventh aspect, a lubricant is not substantially mixed with the refrigerant.
この第13の発明では、冷却効率が大きく向上する。 In the thirteenth aspect, the cooling efficiency is greatly improved.
第14の発明は、上記第6〜第13の発明の何れか1の発明において、互いに噛み合う一対のスクロール(50,60)を有するスクロール機構(40)を備えている。そして、一対のスクロール(50,60)のうち少なくとも一方が摺動部材を構成している。加えて、該摺動部材であるスクロール(50,60)は、金属製の基材の表面の少なくとも一部に上記樹脂層を備えている。 In a fourteenth aspect based on any one of the sixth to thirteenth aspects, the fourteenth aspect includes a scroll mechanism (40) having a pair of scrolls (50, 60) meshing with each other. At least one of the pair of scrolls (50, 60) constitutes a sliding member. In addition, the scroll (50, 60) as the sliding member includes the resin layer on at least a part of the surface of the metal base.
この第14の発明では、少なくともスクロール(50,60)の一方に形成された樹脂層が強固に密着し、樹脂層が基材から欠落するおそれがほとんどない。 In the fourteenth invention, at least one of the resin layers formed on one of the scrolls (50, 60) is firmly adhered, and there is almost no possibility that the resin layer is lost from the base material.
第15の発明は、上記第14の発明において、上記樹脂層が可動スクロール(50)の軸受部(53)に直接形成されている。 In a fifteenth aspect based on the fourteenth aspect, the resin layer is directly formed on the bearing portion (53) of the movable scroll (50).
この第15の発明では、可動スクロール(50)の軸受部(53)に樹脂層を直接形成しているので、可動スクロール(50)の軸受部(53)と樹脂層が強固に密着すると共に、加工の簡素化が図られる。 In the fifteenth aspect, since the resin layer is directly formed on the bearing portion (53) of the movable scroll (50), the bearing portion (53) of the movable scroll (50) and the resin layer are firmly adhered, Simplification of processing is achieved.
第16の発明は、上記第14の発明において、上記樹脂層が可動スクロール(50)の全体に直接形成されている。 In a sixteenth aspect based on the fourteenth aspect, the resin layer is formed directly on the entire movable scroll (50).
この第16の発明では、可動スクロール(50)全体に樹脂層を形成しているので、加工の容易化が図られる。 In the sixteenth aspect, since the resin layer is formed on the entire movable scroll (50), the processing is facilitated.
第17の発明は、上記第14の発明において、上記樹脂層が可動スクロール(50)の可動側ラップ(52)に直接形成されている。 In a seventeenth aspect based on the fourteenth aspect, the resin layer is formed directly on the movable side wrap (52) of the movable scroll (50).
この第17の発明では、可動スクロール(50)の可動側ラップ(52)に樹脂層を直接形成しているので、可動スクロール(50)の可動側ラップ(52)表面と樹脂層が強固に密着すると共に、固定スクロール(60)との間の隙間が低減される。 In the seventeenth aspect, since the resin layer is directly formed on the movable side wrap (52) of the movable scroll (50), the surface of the movable side wrap (52) of the movable scroll (50) and the resin layer are firmly adhered to each other. In addition, the gap with the fixed scroll (60) is reduced.
第18の発明は、上記第14の発明において、上記樹脂層は、固定スクロール(60)における可動スクロール(50)の対向面全体に直接形成されている。 In an eighteenth aspect based on the fourteenth aspect, the resin layer is formed directly on the entire facing surface of the movable scroll (50) in the fixed scroll (60).
この第18の発明では、固定スクロール(60)における可動スクロール(50)の対向面全体に樹脂層を直接形成しているので、固定スクロール(60)と樹脂層が強固に密着すると共に、可動スクロール(50)との間の隙間が低減される。 In the eighteenth aspect of the invention, since the resin layer is directly formed on the entire opposing surface of the movable scroll (50) in the fixed scroll (60), the fixed scroll (60) and the resin layer are firmly adhered, and the movable scroll (50) is reduced.
第19の発明は、上記第6の発明において、互いに噛み合う一対のスクロール(50,60)を有するスクロール機構(40)を備えている。そして、該一対のスクロール(50,60)のうちの可動スクロール(50)のスラスト軸受(80)が摺動部材を構成している。加えて、該摺動部材であるスラスト軸受(80)は、可動スクロール(50)との摺接面(81)に上記樹脂層が直接形成されている。 In a nineteenth aspect based on the sixth aspect, a scroll mechanism (40) having a pair of scrolls (50, 60) meshing with each other is provided. The thrust bearing (80) of the movable scroll (50) of the pair of scrolls (50, 60) constitutes a sliding member. In addition, the thrust bearing (80) as the sliding member has the resin layer directly formed on the sliding contact surface (81) with the movable scroll (50).
この第19の発明では、スラスト軸受(80)における可動スクロール(50)との摺接面(81)に樹脂層を直接形成しているので、スラスト軸受(80)と樹脂層が強固に密着する。 In the nineteenth aspect of the invention, since the resin layer is directly formed on the sliding contact surface (81) of the thrust bearing (80) with the movable scroll (50), the thrust bearing (80) and the resin layer are firmly adhered to each other. .
第1の発明によれば、金属製の基材と樹脂層との密着性が高くなり、優れた摺動性を示す。 According to 1st invention, the adhesiveness of a metal base material and a resin layer becomes high, and the outstanding slidability is shown.
第2の発明によれば、金属製の基材と樹脂層との密着性が確実に高くなり、非常に優れた摺動性を示す。 According to 2nd invention, the adhesiveness of a metal base material and a resin layer becomes high reliably, and shows the outstanding slidability.
第3の発明によれば、金属製の基材の表面粗面化を精度良くかつ再現性よく行うことができる。 According to the third aspect of the invention, the surface roughening of the metal substrate can be performed with good accuracy and reproducibility.
第4の発明によれば、樹脂層を硬くし、且つこの層の金属製基材への密着性をより向上させることができる。 According to the fourth invention, the resin layer can be hardened, and the adhesion of this layer to the metal substrate can be further improved.
第5の発明によれば、コストダウンができる。 According to the fifth aspect, the cost can be reduced.
第6の発明によれば、流体機内の摺動部材において、基材の表面と樹脂層との密着性が高くなり、優れた摺動性を示す。 According to the sixth invention, in the sliding member in the fluid machine, the adhesion between the surface of the base material and the resin layer is increased, and excellent sliding properties are exhibited.
第7の発明によれば、流体機内の摺動部材において、基材の表面と樹脂層との密着性が確実に高くなり、非常に優れた摺動性を示す。 According to the seventh aspect of the present invention, in the sliding member in the fluid machine, the adhesion between the surface of the base material and the resin layer is reliably increased, and very excellent slidability is exhibited.
第8の発明によれば、流体機内の摺動部材において、金属製の基材の表面粗面化を精度良くかつ再現性よく行うことができる。 According to the eighth invention, in the sliding member in the fluid machine, the surface roughening of the metal base material can be performed with high accuracy and good reproducibility.
第9の発明によれば、流体機内の摺動部材において、樹脂層を硬くし、且つこの層の金属製基材への密着性をより向上させることができる。 According to the ninth aspect, in the sliding member in the fluid machine, the resin layer can be hardened and the adhesion of the layer to the metal substrate can be further improved.
第10の発明によれば、冷却効率と潤滑性とをともに向上させる。 According to the tenth invention, both cooling efficiency and lubricity are improved.
第11の発明によれば、潤滑性及び冷媒との相性を向上させる。 According to the eleventh aspect, lubricity and compatibility with the refrigerant are improved.
第12の発明によれば、潤滑性を保ったまま冷却効率が向上する。 According to the twelfth invention, the cooling efficiency is improved while maintaining lubricity.
第13の発明によれば、潤滑性を保ったまま冷却効率が向上する。 According to the thirteenth invention, the cooling efficiency is improved while maintaining lubricity.
第14の発明によれば、少なくともスクロール(50,60)の一方に形成された樹脂層の密着性が高くなり、優れた摺動性を示す。 According to the fourteenth invention, the adhesiveness of the resin layer formed on at least one of the scrolls (50, 60) is increased, and excellent slidability is exhibited.
第15の発明によれば、可動スクロール(50)の軸受部と樹脂層との密着性が高くなり、さらに加工の簡素化が図られる。 According to the fifteenth aspect, the adhesion between the bearing portion of the movable scroll (50) and the resin layer is enhanced, and the processing is further simplified.
第16の発明によれば、可動スクロール(50)の特定部分にのみ樹脂層形成の処理をする必要がなくなり、加工の容易化が図られる。 According to the sixteenth aspect, it is not necessary to perform the resin layer forming process only on a specific portion of the movable scroll (50), and the processing is facilitated.
第17の発明によれば、可動スクロール(50)の可動側ラップ(52)表面と樹脂層との密着性が高くなると共に、固定スクロール(60)との間の隙間が低減され、良好なシール性が確保できる。 According to the seventeenth aspect, the adhesiveness between the surface of the movable side wrap (52) of the movable scroll (50) and the resin layer is increased, and the gap between the fixed scroll (60) is reduced and good sealing is achieved. Sex can be secured.
第18の発明によれば、固定スクロール(60)と樹脂層との密着性が高くなると共に、可動スクロール(50)との間の隙間が低減され、良好なシール性が確保できる。 According to the eighteenth aspect, the adhesiveness between the fixed scroll (60) and the resin layer is increased, and the gap between the movable scroll (50) is reduced, and a good sealing property can be secured.
第19の発明によれば、スラスト軸受(80)における可動スクロールとの摺接面(81)と樹脂層との密着性が高くなり、可動スクロール(50)とスラスト軸受(80)との摺接面において摺動性が向上する。 According to the nineteenth aspect of the invention, the adhesion between the sliding contact surface (81) of the thrust bearing (80) with the movable scroll and the resin layer increases, and the sliding contact between the movable scroll (50) and the thrust bearing (80) occurs. The slidability is improved on the surface.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施形態1)
本実施形態のスクロール型圧縮機(10)は、冷凍装置の冷媒回路に設けられて、流体であるガス冷媒を圧縮するために用いられる流体機械である。
(Embodiment 1)
The scroll compressor (10) of the present embodiment is a fluid machine that is provided in a refrigerant circuit of a refrigeration apparatus and used to compress a gas refrigerant that is a fluid.
《スクロール型圧縮機の全体構成》
図1に示すように、上記スクロール型圧縮機(10)は、いわゆる全密閉形に構成されている。このスクロール型圧縮機(10)は、縦長で円筒形の密閉容器状に形成されたケーシング(11)を備えている。上記ケーシング(11)の内部には、下から上へ向かって順に、下部軸受部材(30)と、電動機(35)と、スクロール機構である圧縮機構(40)とが配置されている。また、ケーシング(11)の内部には、上下に延びる駆動軸(20)が設けられている。
<Overall configuration of scroll compressor>
As shown in FIG. 1, the scroll compressor (10) is configured in a so-called fully sealed type. The scroll compressor (10) includes a casing (11) formed in a vertically long and cylindrical sealed container shape. In the casing (11), a lower bearing member (30), an electric motor (35), and a compression mechanism (40) that is a scroll mechanism are arranged in order from the bottom to the top. A drive shaft (20) that extends vertically is provided inside the casing (11).
上記ケーシング(11)の内部は、圧縮機構(40)の固定スクロール(60)によって上下に仕切られている。このケーシング(11)の内部は、固定スクロール(60)の上方の空間が第1室(12)に構成され、その下方の空間が第2室(13)に構成されている。 The inside of the casing (11) is partitioned vertically by a fixed scroll (60) of the compression mechanism (40). In the inside of the casing (11), a space above the fixed scroll (60) is configured as a first chamber (12), and a space below the space is configured as a second chamber (13).
上記ケーシング(11)の胴部には、吸入管(14)が取り付けられている。この吸入管(14)は、ケーシング(11)内の第2室(13)に開口している。上記ケーシング(11)の上端部には、吐出管(15)が取り付けられている。この吐出管(15)は、ケーシング(11)内の第1室(12)に開口している。 A suction pipe (14) is attached to the body of the casing (11). The suction pipe (14) opens into the second chamber (13) in the casing (11). A discharge pipe (15) is attached to the upper end of the casing (11). The discharge pipe (15) opens into the first chamber (12) in the casing (11).
上記駆動軸(20)は、主軸部(21)と鍔部(22)と偏心部(23)とを備えている。上記鍔部(22)は、主軸部(21)の上端に形成され、主軸部(21)よりも大径の円板状となっている。上記偏心部(23)は、鍔部(22)の上面に突設されている。この偏心部(23)は、主軸部(21)よりも小径の円柱状となっており、その軸心が主軸部(21)の軸心に対して偏心している。 The drive shaft (20) includes a main shaft portion (21), a flange portion (22), and an eccentric portion (23). The flange portion (22) is formed at the upper end of the main shaft portion (21) and has a disk shape having a larger diameter than the main shaft portion (21). The eccentric part (23) protrudes from the upper surface of the flange part (22). The eccentric portion (23) has a columnar shape with a smaller diameter than the main shaft portion (21), and the shaft center is eccentric with respect to the shaft center of the main shaft portion (21).
上記駆動軸(20)の主軸部(21)は、圧縮機構(40)のフレーム部材(41)を貫通している。この主軸部(21)は、ころ軸受(42)を介してフレーム部材(41)に支持されている。また、駆動軸(20)の鍔部(22)及び偏心部(23)は、フレーム部材(41)よりも上方の第2室(13)に位置している。 The main shaft portion (21) of the drive shaft (20) passes through the frame member (41) of the compression mechanism (40). The main shaft portion (21) is supported by the frame member (41) via a roller bearing (42). Further, the flange portion (22) and the eccentric portion (23) of the drive shaft (20) are located in the second chamber (13) above the frame member (41).
上記駆動軸(20)には、スライドブッシュ(25)が取り付けられている。該スライドブッシュ(25)は、円筒部(26)とバランスウェイト部(27)とを備え、鍔部(22)の上に設けられている。上記スライドブッシュ(25)の円筒部(26)には、駆動軸(20)の偏心部(23)が挿入されている。 A slide bush (25) is attached to the drive shaft (20). The slide bush (25) includes a cylindrical portion (26) and a balance weight portion (27), and is provided on the flange portion (22). The eccentric part (23) of the drive shaft (20) is inserted into the cylindrical part (26) of the slide bush (25).
上記下部軸受部材(30)は、ケーシング(11)内の第2室(13)に位置している。この下部軸受部材(30)は、ボルト(32)によってフレーム部材(41)に固定されている。そして、下部軸受部材(30)は、玉軸受(31)を介して駆動軸(20)の主軸部(21)を支持している。 The lower bearing member (30) is located in the second chamber (13) in the casing (11). The lower bearing member (30) is fixed to the frame member (41) by bolts (32). The lower bearing member (30) supports the main shaft portion (21) of the drive shaft (20) via the ball bearing (31).
上記下部軸受部材(30)には、給油ポンプ(33)が取り付けられている。この給油ポンプ(33)は、駆動軸(20)の下端に係合している。上記給油ポンプ(33)は、駆動軸(20)によって駆動され、ケーシング(11)の底に溜まった冷凍機油を吸入する。給油ポンプ(33)に吸い上げられた冷凍機油は、駆動軸(20)内に形成された通路を通って圧縮機構(40)等へ供給される。 An oil supply pump (33) is attached to the lower bearing member (30). The oil pump (33) is engaged with the lower end of the drive shaft (20). The oil pump (33) is driven by the drive shaft (20) and sucks the refrigeration oil accumulated at the bottom of the casing (11). The refrigerating machine oil sucked up by the oil supply pump (33) is supplied to the compression mechanism (40) and the like through a passage formed in the drive shaft (20).
上記電動機(35)は、固定子(36)と回転子(37)とを備えている。上記固定子(36)は、下部軸受部材(30)と共にボルト(32)によってフレーム部材(41)に固定されている。上記回転子(37)は、駆動軸(20)の主軸部(21)に固定されている。 The electric motor (35) includes a stator (36) and a rotor (37). The stator (36) is fixed to the frame member (41) by bolts (32) together with the lower bearing member (30). The rotor (37) is fixed to the main shaft portion (21) of the drive shaft (20).
上記ケーシング(11)の胴部には、給電用のターミナル(16)が取り付けられている。このターミナル(16)は、端子箱(17)によって覆われている。電動機(35)は、ターミナル(16)を通じて電力が供給される。 A power feeding terminal (16) is attached to the body of the casing (11). The terminal (16) is covered with a terminal box (17). Electric power is supplied to the electric motor (35) through the terminal (16).
《圧縮機構の構成》
上記圧縮機構(40)は、固定スクロール(60)及び可動スクロール(50)を備えると共に、フレーム部材(41)及びオルダムリング(43)を備えている。この圧縮機構(40)は、例えば、いわゆる非対称スクロール構造を採用している。
<Configuration of compression mechanism>
The compression mechanism (40) includes a fixed scroll (60) and a movable scroll (50), and also includes a frame member (41) and an Oldham ring (43). This compression mechanism (40) employs, for example, a so-called asymmetric scroll structure.
上記可動スクロール(50)は、可動側平板部(51)、可動側ラップ(52)及び突出部(53)を備えている。上記可動側平板部(51)は、やや肉厚の円板状に形成されている。上記突出部(53)は、可動側平板部(51)の下面(背面)から突出するように、可動側平板部(51)と一体に形成されている。上記突出部(53)は、可動側平板部(51)のほぼ中央に位置している。この突出部(53)は、スライドブッシュ(25)の円筒部(26)が挿入されて軸受部を構成している。つまり、上記可動スクロール(50)には、スライドブッシュ(25)を介して駆動軸(20)の偏心部(23)が挿入されている。 The movable scroll (50) includes a movable side flat plate portion (51), a movable side wrap (52), and a protruding portion (53). The movable side flat plate portion (51) is formed in a slightly thick disk shape. The protruding portion (53) is formed integrally with the movable side flat plate portion (51) so as to protrude from the lower surface (back surface) of the movable side flat plate portion (51). The protruding portion (53) is located substantially at the center of the movable side flat plate portion (51). The protruding portion (53) constitutes a bearing portion by inserting the cylindrical portion (26) of the slide bush (25). That is, the eccentric part (23) of the drive shaft (20) is inserted into the movable scroll (50) via the slide bush (25).
上記可動側ラップ(52)は、可動側平板部(51)の上面側(前面側)に立設され、可動側平板部(51)と一体に形成されている。上記可動側ラップ(52)は、高さが一定の渦巻き壁状に形成されている。 The movable side wrap (52) is erected on the upper surface side (front side) of the movable side flat plate portion (51), and is formed integrally with the movable side flat plate portion (51). The movable wrap (52) is formed in a spiral wall shape having a constant height.
上記可動スクロール(50)は、オルダムリング(43)とスラスト軸受(80)を介してフレーム部材(41)の上に設けられている。上記オルダムリング(43)には、二対のキーが形成されている。このオルダムリング(43)は、一対のキーが可動スクロール(50)の可動側平板部(51)に係合し、残りの一対のキーがフレーム部材(41)に係合している。このオルダムリング(43)により可動スクロール(50)は自転運動が規制されている。つまり、上記オルダムリング(43)は、可動スクロール(50)とフレーム部材(41)とに摺接移動する。 The movable scroll (50) is provided on the frame member (41) via an Oldham ring (43) and a thrust bearing (80). Two pairs of keys are formed on the Oldham ring (43). The Oldham ring (43) has a pair of keys engaged with the movable side flat plate portion (51) of the movable scroll (50) and the remaining pair of keys engaged with the frame member (41). The Oldham ring (43) restricts the rotation of the movable scroll (50). That is, the Oldham ring (43) slides in contact with the movable scroll (50) and the frame member (41).
上記スラスト軸受(80)は、フレーム部材(41)の凹部に設けられている。そして、上記スラスト軸受(80)の上面(81)は、可動スクロール(50)の可動側平板部(51)の下面が摺接する摺接面となっている。つまり、上記可動スクロール(50)は、該可動スクロール(50)の可動側平板部(51)の下面をスラスト軸受(80)の上面(81)と摺動させながら公転運動を行う。 The thrust bearing (80) is provided in the recess of the frame member (41). The upper surface (81) of the thrust bearing (80) is a slidable contact surface with which the lower surface of the movable side flat plate portion (51) of the movable scroll (50) is slidably contacted. That is, the movable scroll (50) revolves while sliding the lower surface of the movable-side flat plate portion (51) of the movable scroll (50) with the upper surface (81) of the thrust bearing (80).
図1に示すように、上記固定スクロール(60)は、固定側平板部(61)と、固定側ラップ(63)と、縁部(62)とを備えている。上記固定側平板部(61)は、やや肉厚の円板状に形成されている。この固定側平板部(61)の直径は、ケーシング(11)の内径と概ね等しくなっている。上記縁部(62)は、固定側平板部(61)の周縁部分から下方へ向かって延びる壁状に形成されている。上記固定スクロール(60)は、縁部(62)の下端がフレーム部材(41)に当接する状態で、ボルト(44)によってフレーム部材(41)に固定されている。上記固定スクロール(60)は、その縁部(62)がケーシング(11)と密着し、ケーシング(11)内を第1室(12)と第2室(13)に仕切っている。 As shown in FIG. 1, the fixed scroll (60) includes a fixed-side flat plate portion (61), a fixed-side wrap (63), and an edge portion (62). The fixed-side flat plate portion (61) is formed in a slightly thick disk shape. The diameter of the fixed flat plate portion (61) is substantially equal to the inner diameter of the casing (11). The said edge part (62) is formed in the wall shape extended below from the peripheral part of a stationary-side flat plate part (61). The fixed scroll (60) is fixed to the frame member (41) by a bolt (44) in a state where the lower end of the edge (62) is in contact with the frame member (41). The fixed scroll (60) has an edge (62) that is in close contact with the casing (11) and partitions the casing (11) into a first chamber (12) and a second chamber (13).
上記固定側ラップ(63)は、固定側平板部(61)の下面側(前面側)に立設され、固定側平板部(61)と一体に形成されている。上記固定側ラップ(63)は、高さが一定の渦巻き壁状に形成されており、約3巻き分の長さとなっている。 The fixed side wrap (63) is erected on the lower surface side (front side) of the fixed side flat plate portion (61), and is formed integrally with the fixed side flat plate portion (61). The fixed side wrap (63) is formed in a spiral wall shape having a constant height, and has a length of about 3 turns.
上記固定側ラップ(63)の両側面である内側ラップ面(64)と外側ラップ面(65)は、可動側ラップ(52)の両側面である外側ラップ面(54)と内側ラップ面(55)に摺接移動する。上記固定側平板部(61)の下面(前面)、つまり、固定側ラップ(63)以外の歯底面(66)は、可動側ラップ(52)の先端面が摺接移動し、可動側平板部(51)の上面(前面)、つまり、可動側ラップ(52)以外の歯底面(56)は、固定側ラップ(63)の先端面が摺接移動する。また、固定側平板部(61)における固定側ラップ(63)の巻き始め近傍には、吐出口(67)が形成されている。この吐出口(67)は、固定側平板部(61)を貫通しており、第1室(12)に開口している。 The inner wrap surface (64) and the outer wrap surface (65) which are both sides of the fixed side wrap (63) are the outer wrap surface (54) and the inner wrap surface (55) which are both sides of the movable wrap (52). ). The lower surface (front surface) of the fixed-side flat plate portion (61), that is, the tooth bottom surface (66) other than the fixed-side wrap (63), the tip surface of the movable-side wrap (52) slides and moves. The top surface (front surface) of (51), that is, the tooth bottom surface (56) other than the movable side wrap (52), the tip end surface of the fixed side wrap (63) slides. Further, a discharge port (67) is formed in the vicinity of the winding start of the fixed side wrap (63) in the fixed side flat plate portion (61). The discharge port (67) passes through the fixed-side flat plate portion (61) and opens into the first chamber (12).
上述のように、本実施形態のスクロール型圧縮機(10)は、冷凍機の冷媒回路に設けられている。この冷媒回路では、冷媒が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。その際、スクロール型圧縮機(10)は、蒸発器から低圧のガス冷媒を吸入して圧縮し、圧縮後の高圧のガス冷媒を凝縮器へ送り出す。 As described above, the scroll compressor (10) of the present embodiment is provided in the refrigerant circuit of the refrigerator. In this refrigerant circuit, the refrigerant circulates to perform a vapor compression refrigeration cycle. At that time, the scroll compressor (10) sucks and compresses the low-pressure gas refrigerant from the evaporator, and sends the compressed high-pressure gas refrigerant to the condenser.
尚、上記冷媒は、フッ素含有物質を含み、上記冷媒に対する潤滑剤の混合率が5%以下であるか、又は上記冷媒には潤滑剤が実質的に混合されていない。 The refrigerant contains a fluorine-containing substance, and the mixing ratio of the lubricant to the refrigerant is 5% or less, or the lubricant is not substantially mixed with the refrigerant.
上記スクロール型圧縮機(10)を運転すると、スライドブッシュ(25)の円筒部(26)と可動スクロール(50)の突出部(53)とが摺動する。本実施形態では、この摺動部分に軸受メタルである潤滑部(70)を設けている。この潤滑部(70)は円筒形であって、鉄を基材としてその表面(内面側)に潤滑剤層(樹脂層)が設けられた摺動部材を構成している。潤滑剤層が設けられた潤滑部(70)の内面は、スライドブッシュ(25)の円筒部(26)の外面と摺動する。 When the scroll compressor (10) is operated, the cylindrical portion (26) of the slide bush (25) and the protruding portion (53) of the movable scroll (50) slide. In this embodiment, a lubrication part (70) which is a bearing metal is provided in this sliding part. The lubrication part (70) has a cylindrical shape, and constitutes a sliding member having iron as a base material and a lubricant layer (resin layer) provided on the surface (inner surface side). The inner surface of the lubrication part (70) provided with the lubricant layer slides with the outer surface of the cylindrical part (26) of the slide bush (25).
この潤滑部(70)の基材表面は、化成処理によってその表面粗さRaが3.7μmになっている。そして、基材表面の上にポリアミドイミド樹脂(以下、PAIという)とポリテトラフルオロエチレン(以下、PTFEという)とテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合樹脂(以下、FEPという)を混合させた潤滑剤を塗布して約100μmの厚みの樹脂層である潤滑剤層を形成している。ここで、表面粗さRaとは、JIS B 0601−2001に規定されている輪郭曲線の算術平均高さRaのことである。以下の説明においても、表面粗さRaと表示されているときは、JISにより規定された算術平均高さRaを表している。 The surface roughness Ra of the base material surface of this lubrication part (70) is 3.7 micrometers by chemical conversion treatment. Then, a lubrication in which a polyamideimide resin (hereinafter referred to as PAI), polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to as PTFE), and a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer resin (hereinafter referred to as FEP) are mixed on the substrate surface. The lubricant is applied to form a lubricant layer, which is a resin layer having a thickness of about 100 μm. Here, the surface roughness Ra is the arithmetic average height Ra of the contour curve defined in JIS B 0601-2001. Also in the following description, when the surface roughness Ra is indicated, it represents the arithmetic average height Ra defined by JIS.
このような構成の潤滑部(70)を配置することにより、スライドブッシュ(25)の円筒部(26)と潤滑部(70)とが冷媒に晒されながら摺動しても低い摩擦係数で非常に長時間摺動し続けることができる。 By arranging the lubrication part (70) having such a structure, even if the cylindrical part (26) of the slide bush (25) and the lubrication part (70) slide while exposed to the refrigerant, the friction coefficient is very low. Can keep sliding for a long time.
《摺動部分の評価》
次に、潤滑部(70)に関して行った検討について説明する。
<< Evaluation of sliding parts >>
Next, a study performed on the lubrication part (70) will be described.
含フッ素樹脂は、金属との摩擦係数が低く摺動性が優れている。しかし、発明が解決しようとする課題の欄で説明したように、含フッ素樹脂は、金属製の基材との密着力が劣っており、金属製基材からすぐに剥がれてしまう。そこで、本願発明者らは、基材の表面粗さをどのようにしたら含フッ素樹脂の基材への密着性が向上するかを鋭意研究した。 The fluorine-containing resin has a low coefficient of friction with a metal and excellent slidability. However, as explained in the section of the problem to be solved by the invention, the fluorine-containing resin is inferior in adhesion to a metal base material and is easily peeled off from the metal base material. Therefore, the inventors of the present application have intensively studied how the surface roughness of the base material improves the adhesion of the fluorine-containing resin to the base material.
検討の方法は、図2に示すようなリング/ディスク試験片を用いた限界面圧試験によって行った。限界面圧試験は潤滑剤の基材への密着性を評価する試験であって、SUJ2(JIS G4805−1990による)からなるリングを一定速度で回転させ、評価試験片(ディスク)をその回転軸に沿ってリングに押し付けて評価を行う。試験ではリングに掛かるトルクを測定しながら、押し付ける荷重を一定時間毎に段階的に増加させる。 The examination method was a limit surface pressure test using a ring / disk test piece as shown in FIG. The limit surface pressure test is a test for evaluating the adhesion of the lubricant to the base material. A ring made of SUJ2 (according to JIS G4805-1990) is rotated at a constant speed, and the evaluation test piece (disk) is rotated on its axis of rotation. And press against the ring for evaluation. In the test, the pressing load is increased step by step while measuring the torque applied to the ring.
そして、トルクが急上昇した荷重を面圧に換算し、この面圧と回転速度との積を限界PV(限界面圧速度積)として密着性の評価指数とする。つまり、試験片の潤滑剤が基材から剥離するとリング/ディスク間の摩擦係数が急激に大きくなってトルクが急上昇するので、限界PVにより密着性が評価できる。限界PVは大きい方が密着性に優れている。尚、今回の試験は大気中で、かつリング/ディスク間には潤滑油を介在させることなく行った。 Then, the load at which the torque suddenly increases is converted into a surface pressure, and the product of the surface pressure and the rotation speed is defined as a limit PV (limit surface pressure / speed product) as an adhesion evaluation index. That is, when the lubricant of the test piece is peeled off from the base material, the friction coefficient between the ring and the disk is rapidly increased and the torque is rapidly increased. Therefore, the adhesion can be evaluated by the limit PV. The larger the limit PV, the better the adhesion. This test was conducted in the air and without any lubricating oil between the ring / disk.
試験片は、鉄基材の表面に化成処理により粗面化処理を施し、さらにその表面にフッ素樹脂を含む潤滑剤層を形成して作成した。基材の表面粗さRaは、化成処理の処理条件を変えることで調節した。化成処理には、ここではリン酸マンガンを用いた。潤滑剤層は、PAI/FEP/PTFE=70/24/6の組成比の樹脂混合物から形成した。潤滑剤層の厚みは約100μmとした。尚、潤滑剤層は樹脂混合物を塗布した後に焼成をし、その後に表面を研磨して形成した。 The test piece was prepared by subjecting the surface of the iron base material to a surface roughening treatment by a chemical conversion treatment, and further forming a lubricant layer containing a fluororesin on the surface. The surface roughness Ra of the substrate was adjusted by changing the treatment conditions of the chemical conversion treatment. Here, manganese phosphate was used for the chemical conversion treatment. The lubricant layer was formed from a resin mixture having a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/24/6. The thickness of the lubricant layer was about 100 μm. The lubricant layer was formed by applying a resin mixture, firing, and then polishing the surface.
図3は基材の表面粗さRaと限界PVとの関係のグラフである。尚、ここで図3に示す基材Raとは、基材表面におけるJIS B0601−2001に規定されている輪郭曲線の算術平均高さRaのことである。 FIG. 3 is a graph showing the relationship between the surface roughness Ra of the substrate and the limit PV. Here, the base material Ra shown in FIG. 3 is the arithmetic average height Ra of the contour curve defined in JIS B0601-2001 on the base material surface.
このグラフから判るように、Raが0.5μmよりも小さいと限界PVが0.4MPa・m/s未満であるが、Raが0.5μmを越えると限界PVが0.4MPa・m/sよりも大きくなり、一般的な摺動部材用途としては十分な密着性を有している。限界PVが1MPa・m/s以上(Ra0.75μm以上)であると環境の変化があっても十分な密着性を保つことができるので好ましい。尚、より密着性を必要とされる用途では、限界PVが1.0MPa・m/s以上(Ra0.75μm以上)であるほうがよく、好ましくは1.5MPa・m/s以上(Ra0.85μm以上)である。 As can be seen from this graph, when Ra is less than 0.5 μm, the limit PV is less than 0.4 MPa · m / s, but when Ra exceeds 0.5 μm, the limit PV is less than 0.4 MPa · m / s. Therefore, it has sufficient adhesion for general sliding member applications. It is preferable that the limit PV is 1 MPa · m / s or more (Ra 0.75 μm or more) because sufficient adhesion can be maintained even if the environment changes. In applications where more adhesion is required, the limit PV should be 1.0 MPa · m / s or more (Ra 0.75 μm or more), preferably 1.5 MPa · m / s or more (Ra 0.85 μm or more). ).
一方、表面粗さRaが大きくなりすぎると、表面の粗さのうち最大高さRzも大きくなるため、潤滑剤層の表面から基材の一部が突き出してしまう。また、表面粗さRaを大きくするためには、化成処理を長時間行う必要があり、コストが増大してしまうとともに、化成処理により形成された基材表面の凹凸が崩壊し易くなる。これらの理由で、表面粗さRaは10μm未満であることが好ましく、5μm以下であると低コストで作成できるためより好ましい。 On the other hand, if the surface roughness Ra is too large, the maximum height Rz of the surface roughness is also increased, so that a part of the base material protrudes from the surface of the lubricant layer. Further, in order to increase the surface roughness Ra, it is necessary to carry out a chemical conversion treatment for a long time, which increases the cost, and the unevenness on the surface of the substrate formed by the chemical conversion treatment tends to collapse. For these reasons, the surface roughness Ra is preferably less than 10 μm, and more preferably 5 μm or less because it can be produced at low cost.
次に、鉄基材の表面粗さRaを化成処理によって3.7μmとし、上記の組成比の潤滑剤層を基材表面に塗布し、さらに焼成/研磨した本実施形態のサンプルBと、比較のために形成したサンプルAとを摺動性能の評価テストを行った。このサンプルAは、鉄板の上にポーラスなブロンズ焼結体(表面粗さRa30μm以上)を形成し、フッ素樹脂を含浸させたものである。尚、比較サンプルAは、空調用スクロール圧縮機に用いられている従来の摺動部材である。 Next, the surface roughness Ra of the iron base material is set to 3.7 μm by chemical conversion treatment, the lubricant layer having the above composition ratio is applied to the surface of the base material, and further compared with Sample B of this embodiment, which is fired / polished. An evaluation test of sliding performance was performed on sample A formed for the purpose. In this sample A, a porous bronze sintered body (surface roughness Ra of 30 μm or more) is formed on an iron plate and impregnated with a fluororesin. Comparative sample A is a conventional sliding member used in an air conditioning scroll compressor.
図5は、空気中における潤滑油無しでの限界面圧試験の結果である。比較サンプルAは、面圧が約5.5MPaになると焼き付いてしまったが、サンプルBは面圧が試験機の上限の7MPaに達しても焼き付きは起こさなかった。 FIG. 5 shows the result of a limit surface pressure test without lubricating oil in the air. Comparative sample A seized when the surface pressure reached about 5.5 MPa, but sample B did not seize even when the surface pressure reached the upper limit of 7 MPa of the testing machine.
図6は、空気中における潤滑油無しでの摩耗量テストの結果である。テスト条件は、面圧2.8MPa、摺動速度1m/sで1時間の摺動という条件である。比較サンプルAは、約45μmの摩耗量となったが、サンプルBは摩耗量が10μmと非常に少なく、優れていることがわかる。 FIG. 6 shows the results of a wear amount test without lubricating oil in the air. The test condition is a condition of sliding for 1 hour at a surface pressure of 2.8 MPa and a sliding speed of 1 m / s. The comparative sample A had a wear amount of about 45 μm, but the sample B has a very small wear amount of 10 μm, indicating that it is excellent.
さらに、冷媒中における摺動テストの結果を図4に示す。一般に空調用圧縮機内では、摺動部分の摩耗を抑えるために、冷媒(HFC冷媒)と潤滑油とを65:35の割合で混合させて用いているが、このテストでは潤滑油の混合比率(濃度)を変更してデータを採取した。HFC冷媒はフッ素含有物質を含んでいる。図4に示した摺動テストは、面圧3MPa、摺動速度2m/sで2時間摺動させたときの摩耗量を縦軸に取っている。横軸は冷媒中に混合させた潤滑油の割合を示している。 Furthermore, the result of the sliding test in a refrigerant | coolant is shown in FIG. In general, in an air-conditioning compressor, a refrigerant (HFC refrigerant) and lubricating oil are mixed at a ratio of 65:35 in order to suppress wear of the sliding portion. In this test, the mixing ratio of lubricating oil ( Data were collected by changing (concentration). The HFC refrigerant contains a fluorine-containing substance. In the sliding test shown in FIG. 4, the vertical axis represents the amount of wear when sliding for 2 hours at a surface pressure of 3 MPa and a sliding speed of 2 m / s. The horizontal axis indicates the ratio of the lubricating oil mixed in the refrigerant.
比較サンプルAは、摺動部分に用いられている従来の部材であるが、通常の潤滑油濃度35%において摩耗量が13μmで、潤滑油濃度を10%にすると摩耗量は24μmに増加した。一方、サンプルBは、潤滑油濃度10%で摩耗量が2μmであり、潤滑油濃度0%、即ち冷媒100%であっても摩耗量が4μmと非常に少なく、本実施形態のサンプルBの冷媒100%時の摩耗量は比較サンプルAの通常潤滑油濃度(35%)時の摩耗量よりも少ない。 Comparative sample A is a conventional member used in the sliding portion, but the wear amount was 13 μm at a normal lubricating oil concentration of 35%, and when the lubricating oil concentration was 10%, the wear amount increased to 24 μm. On the other hand, sample B has a lubricating oil concentration of 10% and a wear amount of 2 μm, and even if the lubricating oil concentration is 0%, that is, the refrigerant is 100%, the wear amount is very small as 4 μm. The amount of wear at 100% is smaller than the amount of wear of the comparative sample A at the normal lubricating oil concentration (35%).
上記結果から明らかなように、本実施形態のサンプルBは潤滑油濃度0%であってもほとんど摩耗しないので、冷媒中に潤滑油を混合させる必要が無く、冷却効率を大幅に向上させることができる。含フッ素樹脂が摺動部材の表面に存しているので、フッ素含有物質を含む冷媒に対してなじみが良く、摺動性能が向上している。また、圧縮機の始動時や過渡時などには、摺動部において冷媒が存在しない完全ドライな状態になることが考えられるが、このような場合でも本実施形態のサンプルBは優れた摺動性能を発揮する。このような優れた摺動性能は、基材と含フッ素樹脂層(潤滑剤層)との密着性が高い状態ではじめて発揮されるものである。つまり、サンプルBでは基材表面の表面粗さRaを適切な範囲にしているので、基材と含フッ素樹脂層との密着性が非常に優れており、従って優れた摺動性能を発揮できるのである。 As is clear from the above results, the sample B of this embodiment hardly wears even when the lubricating oil concentration is 0%, so there is no need to mix the lubricating oil in the refrigerant, and the cooling efficiency can be greatly improved. it can. Since the fluorine-containing resin is present on the surface of the sliding member, it is well adapted to the refrigerant containing the fluorine-containing substance, and the sliding performance is improved. Further, at the time of starting the compressor or during a transition, it can be considered that the sliding portion is in a completely dry state where no refrigerant exists, but even in such a case, the sample B of the present embodiment has excellent sliding properties. Demonstrate performance. Such excellent sliding performance is exhibited only when the adhesion between the substrate and the fluorine-containing resin layer (lubricant layer) is high. That is, in sample B, the surface roughness Ra of the base material surface is in an appropriate range, so the adhesion between the base material and the fluororesin layer is very excellent, and therefore excellent sliding performance can be exhibited. is there.
次に、フッ素樹脂を含む樹脂層の組成について説明する。 Next, the composition of the resin layer containing a fluororesin will be described.
フッ素樹脂を含む樹脂層の主成分は、15質量%以上35質量%以下のフッ素樹脂と、65質量%以上85質量%以下のポリアミドイミド樹脂とによって構成されていることが好ましい。また、上記主成分中のフッ素樹脂は、FEPとPTFEとによって構成されていることが好ましい。このフッ素樹脂では、PTFEよりもFEPの割合の方が多くなっていることが好ましい。具体的には、このフッ素樹脂におけるFEPとPTFEの質量比は、FEP:PTFE=7:3〜99:1が好ましく、FEPが「9」に対してPTFEが「1」であるのが望ましい。 The main component of the resin layer containing the fluororesin is preferably composed of 15 mass% or more and 35 mass% or less of fluorine resin and 65 mass% or more and 85 mass% or less of polyamideimide resin. The fluororesin in the main component is preferably composed of FEP and PTFE. In this fluororesin, it is preferable that the ratio of FEP is larger than that of PTFE. Specifically, the mass ratio of FEP and PTFE in this fluororesin is preferably FEP: PTFE = 7: 3 to 99: 1, and it is desirable that the FEP is “9” and the PTFE is “1”.
上記のようにポリアミドイミド樹脂を混合させていると、耐衝撃性に優れるというポリアミドイミド樹脂の特性を利用することができ、構成部材の摺動面上に耐衝撃性が高くて剥がれにくい樹脂被膜を形成できる。また、ポリアミドイミド樹脂は硬度が高いという特性も有することから、この樹脂被膜は、比較的硬くて摩耗しにくいものとなる。 When polyamideimide resin is mixed as described above, the property of polyamideimide resin, which is excellent in impact resistance, can be used, and the resin film has high impact resistance and is difficult to peel off on the sliding surface of the constituent member. Can be formed. In addition, since the polyamideimide resin has a characteristic of high hardness, the resin film is relatively hard and difficult to wear.
また、フッ素樹脂を含む樹脂層には、フッ素樹脂とポリアミドイミド樹脂とで構成された主成分の他に、着色料としてのカーボン等の顔料、その他の添加剤が配合されていてもよい。このような添加剤の添加量は、フッ素樹脂を含む樹脂層の性能や基材に対する密着性に悪影響が出ない程度に設定される。例えば、添加剤としてのカーボンは、フッ素樹脂の3質量%以下に設定する必要があり、好ましくは1質量%以下、更に好ましくは0.5質量%以下に設定するのが望ましい。 In addition to the main component composed of the fluororesin and the polyamideimide resin, the resin layer containing the fluororesin may contain a pigment such as carbon as a colorant and other additives. The addition amount of such an additive is set to such an extent that it does not adversely affect the performance of the resin layer containing the fluororesin and the adhesion to the substrate. For example, carbon as an additive must be set to 3% by mass or less of the fluororesin, preferably 1% by mass or less, and more preferably 0.5% by mass or less.
また、フッ素樹脂を含む樹脂層の厚みは、35μm以上120μm以下が好ましい。35μmよりも薄いと摺動性能が劣ってしまう虞があり、120μmよりも厚いと、製造コストが大きくなってしまう。この層の厚みは、50μm以上105μm以下が摺動性能の面とコスト面とでより好ましい。尚、ここでいう層の厚みは平均の厚みであって、局所的にはこの範囲外の厚みであっても構わない。 The thickness of the resin layer containing a fluororesin is preferably 35 μm or more and 120 μm or less. If it is thinner than 35 μm, the sliding performance may be inferior, and if it is thicker than 120 μm, the manufacturing cost increases. The thickness of this layer is more preferably 50 μm or more and 105 μm or less in terms of sliding performance and cost. In addition, the thickness of a layer here is an average thickness, Comprising: You may be the thickness outside this range locally.
本実施形態では、摺動部材である潤滑部(70)において、基材の表面粗さRaを所定の大きさにしてその表面にフッ素樹脂を含む樹脂層を形成して潤滑層としているので、基材と含フッ素樹脂を含む樹脂層とが強固に密着しており、優れた摺動性能を示す。特に、フッ素含有物質を含む冷媒中で用いられる場合には、潤滑油が無くてもほとんど摩耗せず、低摩擦係数での摺動を長時間維持できる。また、本実施形態の摺動部材は、基材の表面を化成処理により所定の表面粗さRaにすることで優れた摺動性能を示すので、簡単且つ低コストでこの摺動部材を製造することができる。また、本実施形態の摺動部材はこのように簡単な方法で製造できるので、スライドブッシュ(25)の円筒部(26)と可動スクロール(50)の突出部(53)との摺動部分に限らず、様々な種類及び用途の摺動部材をこの方法で製造することができる。 In the present embodiment, in the lubrication part (70) which is a sliding member, the surface roughness Ra of the base material is set to a predetermined size, and a resin layer containing a fluororesin is formed on the surface to form a lubrication layer. The base material and the resin layer containing the fluorine-containing resin are firmly adhered to each other, and excellent sliding performance is exhibited. In particular, when used in a refrigerant containing a fluorine-containing substance, it hardly wears even if there is no lubricating oil, and the sliding with a low friction coefficient can be maintained for a long time. Moreover, since the sliding member of this embodiment shows the outstanding sliding performance by making the surface of a base material into predetermined surface roughness Ra by chemical conversion treatment, this sliding member is manufactured easily and at low cost. be able to. Further, since the sliding member of the present embodiment can be manufactured by such a simple method, the sliding portion between the cylindrical portion (26) of the slide bush (25) and the protruding portion (53) of the movable scroll (50) is provided. Not limited to this, sliding members of various types and applications can be manufactured by this method.
−実施形態1の変形例1−
本変形例は、上記実施形態1が潤滑部(70)を別物で構成したのに代わり、可動スクロール(50)の突出部(53)に潤滑剤として樹脂層を直接形成したものである。
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In this modified example, the resin layer is directly formed as a lubricant on the protruding portion (53) of the movable scroll (50) instead of the lubricating portion (70) being formed separately from the first embodiment.
つまり、上記可動スクロール(50)の突出部(53)の内周面は、化成処理により、基材表面粗さRaが1μmの粗面化処理が施され、その上に、PAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層が形成されている。 In other words, the inner peripheral surface of the projecting portion (53) of the movable scroll (50) is subjected to a surface roughening treatment with a substrate surface roughness Ra of 1 μm by chemical conversion treatment, and then PAI / FEP / PTFE. A resin layer having a composition ratio of 70/25/5 is formed.
本変形例では、摺動部材である可動スクロール(50)において、該可動スクロール(50)の突出部(53)に直接樹脂層を形成しているので、加工工数の低減を図ることができると共に、部品点数の削減も図ることができる。その他の構成、作用及び効果は、実施形態1と同じである。 In this modification, in the movable scroll (50) that is a sliding member, the resin layer is directly formed on the projecting portion (53) of the movable scroll (50), so that the number of processing steps can be reduced. Also, the number of parts can be reduced. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment.
−実施形態1の変形例2−
本変形例は、上記変形例1が可動スクロール(50)の突出部(53)の摺動部分に樹脂層を設けたのに代わり、可動側平板部(51)の下面に樹脂層を形成したものである。
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In this modified example, a resin layer is formed on the lower surface of the movable side flat plate portion (51) instead of the modified example 1 in which the resin layer is provided on the sliding portion of the projecting portion (53) of the movable scroll (50). Is.
つまり、上記スクロール型圧縮機(10)の可動スクロール(50)における可動側平板部(51)の下面は、スラスト軸受(80)の上面(81)及びオルダムリング(43)の上面と摺動する。そこで、本変形例は、可動側平板部(51)の下面の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとし、さらにPAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層を基材表面に形成した。 That is, the lower surface of the movable flat plate portion (51) in the movable scroll (50) of the scroll compressor (10) slides with the upper surface (81) of the thrust bearing (80) and the upper surface of the Oldham ring (43). . Therefore, in this modification, the substrate surface roughness Ra of the lower surface of the movable side flat plate portion (51) is set to 1 μm by chemical conversion treatment, and a resin layer having a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 is used. Formed on the surface of the material.
本変形例では、摺動部材である可動スクロール(50)において、該可動スクロール(50)の可動側平板部(51)に直接樹脂層を形成しているので、加工工数の低減を図ることができる。その他の構成、作用及び効果は、実施形態1と同じである。 In this modification, in the movable scroll (50) that is a sliding member, the resin layer is directly formed on the movable side flat plate portion (51) of the movable scroll (50), so that the number of processing steps can be reduced. it can. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment.
−実施形態1の変形例3−
本変形例は、上記変形例1が可動スクロール(50)の突出部(53)の内周面に樹脂層を設けたのに代わり、摺動部材である可動スクロール(50)の可動側ラップ(52)に樹脂層を直接形成したものである。
-Modification 3 of Embodiment 1-
In this modification, instead of providing the resin layer on the inner peripheral surface of the protrusion (53) of the movable scroll (50) in the first modification, the movable side wrap (50) of the movable scroll (50), which is a sliding member, is used. 52) is a resin layer directly formed.
つまり、上記スクロール型圧縮機(10)の可動スクロール(50)の可動側ラップ(52)の側面と固定スクロール(60)の固定側ラップ(63)の側面とが摺動する一方、可動側ラップ(52)の先端面と固定スクロール(60)の固定側平板(61)の歯底面(66)とが摺動する。そこで、本変形例は、可動側ラップ(52)の表面の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとし、さらにPAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層を基材表面に形成した。 That is, while the side surface of the movable side wrap (52) of the movable scroll (50) of the scroll compressor (10) and the side surface of the fixed side wrap (63) of the fixed scroll (60) slide, The tip end surface of (52) and the tooth bottom surface (66) of the fixed side flat plate (61) of the fixed scroll (60) slide. Therefore, in this modification, the substrate surface roughness Ra of the surface of the movable wrap (52) is set to 1 μm by chemical conversion treatment, and a resin layer having a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 is used as the substrate. Formed on the surface.
本変形例では、可動スクロール(50)の可動側ラップ(52)に樹脂層を直接形成しているので、可動スクロール(50)の可動側ラップ(52)表面と樹脂層とが強固に密着すると共に、固定スクロール(60)の固定側ラップ(63)及び固定側平板(61)の歯底面(66)との間の隙間が低減され、良好なシール性が確保される。その他の構成、作用及び効果は、実施形態1と同じである。 In this modification, since the resin layer is directly formed on the movable side wrap (52) of the movable scroll (50), the surface of the movable side wrap (52) of the movable scroll (50) and the resin layer adhere firmly. At the same time, the gap between the fixed side wrap (63) of the fixed scroll (60) and the tooth bottom surface (66) of the fixed side flat plate (61) is reduced, and good sealing performance is ensured. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment.
−実施形態1の変形例4−
本変形例は、上記変形例1が可動スクロール(50)の突出部(53)の内周面に樹脂層を設けたのに代わり、摺動部材である可動スクロール(50)の全体に樹脂層を直接形成したものである。
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In this modified example, instead of providing the resin layer on the inner peripheral surface of the projecting portion (53) of the movable scroll (50) in the first modified example, the resin layer is formed on the entire movable scroll (50) as a sliding member. Is formed directly.
つまり、上記スクロール型圧縮機(10)の可動スクロール(50)において、上記実施形態1の変形例1〜2に記載した突出部(53)の内周面やや可動側平板部(51)の下面における相手材との摺動性を向上させ、上記変形例3に記載した固定スクロール(60)との対向面における摺動性及びシール性を向上させるため、可動スクロール(50)全体に樹脂層を直接形成した。 That is, in the movable scroll (50) of the scroll compressor (10), the inner peripheral surface of the protrusion (53) and the lower surface of the movable side flat plate portion (51) described in the first and second modifications of the first embodiment. In order to improve the slidability with the mating member and improve the slidability and sealing performance on the surface facing the fixed scroll (60) described in the third modification, a resin layer is provided on the entire movable scroll (50). Directly formed.
具体的には、上記可動スクロール(50)の全体の表面の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとし、その上に、PAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層が形成されている。 Specifically, the substrate surface roughness Ra of the entire surface of the movable scroll (50) is set to 1 μm by chemical conversion treatment, and a resin layer having a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 is formed thereon. Is formed.
本変形例では、可動スクロール(50)を部分的に樹脂層形成の処理をする必要がなく、可動スクロール(50)全体に直接樹脂層を形成しているので、加工工数の低減を図ることができる。その他の構成、作用及び効果は、実施形態1と同じである。 In this modification, there is no need to partially form the resin layer on the movable scroll (50), and the resin layer is formed directly on the entire movable scroll (50), so that the number of processing steps can be reduced. it can. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment.
−実施形態1の変形例5−
本変形例は、上記変形例1が可動スクロール(50)の突出部(53)の内周面に樹脂層を設けたのに代わり、固定スクロール(60)の可動スクロール(50)の対向面全体に樹脂層を直接形成したものである。
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In this modification, instead of providing the resin layer on the inner peripheral surface of the protrusion (53) of the movable scroll (50) in the first modification, the entire opposing surface of the movable scroll (50) of the fixed scroll (60) is used. A resin layer is directly formed on the substrate.
つまり、上記スクロール型圧縮機(10)の固定スクロール(60)と可動スクロール(50)の対向面、即ち固定スクロール(60)の固定側ラップ(63)と固定平板部(61)の歯底面(66)は、可動スクロール(50)の可動側ラップ(52)と可動側平板部(51)上面と摺動する。そこで、本変形例は、固定スクロール(60)の固定側ラップ(63)の両側面及び先端面と固定側平板部(61)の歯底面の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとし、さらにPAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層を基材表面に形成した。 That is, the opposed surfaces of the fixed scroll (60) and the movable scroll (50) of the scroll compressor (10), that is, the fixed wrap (63) of the fixed scroll (60) and the tooth bottom surface of the fixed flat plate portion (61) ( 66) slides on the movable side wrap (52) and the upper surface of the movable side flat plate part (51) of the movable scroll (50). Therefore, in this modification, the substrate surface roughness Ra of the both side surfaces and the front end surface of the fixed scroll (60) and the bottom surface of the fixed side flat plate portion (61) is set to 1 μm by chemical conversion treatment, Furthermore, a resin layer having a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 was formed on the substrate surface.
本変形例では、固定スクロール(60)における可動スクロール(50)との対向面全体に樹脂層を形成しているので、固定スクロール(60)と樹脂層とが強固に密着するとともに、可動スクロール(50)との隙間が低減され、良好なシール性が確保される。その他の構成、作用及び効果は、実施形態1と同じである。 In this modification, since the resin layer is formed on the entire surface of the fixed scroll (60) facing the movable scroll (50), the fixed scroll (60) and the resin layer are in close contact with each other and the movable scroll ( 50) is reduced, and good sealability is secured. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment.
−実施形態1の変形例6−
本変形例は、上記変形例1が可動スクロール(50)の突出部(53)の内周面に樹脂層を設けたのに代わり、スライドブッシュ(25)の円筒部(26)の外周面に樹脂層を設けたものである。
-
In this modification, instead of providing the resin layer on the inner peripheral surface of the projecting portion (53) of the movable scroll (50) in the first modification, the outer peripheral surface of the cylindrical portion (26) of the slide bush (25) is provided. A resin layer is provided.
つまり、上記スクロール圧縮機(10)のスライドブッシュ(25)の円筒部(26)の外周面と可動スクロール(50)の突出部(53)の内周面が摺動する。そこで、本変形例は、スライドブッシュ(25)の円筒部(26)の外周面の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとし、さらにPAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層を基材表面に形成した。 That is, the outer peripheral surface of the cylindrical portion (26) of the slide bush (25) of the scroll compressor (10) and the inner peripheral surface of the protruding portion (53) of the movable scroll (50) slide. Therefore, in this modification, the base material surface roughness Ra of the outer peripheral surface of the cylindrical portion (26) of the slide bush (25) is set to 1 μm by chemical conversion treatment, and the composition ratio is PAI / FEP / PTFE = 70/25/5. The resin layer was formed on the substrate surface.
本変形例では、摺動部材であるスライドライドブッシュ(25)において、円筒部(26)の外周面に直接樹脂層を形成しているので、加工工数の低減を図ることができると共に、実施形態1の変形例1と同様に潤滑部(70)を設ける必要がなくなり、部品点数の削減も図ることができる。その他の構成、作用及び効果は、実施形態1と同じである。
In the present modification, since the resin layer is directly formed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion (26) in the slide ride bush (25), which is a sliding member, the number of processing steps can be reduced, and the embodiment Similarly to the
−実施形態1の変形例7−
本変形例は、上記変形例1が可動スクロール(50)の突出部(53)の内周面に樹脂層を設けたのに代わり、スラスト軸受(80)の上面(81)に樹脂層を直接形成したものである。
-
In this modified example, instead of providing the resin layer on the inner peripheral surface of the protrusion (53) of the movable scroll (50) in the first modified example, the resin layer is directly applied to the upper surface (81) of the thrust bearing (80). Formed.
つまり、上記スクロール型圧縮機(10)のスラスト軸受(80)の上面(81)は可動スクロール(50)の可動側平板部(51)の下面と摺動する。そこで、本変形例は、スラスト軸受(80)の上面(81)の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとし、さらにPAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層を基材表面に形成した。 That is, the upper surface (81) of the thrust bearing (80) of the scroll compressor (10) slides with the lower surface of the movable side flat plate portion (51) of the movable scroll (50). Therefore, in this modification, the substrate surface roughness Ra of the upper surface (81) of the thrust bearing (80) is set to 1 μm by chemical conversion treatment, and a resin layer having a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 is provided. It formed on the substrate surface.
本変形例では、スラスト軸受(80)の上面(81)に直接樹脂層を形成しているので、スラスト軸受(80)の上面(81)と樹脂層とが強固に密着すると共に、スラスト軸受(80)の上面(81)と可動スクロール(50)の可動側平板部(51)下面との摺動部分において、摺動性を向上させることがきる。その他の構成、作用及び効果は、実施形態1と同じである。 In this modification, since the resin layer is directly formed on the upper surface (81) of the thrust bearing (80), the upper surface (81) of the thrust bearing (80) and the resin layer are firmly adhered, and the thrust bearing ( The slidability can be improved at the sliding portion between the upper surface (81) of 80) and the lower surface of the movable side flat plate portion (51) of the movable scroll (50). Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment.
−実施形態1の変形例8−
本変形例は、上記変形例1が可動スクロール(50)の突出部(53)の内周面に樹脂層を設けたのに代わり、オルダムリング(43)に樹脂層を直接形成したものである。
-Modification 8 of Embodiment 1-
In this modification, instead of providing the resin layer on the inner peripheral surface of the protrusion (53) of the movable scroll (50) in the
つまり、上記スクロール型圧縮機(10)のオルダムリング(43)の一方のキーは可動スクロール(50)の可動側平板部(51)の下面と摺動し、オルダムリング(43)の本体及び他方のキーはフレーム部材(41)と摺動する。そこで、本変形例は、オルダムリング(43)の表面の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとし、さらにPAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層を基材表面に形成した。 That is, one key of the Oldham ring (43) of the scroll compressor (10) slides on the lower surface of the movable side flat plate portion (51) of the movable scroll (50), and the main body and the other of the Oldham ring (43). The key slides with the frame member (41). Therefore, in this modification, the surface roughness Ra of the Oldham ring (43) is set to 1 μm by chemical conversion treatment, and a resin layer having a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 is formed on the surface of the base material. Formed.
本変形例では、オルダムリング(43)の表面に直接樹脂層を形成しているので、オルダムリング(43)と樹脂層とが強固に密着すると共に、オルダムリング(43)の一方のキーと可動スクロール(50)の可動側平板部(51)の下面との摺動部分、オルダムリング(43)の本体及び他方のキーとフレーム部材(41)との摺動部分において、摺動性が向上する。その他の構成、作用及び効果は、実施形態1と同じである。 In this modification, since the resin layer is directly formed on the surface of the Oldham ring (43), the Oldham ring (43) and the resin layer are firmly adhered to each other and movable with one key of the Oldham ring (43). Slidability is improved at the sliding portion of the scroll (50) with the lower surface of the movable flat plate portion (51), the main body of the Oldham ring (43) and the sliding portion of the other key and the frame member (41). . Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment.
(実施形態2)
以下、本発明の実施形態2を図7に基づいて詳細に説明する。
(Embodiment 2)
Hereinafter,
本実施形態のスクロール圧縮機(100)は、上記実施形態1の駆動軸(20)が、ころ軸受(42)及び玉軸受(31)を介してフレーム部材(41)及び下部軸受部材(30)に支持されていたのに代わり、駆動軸(20)の主軸部(21)が、軸受メタルである潤滑部(111,121)を介してフレーム部材(41)の主軸受部(110)と下部軸受部材(119)の下部主軸受部(120)とに支持されている。 In the scroll compressor (100) of the present embodiment, the drive shaft (20) of the first embodiment has a frame member (41) and a lower bearing member (30) via a roller bearing (42) and a ball bearing (31). The main shaft portion (21) of the drive shaft (20) is connected to the main bearing portion (110) of the frame member (41) and the lower portion through the lubricating portion (111, 121) which is a bearing metal. It is supported by the lower main bearing portion (120) of the bearing member (119).
上記潤滑部(111,121)は、円筒形に形成され摺動部材を構成している。上記潤滑部(111,121)は、鉄を基材としたその内周面の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとした上に、PAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層からなる潤滑層が設けられている。 The lubrication part (111, 121) is formed in a cylindrical shape and constitutes a sliding member. The lubrication part (111, 121) has a base surface roughness Ra of 1 μm by chemical conversion treatment using iron as a base material and a composition of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 A lubricating layer made of a resin layer having a specific ratio is provided.
そして、スクロール圧縮機(100)を運転すると、駆動軸(20)の主軸部(21)は、主軸受部(110)及び下部主軸受部(120)において、上記潤滑部(111,121)を介して摺動する。 When the scroll compressor (100) is operated, the main shaft portion (21) of the drive shaft (20) has the lubricating portions (111, 121) in the main bearing portion (110) and the lower main bearing portion (120). Slide through.
このような構成の潤滑部(111,121)を配置することにより、主軸部(21)と潤滑部(111,121)が低い摩擦係数で非常に長時間摺動し続けることができる。その他の構成、作用及び効果は、実施形態1と同じである。 By disposing the lubricating parts (111, 121) having such a configuration, the main shaft part (21) and the lubricating parts (111, 121) can continue to slide for a very long time with a low coefficient of friction. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment.
−実施形態2の変形例−
本変形例は、上記実施形態2が主軸部(21)と主軸受部(110)及び下部主軸受部(120)との間に潤滑部(111,121)を設けたのに代わり、主軸受部(110)及び下部主軸受部(120)に樹脂層を直接形成するか、または、主軸部(21)に樹脂層を直接形成したものである。
-Modification of Embodiment 2-
This modification is different from the
つまり、主軸受部(110)及び下部主軸受部(120)の内周面、または、主軸部(21)の主軸受部(110)及び下部主軸受部(120)との摺接面にあたる外周面の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとし、その上に、PAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層からなる潤滑層が形成されている。 That is, the outer circumference corresponding to the inner peripheral surfaces of the main bearing portion (110) and the lower main bearing portion (120), or the sliding surface of the main shaft portion (21) with the main bearing portion (110) and the lower main bearing portion (120). The surface roughness Ra of the surface is set to 1 μm by chemical conversion treatment, and a lubricating layer made of a resin layer having a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 is formed thereon.
したがって、上記主軸受部(110)及び下部主軸受部(120)が、鉄製の基材の表面に樹脂層を備えた摺動部材を構成するか、または、主軸部(21)が、鉄製の基材の表面に樹脂層を備えた摺動部材を構成している。 Therefore, the main bearing portion (110) and the lower main bearing portion (120) constitute a sliding member having a resin layer on the surface of the iron base, or the main shaft portion (21) is made of iron. The sliding member provided with the resin layer on the surface of the base material is constituted.
本変形例では、上記実施形態2で示した潤滑部(111,121)を設けることなく、主軸受部(110)及び下部主軸受部(120)の内周面、または、主軸部(21)の外周面に直接樹脂層を形成しているので、加工工数の低減を図ることができると共に、部品点数の削減も図ることができる。その他の構成、作用及び効果は、実施形態2と同じである。 In this modification, the inner peripheral surfaces of the main bearing portion (110) and the lower main bearing portion (120) or the main shaft portion (21) are provided without providing the lubricating portions (111, 121) shown in the second embodiment. Since the resin layer is directly formed on the outer peripheral surface, the number of processing steps can be reduced and the number of parts can be reduced. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the second embodiment.
(実施形態3)
以下、本発明の実施形態2を図8及び図9に基づいて詳細に説明する。
(Embodiment 3)
Hereinafter,
本実施形態は、いわゆる揺動ピストン型のスイング圧縮機(200)である。本実施形態のスイング圧縮機(200)は、上記実施形態1及び2と同様に、冷凍装置の冷媒回路に設けられ、流体であるガス冷媒を圧縮するために用いられる。このスイング圧縮機(200)は、ドーム型のケーシング(210)内に、圧縮機構(230)と電動機(220)とが収納され、全密閉型に構成されている。 The present embodiment is a so-called oscillating piston type swing compressor (200). The swing compressor (200) of the present embodiment is provided in the refrigerant circuit of the refrigeration apparatus, and is used to compress the gas refrigerant that is a fluid, as in the first and second embodiments. The swing compressor (200) includes a compression mechanism (230) and an electric motor (220) in a dome-shaped casing (210), and is configured as a completely sealed type.
上記ケーシング(210)は、円筒状の胴部(211)と、該胴部(211)の上下にそれぞれ設けられた鏡板(212,213)とを備えている。上記胴部(211)の下部には、吸入管(241)が設けられ、上部の鏡板(212)には、吐出管(215)と、電動機(220)に電力を供給するターミナル(216)とが設けられている。 The casing (210) includes a cylindrical body (211) and end plates (212, 213) provided above and below the body (211), respectively. A suction pipe (241) is provided at the lower part of the body part (211), and an upper end plate (212) has a discharge pipe (215) and a terminal (216) for supplying electric power to the electric motor (220). Is provided.
上記圧縮機構(230)は、ケーシング(210)内の下部に配置され、シリンダ(219)と該シリンダ(219)のシリンダ室(225)に収納された揺動ピストン(228)とを備えている。上記シリンダ(219)は、円筒状のシリンダ部(221)と、このシリンダ部(221)の上下を閉塞するフロントヘッド(222)及びリヤヘッド(223)とで構成されている。そして、上記シリンダ室(225)は、シリンダ部(221)とフロントヘッド(222)とリヤヘッド(223)とによって形成されている。 The compression mechanism (230) is disposed in the lower part of the casing (210) and includes a cylinder (219) and a swing piston (228) housed in a cylinder chamber (225) of the cylinder (219). . The cylinder (219) includes a cylindrical cylinder portion (221), and a front head (222) and a rear head (223) that close the top and bottom of the cylinder portion (221). The cylinder chamber (225) is formed by a cylinder portion (221), a front head (222), and a rear head (223).
上記電動機(220)は、固定子(231)と回転子(232)とを備えている。該固定子(231)は、圧縮機構(230)の上方でケーシング(210)の胴部(211)に固定され、回転子(232)は駆動軸(233)が連結されている。 The electric motor (220) includes a stator (231) and a rotor (232). The stator (231) is fixed to the body (211) of the casing (210) above the compression mechanism (230), and the drive shaft (233) is connected to the rotor (232).
上記駆動軸(233)は、シリンダ室(225)を上下方向に貫通し、フロントヘッド(222)とリヤヘッド(223)には、駆動軸(233)を支持するための主軸受部(222a)と副軸受部(223a)がそれぞれ形成されている。また、上記駆動軸(233)の下端部には、油ポンプ(236)が設けられている。そして、上記ケーシング(210)内の底部に貯留されている油は、油ポンプ(236)によっ給油路(図示省略)を流通し、圧縮機構(230)のシリンダ室(225)などに供給される。 The drive shaft (233) penetrates the cylinder chamber (225) in the vertical direction, and the front head (222) and the rear head (223) have a main bearing portion (222a) for supporting the drive shaft (233). Sub-bearing portions (223a) are respectively formed. An oil pump (236) is provided at the lower end of the drive shaft (233). The oil stored in the bottom of the casing (210) flows through an oil supply passage (not shown) by an oil pump (236) and is supplied to the cylinder chamber (225) of the compression mechanism (230). The
上記駆動軸(233)には、シリンダ室(225)の中央部分に偏心部(233a)が形成されている。この偏心部(233a)は、駆動軸(233)よりも大径に形成されている。 The drive shaft (233) is formed with an eccentric portion (233a) in the center portion of the cylinder chamber (225). The eccentric portion (233a) is formed to have a larger diameter than the drive shaft (233).
上記揺動ピストン(228)は、図9に示すように、ピストン本体(228a)と該ピストン本体(228a)に一体に形成され且つピストン本体(228a)から突出する仕切り部材であるブレード(228c)とを備えている。上記ピストン本体(228a)の内周面には、上記偏心部(233a)が挿入されている。 As shown in FIG. 9, the oscillating piston (228) includes a piston body (228a) and a blade (228c) which is a partition member formed integrally with the piston body (228a) and protruding from the piston body (228a). And. The eccentric portion (233a) is inserted into the inner peripheral surface of the piston body (228a).
上記シリンダ部(221)には、ブッシュ孔(221b)が形成されている。該ブッシュ孔(221b)には、断面が略半円形状の一対のブッシュ(251,252)が挿入されている。一対のブッシュ(251,252)は、平面状の対向面がブレード溝(229)を形成し、該ブレード溝(229)に、上記ブレード(228c)が挿入されている。一対のブッシュ(251,252)は、ブレード(228c)を挟んだ状態で、ブレード(228c)がブレード溝(229)を進退自在となるように構成されている。同時に、ブッシュ(251,252)は、ブレード(228c)と一体的にブッシュ孔(221b)の中で揺動するように構成されている。 A bush hole (221b) is formed in the cylinder part (221). A pair of bushes (251, 252) having a substantially semicircular cross section are inserted into the bush holes (221b). In the pair of bushes (251, 252), the planar opposing surfaces form a blade groove (229), and the blade (228c) is inserted into the blade groove (229). The pair of bushes (251, 252) is configured such that the blade (228c) can move forward and backward in the blade groove (229) with the blade (228c) being sandwiched. At the same time, the bushes (251, 252) are configured to swing in the bush hole (221b) integrally with the blade (228c).
また、上記シリンダ部(221)には、ブレード(228c)の先端を収容するためのブッシュ背部室(250)が、ブッシュ孔(221b)の外側に形成されている。 The cylinder portion (221) is formed with a bush back chamber (250) for accommodating the tip of the blade (228c) outside the bush hole (221b).
以上の構成により、駆動軸(233)が回転すると、揺動ピストン(228)は、ブレード溝(229)内を進退するブレード(228c)の一点を中心として揺動する。この揺動により、ピストン本体(228a)が自転することなく、シリンダ室(225)の内周面に沿って公転する。尚、上記ピストン本体(228a)の公転時において、ピストン本体(228a)とシリンダ室(225)の内周面との接点位置(260)には、薄い油膜が形成される程のわずかな隙間が形成されている。 With the above configuration, when the drive shaft (233) rotates, the swing piston (228) swings around one point of the blade (228c) that advances and retreats in the blade groove (229). By this swinging, the piston body (228a) revolves along the inner peripheral surface of the cylinder chamber (225) without rotating. During the revolution of the piston body (228a), there is a slight gap at the contact position (260) between the piston body (228a) and the inner peripheral surface of the cylinder chamber (225) so that a thin oil film is formed. Is formed.
また、上記ブレード(228c)は、シリンダ室(225)を吸入側空間(225a)と圧縮側空間(225b)とに区画している。上記シリンダ部(221)には、上記吸入側空間(225a)と連通する吸入口(214)が形成されている。該吸入口(214)には、吸入管(241)が接続されている。また、上記フロントヘッド(222)には吐出口(242)が形成されている。さらに、シリンダ部(221)の内周面には、吐出路(243)が、吐出口(242)に連通して形成されている。尚、上記フロントヘッド(222)の上面には、凹部(245)が形成されている。該凹部(245)には、吐出口(215)を開閉する吐出弁(246)が設けられている。 The blade (228c) partitions the cylinder chamber (225) into a suction side space (225a) and a compression side space (225b). The cylinder part (221) is formed with a suction port (214) communicating with the suction side space (225a). A suction pipe (241) is connected to the suction port (214). The front head (222) has a discharge port (242). Further, a discharge passage (243) is formed on the inner peripheral surface of the cylinder portion (221) so as to communicate with the discharge port (242). A recess (245) is formed on the upper surface of the front head (222). The recess (245) is provided with a discharge valve (246) for opening and closing the discharge port (215).
上述したスイング圧縮機(200)を運転すると駆動軸(233)は主軸受部(222a)と副軸受部(223a)と摺動し、駆動軸(233)の偏心部(233a)はピストン本体(228a)と摺動する。本実施形態では、この摺動部分にそれぞれ軸受メタルである潤滑部(222b,223b,228b)を設けている。該潤滑部(222b,223b,228b)は、実施形態1と同様に構成され、円筒形に形成されている。そして、上記潤滑部(222b,223b,228b)は、鉄を基材とし、その内周面の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとした上に、PAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層からなる潤滑層が設けられた摺動部材である。 When the above-described swing compressor (200) is operated, the drive shaft (233) slides with the main bearing portion (222a) and the auxiliary bearing portion (223a), and the eccentric portion (233a) of the drive shaft (233) is the piston body ( 228a). In the present embodiment, lubrication portions (222b, 223b, 228b), which are bearing metals, are provided on the sliding portions. The lubricating parts (222b, 223b, 228b) are configured in the same manner as in the first embodiment and are formed in a cylindrical shape. The lubrication part (222b, 223b, 228b) uses iron as a base material, the base surface roughness Ra of the inner peripheral surface thereof is set to 1 μm by chemical conversion treatment, and PAI / FEP / PTFE = 70/25. The sliding member is provided with a lubricating layer made of a resin layer having a composition ratio of / 5.
このような構成の潤滑部(222b,223b,228b)を配置することにより、駆動軸(233)と潤滑部(222b,223b)、駆動軸(233)の偏心部(233a)と潤滑部(228b)とが低い摩擦係数で非常に長時間摺動し続けることができる。 By arranging the lubrication parts (222b, 223b, 228b) having such a configuration, the drive shaft (233), the lubrication parts (222b, 223b), the eccentric part (233a) of the drive shaft (233), and the lubrication part (228b) ) Can continue to slide for a very long time with a low coefficient of friction.
−実施形態3の変形例1−
本変形例は、上記実施形態3が主軸受部(222a)及び副軸受部(223a)と、駆動軸(233)の偏心部(233a)とに別物の潤滑部(222b,223b,228b)を設けたのに代わり、主軸受部(222a)及び副軸受部(223a)に摺接する駆動軸(233)の外周面と偏心部(233a)の外周面とに潤滑剤として樹脂層を直接形成するか、または、主軸受部(222a)及び副軸受部(223a)の内周面とピストン本体(228a)の内周面に潤滑剤として樹脂層を直接形成したものである。
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In this modification, the third embodiment is different from the main bearing portion (222a) and the auxiliary bearing portion (223a) in that the eccentric portion (233a) of the drive shaft (233) is provided with a separate lubricating portion (222b, 223b, 228b). Instead of providing, a resin layer is directly formed as a lubricant on the outer peripheral surface of the drive shaft (233) and the outer peripheral surface of the eccentric portion (233a) that are in sliding contact with the main bearing portion (222a) and the auxiliary bearing portion (223a). Alternatively, a resin layer is directly formed as a lubricant on the inner peripheral surface of the main bearing portion (222a) and the sub-bearing portion (223a) and the inner peripheral surface of the piston body (228a).
つまり、上記駆動軸(233)の外周面であって主軸受部(222a)及び副軸受部(223a)との摺接面及び偏心部(233a)の外周面、または、主軸受部(222a)と副軸受部(223a)とピストン本体(228a)の内周面の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとし、その上にPAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層からなる潤滑層を形成している。 That is, the outer peripheral surface of the drive shaft (233), the slidable contact surface with the main bearing portion (222a) and the auxiliary bearing portion (223a) and the outer peripheral surface of the eccentric portion (233a), or the main bearing portion (222a) Further, the surface roughness Ra of the inner peripheral surface of the auxiliary bearing portion (223a) and the piston body (228a) is set to 1 μm by chemical conversion treatment, and a resin having a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 is provided thereon. A lubricating layer composed of layers is formed.
本変形例では、上記実施形態3で示した潤滑部(222b,223b,228b)を設けることなく、駆動軸(233)と偏心部(233a)、または、主軸受部(222a)と副軸受部(223a)とピストン本体(228a)に直接樹脂層を形成しているので、加工工数の低減と部品点数の削減を図ることができる。その他の構成、作用及び効果は、実施形態3と同じである。 In this modification, the drive shaft (233) and the eccentric portion (233a) or the main bearing portion (222a) and the auxiliary bearing portion are provided without providing the lubricating portions (222b, 223b, 228b) shown in the third embodiment. Since the resin layer is directly formed on (223a) and the piston main body (228a), the number of processing steps and the number of parts can be reduced. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the third embodiment.
−実施形態3の変形例2−
本変形例は、上記実施形態3が主軸受部(222a)及び副軸受部(223a)と、駆動軸(233)の偏心部(233a)とに別物の潤滑部(222b,223b,228b)を設けたのに代わり、ブッシュ(251,252)全体に樹脂層を直接形成したものである。
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In this modification, the third embodiment is different from the main bearing portion (222a) and the auxiliary bearing portion (223a) in that the eccentric portion (233a) of the drive shaft (233) is provided with a separate lubricating portion (222b, 223b, 228b). Instead of being provided, a resin layer is directly formed on the entire bush (251, 252).
つまり、上記ブッシュ(251,252)は、ブレード溝(229)を形成する互いの対向面がブレード(228c)と摺動し、ブッシュ(251,252)の半円周面がブッシュ孔(221b)の表面と摺動する。そこで、本変形例は、ブッシュ(251,252)全体の表面の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとした後に、その上にPAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層からなる潤滑層を形成している。 That is, in the bush (251, 252), the opposing surfaces forming the blade groove (229) slide with the blade (228c), and the semicircular surface of the bush (251, 252) is the bush hole (221b). Sliding with the surface of Therefore, in this modification, after the base material surface roughness Ra of the entire surface of the bush (251, 252) is set to 1 μm by chemical conversion treatment, a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 is formed thereon. A lubricating layer made of a resin layer is formed.
本変形例では、ブッシュ(251,252)に樹脂層を直接形成しているので、ブッシュ(251,252)と樹脂層が強固に密着すると共に、ブレード溝(229)とブレード(228c)との摺動性と、ブッシュ(251,252)の半円周面とブッシュ孔(221b)との摺動性が向上する。これにより、ブレード(228c)のブレード溝(229)における進退運動が円滑になるので、ピストン(228)の公転運動の信頼性が向上する。その他の構成、作用及び効果は、実施形態3と同じである。 In this modification, since the resin layer is directly formed on the bush (251, 252), the bush (251, 252) and the resin layer are firmly adhered, and the blade groove (229) and the blade (228c) The slidability and the slidability between the semicircular surface of the bush (251, 252) and the bush hole (221b) are improved. As a result, the forward / backward movement in the blade groove (229) of the blade (228c) becomes smooth, so that the reliability of the revolution movement of the piston (228) is improved. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the third embodiment.
−実施形態3の変形例3−
本変形例は、上記実施形態3の変形例1が、スイング圧縮機(200)の駆動軸(233)の偏心部(233a)の外周面に樹脂層を設けたことに代わり、上記偏心部(233a)の上面及び下面に樹脂層を直接形成したものである。
-Modification 3 of Embodiment 3
This modification is different from the first modification of the third embodiment in that a resin layer is provided on the outer peripheral surface of the eccentric part (233a) of the drive shaft (233) of the swing compressor (200). A resin layer is directly formed on the upper and lower surfaces of 233a).
つまり、上記偏心部(233a)の上面はフロントヘッド(222)の下面と摺動し、偏心部(233a)の下面はリヤヘッド(223)の上面と摺動する。そこで、本変形例は、偏心部(233a)の上面及び下面の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとした後、その上にPAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層からなる潤滑層を形成している。 That is, the upper surface of the eccentric part (233a) slides with the lower surface of the front head (222), and the lower surface of the eccentric part (233a) slides with the upper surface of the rear head (223). Therefore, in this modification, after the base material surface roughness Ra of the upper surface and the lower surface of the eccentric portion (233a) is set to 1 μm by chemical conversion treatment, a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 is formed thereon. A lubricating layer made of a resin layer is formed.
本変形例では、偏心部(233a)に樹脂層を直接形成しているので、偏心部(233a)と樹脂層が強固に密着すると共に、シリンダ室(225)において、偏心部(233a)とフロントヘッド(222)及びリヤヘッド(223)との隙間が低減されるので、良好なシール性が確保される。これにより、圧縮機としての信頼性が向上する。その他の構成、作用及び効果は、実施形態3の変形例1と同じである。 In this modification, since the resin layer is formed directly on the eccentric part (233a), the eccentric part (233a) and the resin layer are in close contact with each other, and in the cylinder chamber (225), the eccentric part (233a) and the front Since the gap between the head (222) and the rear head (223) is reduced, good sealing performance is ensured. Thereby, the reliability as a compressor improves. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first modification of the third embodiment.
尚、上記偏心部(233a)全体に樹脂層を直接形成すれば、上記の効果が得られると共に、実施形態3の変形例1のように、偏心部(233a)とピストン本体(228a)との摺動性が向上する。そして、偏心部(233a)の部位別に樹脂層を設ける処理を行う必要が無くなるので、加工の簡素化が図れる。
In addition, if the resin layer is directly formed on the entire eccentric portion (233a), the above-described effects can be obtained, and the eccentric portion (233a) and the piston main body (228a) can be provided as in
−実施形態3の変形例4−
本変形例は、上記実施形態3の変形例1が、ピストン本体(228a)の内周面に潤滑層である樹脂層を設けたことに代わり、揺動ピストン(228)全体に樹脂層を直接形成したものである。
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This modification is different from the first modification of the third embodiment in that a resin layer as a lubricating layer is provided on the inner peripheral surface of the piston body (228a), and the resin layer is directly applied to the entire swing piston (228). Formed.
つまり、上記揺動ピストン(228)の上面はフロントヘッド(222)の下面と摺動し、ピストン(228)の下面はリヤヘッド(223)上面と摺動し、ピストン本体(228a)の外周面はシリンダ部(221)の内周面と摺動し、ピストン本体(228a)の内周面は偏心部(233a)と摺動し、ブレード(228c)の側面はブッシュ(251,252)の対向面と摺動する。そこで、本変形例は、ピストン(228)全体の表面の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとした後、その上にPAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層からなる潤滑層を形成している。 That is, the upper surface of the swing piston (228) slides with the lower surface of the front head (222), the lower surface of the piston (228) slides with the upper surface of the rear head (223), and the outer peripheral surface of the piston body (228a) is Slides with the inner peripheral surface of the cylinder part (221), the inner peripheral surface of the piston body (228a) slides with the eccentric part (233a), and the side surface of the blade (228c) is the opposite surface of the bush (251, 252) And slide. Therefore, in this modification, the substrate surface roughness Ra of the entire surface of the piston (228) is set to 1 μm by chemical conversion treatment, and then a resin layer having a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 is formed thereon. A lubricating layer made of is formed.
本変形例では、揺動ピストン(228)全体に樹脂層を直接形成しているので、各部位別に処理を施す必要がなく、加工の簡素化を図ることができる。また、ブレード(228c)とブッシュ(251,252)との摺動性が向上し、ブレード(228c)の進退が円滑になるので、ピストン本体(228a)の公転運動が正確となる。さらに、上記揺動ピストン(228)とシリンダ室(225)の内面との隙間が低減され、良好なシール性が確保される。これにより、圧縮機としての信頼性が向上する。その他の構成、作用及び効果は、実施形態3と同じである。 In this modification, since the resin layer is directly formed on the entire swing piston (228), it is not necessary to perform processing for each part, and the processing can be simplified. In addition, the slidability between the blade (228c) and the bushes (251, 252) is improved, and the blade (228c) is smoothly advanced and retracted, so that the revolving motion of the piston body (228a) becomes accurate. Further, the gap between the swing piston (228) and the inner surface of the cylinder chamber (225) is reduced, and good sealing performance is ensured. Thereby, the reliability as a compressor improves. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the third embodiment.
−実施形態3の変形例5−
本変形例は、上記実施形態3の変形例3及びが、偏心部(233a)とピストン(228a)とに潤滑剤として樹脂層を形成したのに代わり、フロントヘッド(222)の下面と、リヤヘッド(223)の上面と、シリンダ部(221)の内周面とに樹脂層を直接形成したものである。
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This modified example is different from the modified example 3 of the third embodiment in that a resin layer is formed as a lubricant on the eccentric portion (233a) and the piston (228a), and the lower surface of the front head (222), the rear head A resin layer is directly formed on the upper surface of (223) and the inner peripheral surface of the cylinder part (221).
つまり、上記フロントヘッド(222)の下面は、偏心部(233a)の上面及びピストン本体(228a)の上面と摺動し、リヤヘッド(223)の上面は、偏心部(233a)の下面及びピストン本体(228a)の下面と摺動し、シリンダ部(221)の内周面はピストン本体(228a)の外周面と摺動する。そこで、本変形例は、フロントヘッド(222)の下面と、リヤヘッド(223)の上面と、シリンダ部(221)の内周面とを、化成処理により基材表面粗さRaを1μmとし、その上に、PAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層からなる潤滑層を形成した。 That is, the lower surface of the front head (222) slides with the upper surface of the eccentric portion (233a) and the upper surface of the piston body (228a), and the upper surface of the rear head (223) is the lower surface of the eccentric portion (233a) and the piston body. The inner peripheral surface of the cylinder part (221) slides with the outer peripheral surface of the piston body (228a). Therefore, in this modification, the substrate surface roughness Ra is set to 1 μm by chemical conversion treatment on the lower surface of the front head (222), the upper surface of the rear head (223), and the inner peripheral surface of the cylinder part (221). A lubricating layer made of a resin layer having a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 was formed thereon.
本変形例では、フロントヘッド(222)の下面と、リヤヘッド(223)の上面と、シリンダ部(221)の内周面とに樹脂層を直接形成しているので、フロントヘッド(222)及びリヤヘッド(223)及びシリンダ部(221)に樹脂層が強固に密着する。また、シリンダ室(225)の内面を形成するフロントヘッド(222)の下面と、リヤヘッド(223)の上面と、シリンダ部(221)の内周面とに樹脂層が形成されているので、シリンダ室(225)の内面が摺接する、偏心部(233a)の上面及び下面と、ピストン本体(228a)の上面及び下面と内周面との隙間が低減され、良好なシール性が確保される。これにより、圧縮機としての信頼性が向上する。その他の構成、作用及び効果は、実施形態3と同じである。 In this modification, resin layers are directly formed on the lower surface of the front head (222), the upper surface of the rear head (223), and the inner peripheral surface of the cylinder part (221), so the front head (222) and the rear head The resin layer adheres firmly to (223) and the cylinder part (221). Since the resin layer is formed on the lower surface of the front head (222), the upper surface of the rear head (223), and the inner peripheral surface of the cylinder part (221) that form the inner surface of the cylinder chamber (225), the cylinder The clearance between the upper and lower surfaces of the eccentric portion (233a), which is in sliding contact with the inner surface of the chamber (225), and the upper and lower surfaces of the piston main body (228a) and the inner peripheral surface is reduced, thereby ensuring good sealing performance. Thereby, the reliability as a compressor improves. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the third embodiment.
(実施形態4)
本発明の実施形態4は、図10に示すスイング圧縮機(300)である。上記実施形態3の圧縮機構(230)は、一つのシリンダ(219)を備えていたことに代わり、本実施形態の圧縮機構(301)は、複数のシリンダ本体(325,326)を備えている。そして、その他の構成、作用については、実施形態3のスイング圧縮機(200)と同じである。
(Embodiment 4)
本実施形態のスイング圧縮機(300)は、上記実施形態3と同様、冷凍装置の冷媒回路に設けられ、流体であるガス冷媒を圧縮するために用いられる。尚、ここでは、複数のシリンダ本体(325,326)を有する圧縮機構(301)についてのみ説明する。 The swing compressor (300) of the present embodiment is provided in the refrigerant circuit of the refrigeration apparatus as in the third embodiment, and is used to compress the gas refrigerant that is a fluid. Here, only the compression mechanism (301) having a plurality of cylinder bodies (325, 326) will be described.
上記圧縮機構(301)には、2つのシリンダ本体(325,326)が設けられ、これら2つのシリンダ本体(325,326)は、駆動軸(314)の延びる方向、つまり、上下方向に並設されている。 The compression mechanism (301) is provided with two cylinder bodies (325, 326), and these two cylinder bodies (325, 326) are arranged in parallel in the direction in which the drive shaft (314) extends, that is, in the vertical direction. Has been.
フロントヘッド(307)は、上側に配置される第1シリンダ本体(325)の上面に、またリアヘッド(308)は、下側に配置される第2シリンダ本体(326)の下面にそれぞれ配置されている。上記第1シリンダ本体(325)及び第2シリンダ本体(326)間には、仕切プレートとしてのミドルプレート(327)が配置されている。上記ミドルプレート(327)の中央部には、駆動軸(314)の貫通孔(327a)が形成されている。 The front head (307) is disposed on the upper surface of the first cylinder body (325) disposed on the upper side, and the rear head (308) is disposed on the lower surface of the second cylinder body (326) disposed on the lower side. Yes. A middle plate (327) as a partition plate is disposed between the first cylinder body (325) and the second cylinder body (326). A through hole (327a) of the drive shaft (314) is formed at the center of the middle plate (327).
上記フロントヘッド(307)と第1シリンダ本体(325)とミドルプレート(327)と第2シリンダ本体(326)とリアヘッド(308)とは、この順に配置されてボルトによって締結されている。そして、上記駆動軸(314)は、両ヘッド(307,308)、両シリンダ本体(325,326)及びミドルプレート(327)を貫通している。 The front head (307), the first cylinder body (325), the middle plate (327), the second cylinder body (326), and the rear head (308) are arranged in this order and fastened by bolts. The drive shaft (314) passes through both heads (307, 308), both cylinder bodies (325, 326), and the middle plate (327).
上記第1シリンダ本体(325)には第1揺動ピストン(333)が、また第2シリンダ本体(326)には第2揺動ピストン(334)がそれぞれ配置されている。そして、本実施形態では、フロントヘッド(307)、第1シリンダ本体(325)、第1ピストン(333)及びミドルプレート(327)によって区画形成される第1圧縮室(335)と、リアヘッド(308)、第2シリンダ本体(326)、第2ピストン(334)及びミドルプレート(327)によって区画形成される第2圧縮室(336)との2つの圧縮室が形成されている。 A first swing piston (333) is disposed on the first cylinder body (325), and a second swing piston (334) is disposed on the second cylinder body (326). In this embodiment, the first compression chamber (335) defined by the front head (307), the first cylinder body (325), the first piston (333) and the middle plate (327), and the rear head (308 ), A second compression chamber (336) defined by a second cylinder body (326), a second piston (334), and a middle plate (327).
上記スイング圧縮機(300)を運転すると、ミドルプレート(327)の上面は第1揺動ピストン(333)の下面と摺動し、ミドルプレート(327)の下面は第2揺動ピストン(334)の上面と摺動する。そこで、本実施形態では、ミドルプレート(327)の上面と下面とを、化成処理により基材表面粗さRaを1μmとし、その上に、PAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層を直接形成している。 When the swing compressor (300) is operated, the upper surface of the middle plate (327) slides with the lower surface of the first swing piston (333), and the lower surface of the middle plate (327) is the second swing piston (334). Slides on the top surface. Therefore, in the present embodiment, the upper and lower surfaces of the middle plate (327) are formed by subjecting the substrate surface roughness Ra to 1 μm by chemical conversion treatment, and a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 is provided thereon. The resin layer is directly formed.
本実施形態により、ミドルプレート(327)に樹脂層を直接形成しているので、ミドルプレート(327)と樹脂層とが強固に密着する。また、ミドルプレート(327)の上面と第1揺動ピストン(333)の下面との摺接面における隙間と、ミドルプレート(327)の下面と第2揺動ピストン(334)の上面との摺接面における隙間が低減され、良好なシール性が確保される。これにより、圧縮機としての信頼性も向上する。その他の構成、作用及び効果は、実施形態3と同じである。 According to this embodiment, since the resin layer is directly formed on the middle plate (327), the middle plate (327) and the resin layer are firmly adhered. In addition, a gap in the sliding contact surface between the upper surface of the middle plate (327) and the lower surface of the first swing piston (333), and a slide between the lower surface of the middle plate (327) and the upper surface of the second swing piston (334). The gap on the contact surface is reduced, and good sealing performance is ensured. Thereby, the reliability as a compressor is also improved. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the third embodiment.
−実施形態4の変形例−
本変形例は、上記実施形態4がミドルプレート(327)の上面と下面とに潤滑剤として樹脂層を形成したのに代わり、第1揺動ピストン(333)と第2揺動ピストン(334)の全体に直接樹脂層を形成したものである。
-Modification of Embodiment 4-
In this modified example, the first swing piston (333) and the second swing piston (334) are replaced with the fourth embodiment in which a resin layer is formed as a lubricant on the upper and lower surfaces of the middle plate (327). A resin layer is directly formed on the whole.
つまり、第1揺動ピストン(333)と第2揺動ピストン(324)の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとし、その上に、PAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層を直接形成している。 That is, the substrate surface roughness Ra of the first oscillating piston (333) and the second oscillating piston (324) is set to 1 μm by chemical conversion treatment, and the composition of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 is provided thereon. The resin layer of the ratio is directly formed.
本変形例では、第1揺動ピストン(333)と第2揺動ピストン(334)に樹脂層を直接形成しているので、第1揺動ピストン(333)と第2揺動ピストン(334)に樹脂層が強固に密着する。そして、上記実施形態4と同様に、第1揺動ピストン(333)の下面とミドルプレート(327)の上面との隙間と第2揺動ピストン(334)の上面とミドルプレート(327)の下面との隙間が低減され、良好なシール性が確保される。これにより、圧縮機としての信頼性も向上する。その他の構成、作用及び効果は実施形態4と同じである。 In this modification, since the resin layer is directly formed on the first swing piston (333) and the second swing piston (334), the first swing piston (333) and the second swing piston (334). The resin layer adheres firmly to the surface. As in the fourth embodiment, the gap between the lower surface of the first swing piston (333) and the upper surface of the middle plate (327), the upper surface of the second swing piston (334), and the lower surface of the middle plate (327). And a good sealing property is secured. Thereby, the reliability as a compressor is also improved. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the fourth embodiment.
(実施形態5)
本実施形態は、図11及び図12に示すように、回転ピストン型のロータリー圧縮機(400)である。
(Embodiment 5)
This embodiment is a rotary piston type rotary compressor (400) as shown in FIGS.
該ロータリー圧縮機(400)は、上記実施形態3のスイング圧縮機(200)とほぼ同様の構造で、全密閉型のケーシング(410)の内部に圧縮機構(420)と電動機(430)とが収納され、吐出管(415)及び吸入管(414)を備えている。上記ロータリー圧縮機(400)は、図12に示すように、圧縮機構(420)の回転ピストン(424)とブレード(426)が別個に構成され、回転ピストン(424)が自転しながら、シリンダ室(425)の内周面に沿って公転する。 The rotary compressor (400) has substantially the same structure as that of the swing compressor (200) of the third embodiment, and a compression mechanism (420) and an electric motor (430) are provided inside a completely sealed casing (410). It is housed and includes a discharge pipe (415) and a suction pipe (414). In the rotary compressor (400), as shown in FIG. 12, the rotary piston (424) and the blade (426) of the compression mechanism (420) are separately configured, and the rotary piston (424) rotates while the cylinder chamber rotates. Revolves along the inner surface of (425).
また、上記ロータリー圧縮機(400)は、上記実施形態1と同様、冷凍装置の冷媒回路に設けられて、流体であるガス冷媒を圧縮するために用いられる。尚、ここでは、本実施形態のロータリー圧縮機(400)が、実施形態3のスイング圧縮機(200)と異なる構造、つまり、圧縮機構(420)についてのみ説明する。
Moreover, the said rotary compressor (400) is provided in the refrigerant circuit of a freezing apparatus similarly to the said
上記圧縮機構(420)は、シリンダ部(421)とフロントヘッド(422)とリヤヘッド(423)とを備え、上記シリンダ部(421)とフロントヘッド(422)とリヤヘッド(423)とによってシリンダ室(425)が形成されている。 The compression mechanism (420) includes a cylinder part (421), a front head (422), and a rear head (423). A cylinder chamber (421) is formed by the cylinder part (421), the front head (422), and the rear head (423). 425) is formed.
上記フロントヘッド(422)とリヤヘッド(423)には、駆動軸(433)を支持するための主軸受部(422a)と副軸受部(423a)がそれぞれ形成されている。駆動軸(433)のシリンダ室(425)に位置する偏心部(433a)は、本体部(433b)よりも大径に形成されている。そして、上記偏心部(433a)は、圧縮機構(420)の回転ピストン(424)に挿入されている。上記回転ピストン(424)は、円環状に形成され、その外周面がシリンダ(421)の内周面と実質的に一点で接触するように形成されている。 The front head (422) and the rear head (423) are respectively formed with a main bearing portion (422a) and a sub-bearing portion (423a) for supporting the drive shaft (433). The eccentric part (433a) located in the cylinder chamber (425) of the drive shaft (433) is formed with a larger diameter than the main body part (433b). The eccentric portion (433a) is inserted into the rotary piston (424) of the compression mechanism (420). The rotary piston (424) is formed in an annular shape, and its outer peripheral surface is formed so as to substantially contact with the inner peripheral surface of the cylinder (421) at one point.
上記シリンダ(421)には、該シリンダ(421)の径方向に沿ってブレード溝(421a)が形成されている。該ブレード溝(421a)には、ブレード(426)がシリンダ(421)と摺接して装着されている。上記ブレード(426)は、ブレード溝(421a)内に設けられたスプリング(427)によって径方向内方へ付勢され、先端が常に回転ピストン(424)の外周面に接触している。 A blade groove (421a) is formed in the cylinder (421) along the radial direction of the cylinder (421). A blade (426) is mounted in the blade groove (421a) in sliding contact with the cylinder (421). The blade (426) is urged radially inward by a spring (427) provided in the blade groove (421a), and the tip is always in contact with the outer peripheral surface of the rotary piston (424).
上記ブレード(426)は、シリンダ(421)の内周面と回転ピストン(424)の外周面との間のシリンダ室(425)を吸入室(425a)と圧縮室(425b)とに区画している。上記シリンダ(421)には、吸入管(414)と吸入室(425a)とを連通する吸入口(428)が形成されている。また、上記フロントヘッド(422)には、圧縮室(425b)とケーシング(410)内の空間とを連通する吐出口(429)が形成されている。 The blade (426) divides a cylinder chamber (425) between the inner peripheral surface of the cylinder (421) and the outer peripheral surface of the rotary piston (424) into a suction chamber (425a) and a compression chamber (425b). Yes. The cylinder (421) is formed with a suction port (428) that communicates the suction pipe (414) and the suction chamber (425a). The front head (422) is formed with a discharge port (429) that communicates the compression chamber (425b) and the space in the casing (410).
尚、上記フロントヘッド(422)の上面には、凹部(440)が形成されている。該凹部(441)には、吐出口(429)を開閉する吐出弁(441)が設けられている。 A recess (440) is formed on the upper surface of the front head (422). The recess (441) is provided with a discharge valve (441) for opening and closing the discharge port (429).
上記ロータリー圧縮機(400)を運転すると、回転ピストン(424)の外周面はシリンダ(421)の内周面と摺動し、回転ピストン(424)の上面はフロントヘッド(422)の下面と摺接し、回転ピストン(424)の下面はリヤヘッド(423)の上面と摺接する。そこで、本実施形態は、回転ピストン(424)の全体の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとし、その上に、PAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層を直接形成している。 When the rotary compressor (400) is operated, the outer peripheral surface of the rotary piston (424) slides with the inner peripheral surface of the cylinder (421), and the upper surface of the rotary piston (424) slides with the lower surface of the front head (422). The lower surface of the rotary piston (424) is in sliding contact with the upper surface of the rear head (423). Therefore, in the present embodiment, the entire substrate surface roughness Ra of the rotary piston (424) is set to 1 μm by chemical conversion treatment, and a resin layer having a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 is formed thereon. Direct formation.
このように、上記回転ピストン(424)の全体に樹脂層を直接形成することにより、回転ピストン(424)と樹脂層とが強固に密着する。さらに、上記回転ピストン(424)とフロントヘッド(422)及びリヤヘッド(423)との摺動性が向上すると共に、この摺接面における隙間が低減されるので、シリンダ室(425)の良好なシール性が確保される。 Thus, by directly forming the resin layer on the entire rotary piston (424), the rotary piston (424) and the resin layer are firmly adhered. Further, the sliding performance between the rotary piston (424) and the front head (422) and the rear head (423) is improved, and the clearance on the sliding contact surface is reduced, so that a good seal of the cylinder chamber (425) is obtained. Sex is secured.
尚、本実施形態においても、上記実施形態3及び該実施形態3の変形例1〜5と同様の摺動部分に潤滑層である樹脂層を設けてもよい。
Also in this embodiment, a resin layer that is a lubricating layer may be provided on the same sliding portion as in Embodiment 3 and
具体的には、駆動軸(433)と主軸受部(422a)及び副軸受部(423a)とが摺動し、偏心部(433a)とピストン(424)とが摺動するので、この摺動部分に、軸受メタルの潤滑部(422b,423b,433b)を設けてもよい。上記潤滑部(422b,423b,433b)は円筒形であって、鉄を基材としてその円周面を化成処理により基材表面粗さRaを1μmとし、その上に、PAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層の潤滑層を設けた摺動部材である。上記潤滑部(422b,423b,433b)を設けることにより、駆動軸(433)と主軸受部(422a)及び副軸受部(423a)との摺動部分、偏心部(433a)とピストン(424)との摺動部分における摺動性が向上する。 Specifically, the drive shaft (433), the main bearing portion (422a) and the auxiliary bearing portion (423a) slide, and the eccentric portion (433a) and the piston (424) slide. The portion may be provided with bearing metal lubrication portions (422b, 423b, 433b). The lubrication part (422b, 423b, 433b) has a cylindrical shape, and the circumferential surface thereof is made to be 1 μm by chemical conversion treatment using iron as a base material. Further, PAI / FEP / PTFE = The sliding member is provided with a lubricating layer of a resin layer having a composition ratio of 70/25/5. By providing the lubrication part (422b, 423b, 433b), the sliding part between the drive shaft (433) and the main bearing part (422a) and the auxiliary bearing part (423a), the eccentric part (433a) and the piston (424) The slidability at the sliding portion is improved.
また、潤滑部(422b,423b,433b)を設けずに、主軸受部(422a)及び副軸受部(423a)に摺接する駆動軸(433)の外周面と偏心部(433a)の外周面、または、主軸受部(422a)及び副軸受部(423a)の内周面とピストン(424)の内周面とを、化成処理により基材表面粗さRaを1μmとし、その上に、PAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層の潤滑層を設けてもよい。これにより、潤滑部(422b,423b,433b)を設けることなく、駆動軸(433)と主軸受部(422a)及び副軸受部(423a)との摺動部分、偏心部(433a)とピストン(424)との摺動部分における摺動性が向上する。 Further, without providing the lubrication portion (422b, 423b, 433b), the outer peripheral surface of the drive shaft (433) and the outer peripheral surface of the eccentric portion (433a) that are in sliding contact with the main bearing portion (422a) and the auxiliary bearing portion (423a), Alternatively, the inner peripheral surface of the main bearing portion (422a) and the sub-bearing portion (423a) and the inner peripheral surface of the piston (424) are subjected to a chemical conversion treatment so that the surface roughness Ra of the substrate is 1 μm. A lubricating layer of a resin layer having a composition ratio of FEP / PTFE = 70/25/5 may be provided. Thereby, without providing the lubrication part (422b, 423b, 433b), the sliding part of the drive shaft (433), the main bearing part (422a) and the auxiliary bearing part (423a), the eccentric part (433a) and the piston ( 424) and the slidability at the sliding portion is improved.
また、ブレード(426)とブレード溝(421a)が摺動するので、ブレード(426)またはブレード溝(421a)の表面を、化成処理により基材表面粗さRaを1μmとし、その上に、PAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層の潤滑層を設けてもよい。これにより、ブレード(426)のブレード溝(421a)内での進退運動が円滑になるので、ピストン(424)の自転を伴う公転運動も円滑になり、圧縮機としての信頼性も向上する。 Further, since the blade (426) and the blade groove (421a) slide, the surface of the blade (426) or the blade groove (421a) is made to have a substrate surface roughness Ra of 1 μm by chemical conversion treatment, and the PAI A lubricating layer of a resin layer having a composition ratio of / FEP / PTFE = 70/25/5 may be provided. As a result, the forward and backward movement of the blade (426) in the blade groove (421a) becomes smooth, so that the revolving movement accompanied by the rotation of the piston (424) becomes smooth and the reliability as the compressor is improved.
また、上記偏心部(433a)の上面がフロントヘッド(422)の下面と摺動し、偏心部(433a)の下面がリヤヘッド(423)の上面と摺動するので、偏心部(433a)の上面及び下面を、化成処理により基材表面粗さRaを1μmとし、その上に、PAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層の潤滑層を設けてもよい。これにより、偏心部(433a)とフロントヘッド(422)及びリヤヘッド(423)との摺接面において、摺動性が向上すると共に、この摺動部分の隙間が低減され、良好なシール性が確保される。 Further, since the upper surface of the eccentric part (433a) slides with the lower surface of the front head (422) and the lower surface of the eccentric part (433a) slides with the upper surface of the rear head (423), the upper surface of the eccentric part (433a) Further, the base material surface roughness Ra may be set to 1 μm by chemical conversion treatment on the lower surface, and a resin layer lubricating layer having a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 may be provided thereon. This improves the slidability on the sliding contact surface between the eccentric part (433a) and the front head (422) and rear head (423), and reduces the gap between the sliding parts, ensuring good sealing performance. Is done.
また、上記シリンダ室(425)を形成するシリンダ部(421)の内周面と、フロントヘッド(422)の下端面と、上記リヤヘッド(423)の上端面とを、化成処理により基材表面粗さRaを1μmとし、その上に、PAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層の潤滑層を設けてもよい。これにより、シリンダ室(425)の内面と、該シリンダ室(425)の内面と摺動する偏心部(423a)の上面及び下面と、ピストン(424)の上面及び下面及び外周面と、ブレード(426)の上面及び下面との摺動性が向上する。さらに、この摺動部分の隙間が低減され、良好なシール性が確保されるので、圧縮機としての信頼性が向上する。その他の構成、作用及び効果は実施形態3と同じである。 Further, the inner peripheral surface of the cylinder part (421) forming the cylinder chamber (425), the lower end surface of the front head (422), and the upper end surface of the rear head (423) are subjected to a chemical conversion treatment to roughen the surface of the base material. Ra may be 1 μm, and a lubricating layer of a resin layer having a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 may be provided thereon. Accordingly, the inner surface of the cylinder chamber (425), the upper and lower surfaces of the eccentric portion (423a) sliding with the inner surface of the cylinder chamber (425), the upper and lower surfaces and the outer peripheral surface of the piston (424), and the blade ( 426) improves the slidability with the upper and lower surfaces. Furthermore, since the clearance between the sliding portions is reduced and good sealing performance is ensured, the reliability as a compressor is improved. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the third embodiment.
(その他の実施形態)
上記各実施形態は、以下のような構成としてもよい。
(Other embodiments)
Each of the above embodiments may have the following configuration.
上記実施形態1〜5では、軸受部やスクロール、シリンダとピストン等の摺動部分について潤滑剤として樹脂層を形成したが、この他にも摺動する部分であれば、同じように基材表面を所定の表面粗さRaとして、その表面に含フッ素樹脂を含む樹脂層を形成した潤滑部を形成してよい。 In the first to fifth embodiments, the resin layer is formed as the lubricant for the sliding portions such as the bearing portion, the scroll, the cylinder and the piston. May be formed as a predetermined surface roughness Ra, and a lubrication part in which a resin layer containing a fluororesin is formed on the surface thereof may be formed.
また、実施形態1〜5では、スクロール型圧縮機(10,100)、スイング圧縮機(200,300)、ロータリー圧縮機(400)の摺動部材において、基材表面粗さRaを所定の粗さとして、その表面に含フッ素樹脂を含む樹脂層を形成しているが、圧縮機は、流体を圧縮するどのような形式の圧縮機であってもよい。また流体も冷媒に限定されない。さらには、本発明の摺動部材は圧縮機に使用される摺動部材に限定されない。圧縮機以外の流体機械の摺動部材、車両や製造装置等の駆動部、回転部分など、摺動する部分であればどのような部分であってもよい。
In
また、上述した摺動部分は、互いに摺動する2つの部材の一方の部材においてのみ基材表面粗さRaを所定の粗さとしてその表面に含フッ素樹脂を含む樹脂層を形成してもよいし、両方の部材において基材表面粗さRaを所定の粗さとしてその表面に含フッ素樹脂を含む樹脂層を形成してもよい。 Further, the sliding portion described above may form a resin layer containing a fluorine-containing resin on the surface of the base member surface roughness Ra as a predetermined roughness only in one of the two members that slide on each other. Then, in both members, the base material surface roughness Ra may be set to a predetermined roughness, and a resin layer containing a fluorine-containing resin may be formed on the surface.
また、上記摺動部材の基材は鉄に限定されず、アルミなど鉄以外の金属であっても構わない。 Moreover, the base material of the said sliding member is not limited to iron, You may be metals other than iron, such as aluminum.
また、上記基材を粗面化するのは化成処理に限定されず、サンドブラスト処理など種々の公知の方法を用いることができる。また、化成処理に用いる薬剤もリン酸マンガンに限定されず、他のリン酸塩や公知の薬液を用いることができる。 Further, the roughening of the substrate is not limited to chemical conversion treatment, and various known methods such as sandblast treatment can be used. Moreover, the chemical | medical agent used for a chemical conversion treatment is not limited to manganese phosphate, Another phosphate and a well-known chemical | medical solution can be used.
以上説明したように、本発明に係る摺動部材及び圧縮機は、優れた摺動性能を有し、空調機や車両、製造装置、工作機械等として有用である。 As described above, the sliding member and the compressor according to the present invention have excellent sliding performance and are useful as an air conditioner, a vehicle, a manufacturing apparatus, a machine tool, and the like.
50 可動スクロール
52 可動側ラップ
53 突出部
60 固定スクロール
80 スラスト軸受
81 スラスト軸受上面
50
本発明は、摺動部材及び流体機械圧縮機に関し、特に、金属製の基材の表面にフッ素を含有する樹脂層を備えた摺動部材及びそれを用いた流体機械に係るものである。 The present invention relates to a sliding member and a fluid mechanical compressor, and particularly relates to a sliding member provided with a resin layer containing fluorine on the surface of a metal substrate and a fluid machine using the sliding member.
現在使用されているほとんどの機械には軸受けや互いに係合する歯車などの摺動部材が用いられている。このような摺動部材は所要の機械的強度を必要とされるのと同時に、表面においては摺動性あるいは耐摩耗性を必要とされる。摺動部分に潤滑剤を供給することによって摺動性や耐摩耗性を満たす方法もあるが、摺動部材が用いられる場所によっては潤滑剤を供給することが好ましくない場合もある。また、潤滑剤を供給することがコスト増となる場合も多い。従って、潤滑剤を用いないで摺動性あるいは耐摩耗性を表面に具備させる技術も非常にたくさん開発されており、例えば摺動部材の表面に摺動性皮膜を形成する技術を挙げることができる。 Most of the machines currently used use sliding members such as bearings and gears that engage with each other. Such a sliding member is required to have a required mechanical strength, and at the same time, a sliding property or wear resistance is required on the surface. Although there is a method of satisfying slidability and wear resistance by supplying a lubricant to the sliding portion, it may not be preferable to supply the lubricant depending on the place where the sliding member is used. Also, supplying the lubricant often increases costs. Accordingly, a great number of techniques for providing slidability or wear resistance on the surface without using a lubricant have been developed. .
ここで、摺動部材は機械的強度を要求されるため、摺動部材の基材は金属である場合が多い。一方、摺動性皮膜にはMoS2やグラファイトのような固体潤滑剤あるいはフッ素樹脂のような高分子化合物が、摺動性能が良好なため多く用いられている。しかし、このような固体潤滑剤や高分子化合物(樹脂)は基材の金属との密着性に劣るため、この密着性を向上させるために様々な検討が行われている。 Here, since the sliding member is required to have mechanical strength, the base material of the sliding member is often a metal. On the other hand, a solid lubricant such as MoS2 or graphite or a polymer compound such as a fluororesin is often used for the slidable film because of its good sliding performance. However, since such solid lubricants and polymer compounds (resins) are inferior in adhesion to the metal of the base material, various studies have been made to improve the adhesion.
密着性の向上手段として、基材表面を荒らしてその粗面に固体潤滑剤や樹脂を塗布する方法が多く検討されている(例えば、特許文献1、特許文献2)。この方法は、基材表面の微細な凹部に固体潤滑剤や樹脂を食い込ませて密着性を向上させるものである。
しかしながら、特許文献1に開示されている技術は、金属基体の表面層を硬質化することが必須であり、このような硬質化を行わない摺動性部材には適用できない。
However, the technique disclosed in
また、特許文献2に開示されているバーフィールド型等速ジョイントは、ショットブラスト処理によって基材表面を中心線平均粗さRaで10〜30μmの表面粗さにしたものである。このため、表面には単純な形状の大きな凹凸があるだけであり、固体潤滑剤や樹脂の食い込み効果が小さい。従って、密着性が向上せず、特に、樹脂を塗布した場合は運転の途中で樹脂が剥離して摩擦係数が大幅に上がってしまうという問題があった。この問題は、ショットブラスト処理によって基材表面を中心線平均粗さRaで10〜30μmの表面粗さにした後に化成処理を行っても解決しない。
Further, the Barfield type constant velocity joint disclosed in
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、基材の表面に対するフッ素樹脂を含む摺動性被膜の密着性を向上させた摺動部材及び流体機械を提供することを目的としている。 This invention is made in view of such a point, and it aims at providing the sliding member and fluid machine which improved the adhesiveness of the slidable film containing the fluororesin with respect to the surface of a base material. .
上記の目的を達成するために、本願発明は、摺動部材が金属製の基材の表面にフッ素樹脂を含む樹脂層を備えるようにしたものである。 In order to achieve the above object, in the present invention, the sliding member is provided with a resin layer containing a fluororesin on the surface of a metal base material.
具体的に、第1の発明は、金属製の基材の表面にフッ素樹脂を含む樹脂混合物を塗布し焼成して樹脂層が該基材の表面に形成されている摺動部材を対象としている。そして、上記基材の表面は、粗面化処理によって輪郭曲線の算術平均高さRaが0.5μmよりも大きく10μm未満の表面粗さであり、上記樹脂層の厚みは、50μm以上で且つ105μm以下である。 Specifically, the first invention is directed to a sliding member in which a resin mixture containing a fluororesin is applied to the surface of a metal base material and fired to form a resin layer on the surface of the base material . . Then, the surface of the substrate has a surface roughness Sadea of greater than 10μm than the arithmetic mean height Ra of 0.5μm contour curve by roughening is, the thickness of the resin layer, and at 50μm or more 105μm Ru der below.
この第1の発明では、基材の表面と樹脂層とが強固に密着し、樹脂層が基材から欠落するおそれがほとんどない。 In this 1st invention, the surface of a base material and a resin layer adhere | attach firmly, and there is almost no possibility that a resin layer may be missing from a base material.
第2の発明は、上記第1の発明において、上記基材の表面は、粗面化処理によって輪郭曲線の算術平均高さRaが0.75μmよりも大きく10μm未満の表面粗さである。 According to a second aspect, in the first aspect, the surface of the base material has a surface roughness with an arithmetic mean height Ra of the contour curve greater than 0.75 μm and less than 10 μm by the roughening treatment.
この第2の発明では、基材の表面と樹脂層とが非常に強固に密着し、基材からの樹脂層の欠落を確実に防止できる。 In the second invention, the surface of the substrate and the resin layer are in close contact with each other, and the loss of the resin layer from the substrate can be reliably prevented.
第3の発明は、上記第1又は第2の発明において、上記粗面化処理が化成処理である。 In a third aspect based on the first aspect or the second aspect, the roughening treatment is a chemical conversion treatment.
この第3の発明では、粗面化処理を精度良くかつ再現性良く行うことができる。 In the third aspect of the invention, the roughening process can be performed with high accuracy and good reproducibility.
第4の発明は、上記第1〜第3の発明の何れか1の発明において、上記樹脂層がポリアミドイミド樹脂を含有している。 According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions, the resin layer contains a polyamideimide resin.
この第4の発明では、樹脂層を割れにくくでき、より強固に金属基材に密着させることができる。 In this 4th invention, a resin layer can be made hard to break and it can be made to adhere more firmly to a metal substrate.
第5の発明は、上記第1〜第4の発明の何れか1の発明において、上記基材の表面層には硬質化処理がなされていない。 According to a fifth invention, in any one of the first to fourth inventions, the surface layer of the base material is not hardened.
この請求項5の発明では、硬質化処理をわざわざしなくてもよく、コストダウンとなる。
In this invention of
第6の発明は、摺動部材を備えた流体機械を対象としている。そして、上記摺動部材は、金属製の基材の表面の少なくとも一部にフッ素樹脂を含む樹脂混合物を塗布し焼成して樹脂層が該基材の表面の少なくとも一部に形成され、上記樹脂層の基材の表面は、粗面化処理によって輪郭曲線の算術平均高さRaが0.5μmよりも大きく10μm未満の表面粗さであり、上記樹脂層の厚みは、50μm以上で且つ105μm以下である。 The sixth invention is directed to a fluid machine including a sliding member. The sliding member has a resin layer formed on at least a part of the surface of the base material by applying a resin mixture containing a fluororesin to at least a part of the surface of the metal base material and baking the resin mixture. the surface of the substrate layer has a surface roughness Sadea of greater than 10μm than the arithmetic mean height Ra of 0.5μm contour curve by roughening is, the thickness of the resin layer, and at 50μm or 105μm Ru der below.
この第6の発明では、流体機内の摺動部材において、基材の表面と樹脂層とが強固に密着し、樹脂層が基材から欠落するおそれがほとんどない。 In the sixth aspect of the invention, in the sliding member in the fluid machine, the surface of the base material and the resin layer are firmly adhered, and there is almost no possibility that the resin layer is lost from the base material.
第7の発明は、上記第6の発明において、上記樹脂層の基材の表面は、粗面化処理によって輪郭曲線の算術平均高さRaが0.75μmよりも大きく10μm未満の表面粗さである。 In a seventh aspect based on the sixth aspect, the surface of the base material of the resin layer has a surface roughness with an arithmetic mean height Ra of the contour curve greater than 0.75 μm and less than 10 μm by a roughening treatment. is there.
この第7の発明では、基材の表面と樹脂層とが非常に強固に密着し、基材からの樹脂層の欠落を確実に防止できる。 In the seventh aspect, the surface of the base material and the resin layer are in close contact with each other, and the loss of the resin layer from the base material can be reliably prevented.
第8の発明は、上記第6又は第7の発明において、上記粗面化処理が化成処理である。 In an eighth aspect based on the sixth aspect or the seventh aspect, the roughening treatment is a chemical conversion treatment.
この第8の発明では、粗面化処理を精度良くかつ再現性良く行うことができる。 In the eighth aspect of the invention, the roughening process can be performed with high accuracy and good reproducibility.
第9の発明は、上記第6〜第8の発明の何れか1の発明において、上記樹脂層がポリアイドイミド樹脂を含有している。 According to a ninth invention, in any one of the sixth to eighth inventions, the resin layer contains a polyidimide resin.
この第9の発明では、樹脂層を割れにくくでき、より強固に金属基材に密着させることができる。 In the ninth aspect of the invention, the resin layer can be hardly broken and can be more firmly adhered to the metal substrate.
第10の発明は、上記第6〜第9の発明の何れか1の発明において、上記摺動部材が冷媒に晒される。 According to a tenth invention, in any one of the sixth to ninth inventions, the sliding member is exposed to a refrigerant.
この第10の発明では、冷媒中において特に潤滑性が向上する。 In the tenth aspect of the invention, lubricity is particularly improved in the refrigerant.
第11の発明は、上記第10の発明において、上記冷媒がフッ素含有物質を含んでいる。 In an eleventh aspect based on the tenth aspect, the refrigerant contains a fluorine-containing substance.
この第11の発明では、冷却効率と潤滑性とが優れた圧縮機となる。 In the eleventh aspect, the compressor is excellent in cooling efficiency and lubricity.
第12の発明は、上記第10又は第11の発明において、上記冷媒に対する潤滑剤の混合率が5%以下である。 In a twelfth aspect based on the tenth or eleventh aspect, the mixing ratio of the lubricant to the refrigerant is 5% or less.
この第12の発明では、冷媒に対する潤滑剤の混合率が小さいので、冷却効率が向上する。 In the twelfth aspect, since the mixing ratio of the lubricant to the refrigerant is small, the cooling efficiency is improved.
第13の発明は、上記第10又は第11の発明において、上記冷媒に潤滑剤が実質的に混合されていない。 In a thirteenth aspect based on the tenth or eleventh aspect, a lubricant is not substantially mixed with the refrigerant.
この第13の発明では、冷却効率が大きく向上する。 In the thirteenth aspect, the cooling efficiency is greatly improved.
第14の発明は、上記第6〜第13の発明の何れか1の発明において、互いに噛み合う一対のスクロール(50,60)を有するスクロール機構(40)を備えている。そして、一対のスクロール(50,60)のうち少なくとも一方が摺動部材を構成している。加えて、該摺動部材であるスクロール(50,60)は、金属製の基材の表面の少なくとも一部に上記樹脂層を備えている。 In a fourteenth aspect based on any one of the sixth to thirteenth aspects, the fourteenth aspect includes a scroll mechanism (40) having a pair of scrolls (50, 60) meshing with each other. At least one of the pair of scrolls (50, 60) constitutes a sliding member. In addition, the scroll (50, 60) as the sliding member includes the resin layer on at least a part of the surface of the metal base.
この第14の発明では、少なくともスクロール(50,60)の一方に形成された樹脂層が強固に密着し、樹脂層が基材から欠落するおそれがほとんどない。 In the fourteenth invention, at least one of the resin layers formed on one of the scrolls (50, 60) is firmly adhered, and there is almost no possibility that the resin layer is lost from the base material.
第15の発明は、上記第14の発明において、上記樹脂層が可動スクロール(50)の軸受部(53)に直接形成されている。 In a fifteenth aspect based on the fourteenth aspect, the resin layer is directly formed on the bearing portion (53) of the movable scroll (50).
この第15の発明では、可動スクロール(50)の軸受部(53)に樹脂層を直接形成しているので、可動スクロール(50)の軸受部(53)と樹脂層が強固に密着すると共に、加工の簡素化が図られる。 In the fifteenth aspect, since the resin layer is directly formed on the bearing portion (53) of the movable scroll (50), the bearing portion (53) of the movable scroll (50) and the resin layer are firmly adhered, Simplification of processing is achieved.
第16の発明は、上記第14の発明において、上記樹脂層が可動スクロール(50)の全体に直接形成されている。 In a sixteenth aspect based on the fourteenth aspect, the resin layer is formed directly on the entire movable scroll (50).
この第16の発明では、可動スクロール(50)全体に樹脂層を形成しているので、加工の容易化が図られる。 In the sixteenth aspect, since the resin layer is formed on the entire movable scroll (50), the processing is facilitated.
第17の発明は、上記第14の発明において、上記樹脂層が可動スクロール(50)の可動側ラップ(52)に直接形成されている。 In a seventeenth aspect based on the fourteenth aspect, the resin layer is formed directly on the movable side wrap (52) of the movable scroll (50).
この第17の発明では、可動スクロール(50)の可動側ラップ(52)に樹脂層を直接形成しているので、可動スクロール(50)の可動側ラップ(52)表面と樹脂層が強固に密着すると共に、固定スクロール(60)との間の隙間が低減される。 In the seventeenth aspect, since the resin layer is directly formed on the movable side wrap (52) of the movable scroll (50), the surface of the movable side wrap (52) of the movable scroll (50) and the resin layer are firmly adhered to each other. In addition, the gap with the fixed scroll (60) is reduced.
第18の発明は、上記第14の発明において、上記樹脂層は、固定スクロール(60)における可動スクロール(50)の対向面全体に直接形成されている。 In an eighteenth aspect based on the fourteenth aspect, the resin layer is formed directly on the entire facing surface of the movable scroll (50) in the fixed scroll (60).
この第18の発明では、固定スクロール(60)における可動スクロール(50)の対向面全体に樹脂層を直接形成しているので、固定スクロール(60)と樹脂層が強固に密着すると共に、可動スクロール(50)との間の隙間が低減される。 In the eighteenth aspect of the invention, since the resin layer is directly formed on the entire opposing surface of the movable scroll (50) in the fixed scroll (60), the fixed scroll (60) and the resin layer are firmly adhered, and the movable scroll (50) is reduced.
第19の発明は、上記第6の発明において、互いに噛み合う一対のスクロール(50,60)を有するスクロール機構(40)を備えている。そして、該一対のスクロール(50,60)のうちの可動スクロール(50)のスラスト軸受(80)が摺動部材を構成している。加えて、該摺動部材であるスラスト軸受(80)は、可動スクロール(50)との摺接面(81)に上記樹脂層が直接形成されている。 In a nineteenth aspect based on the sixth aspect, a scroll mechanism (40) having a pair of scrolls (50, 60) meshing with each other is provided. The thrust bearing (80) of the movable scroll (50) of the pair of scrolls (50, 60) constitutes a sliding member. In addition, the thrust bearing (80) as the sliding member has the resin layer directly formed on the sliding contact surface (81) with the movable scroll (50).
この第19の発明では、スラスト軸受(80)における可動スクロール(50)との摺接面(81)に樹脂層を直接形成しているので、スラスト軸受(80)と樹脂層が強固に密着する。 In the nineteenth aspect of the invention, since the resin layer is directly formed on the sliding contact surface (81) of the thrust bearing (80) with the movable scroll (50), the thrust bearing (80) and the resin layer are firmly adhered to each other. .
第1の発明によれば、金属製の基材と樹脂層との密着性が高くなり、優れた摺動性を示す。 According to 1st invention, the adhesiveness of a metal base material and a resin layer becomes high, and the outstanding slidability is shown.
第2の発明によれば、金属製の基材と樹脂層との密着性が確実に高くなり、非常に優れた摺動性を示す。 According to 2nd invention, the adhesiveness of a metal base material and a resin layer becomes high reliably, and shows the outstanding slidability.
第3の発明によれば、金属製の基材の表面粗面化を精度良くかつ再現性よく行うことができる。 According to the third aspect of the invention, the surface roughening of the metal substrate can be performed with good accuracy and reproducibility.
第4の発明によれば、樹脂層を硬くし、且つこの層の金属製基材への密着性をより向上させることができる。 According to the fourth invention, the resin layer can be hardened, and the adhesion of this layer to the metal substrate can be further improved.
第5の発明によれば、コストダウンができる。 According to the fifth aspect, the cost can be reduced.
第6の発明によれば、流体機内の摺動部材において、基材の表面と樹脂層との密着性が高くなり、優れた摺動性を示す。 According to the sixth invention, in the sliding member in the fluid machine, the adhesion between the surface of the base material and the resin layer is increased, and excellent sliding properties are exhibited.
第7の発明によれば、流体機内の摺動部材において、基材の表面と樹脂層との密着性が確実に高くなり、非常に優れた摺動性を示す。 According to the seventh aspect of the present invention, in the sliding member in the fluid machine, the adhesion between the surface of the base material and the resin layer is reliably increased, and very excellent slidability is exhibited.
第8の発明によれば、流体機内の摺動部材において、金属製の基材の表面粗面化を精度良くかつ再現性よく行うことができる。 According to the eighth invention, in the sliding member in the fluid machine, the surface roughening of the metal base material can be performed with high accuracy and good reproducibility.
第9の発明によれば、流体機内の摺動部材において、樹脂層を硬くし、且つこの層の金属製基材への密着性をより向上させることができる。 According to the ninth aspect, in the sliding member in the fluid machine, the resin layer can be hardened and the adhesion of the layer to the metal substrate can be further improved.
第10の発明によれば、冷却効率と潤滑性とをともに向上させる。 According to the tenth invention, both cooling efficiency and lubricity are improved.
第11の発明によれば、潤滑性及び冷媒との相性を向上させる。 According to the eleventh aspect, lubricity and compatibility with the refrigerant are improved.
第12の発明によれば、潤滑性を保ったまま冷却効率が向上する。 According to the twelfth invention, the cooling efficiency is improved while maintaining lubricity.
第13の発明によれば、潤滑性を保ったまま冷却効率が向上する。 According to the thirteenth invention, the cooling efficiency is improved while maintaining lubricity.
第14の発明によれば、少なくともスクロール(50,60)の一方に形成された樹脂層の密着性が高くなり、優れた摺動性を示す。 According to the fourteenth invention, the adhesiveness of the resin layer formed on at least one of the scrolls (50, 60) is increased, and excellent slidability is exhibited.
第15の発明によれば、可動スクロール(50)の軸受部と樹脂層との密着性が高くなり、さらに加工の簡素化が図られる。 According to the fifteenth aspect, the adhesion between the bearing portion of the movable scroll (50) and the resin layer is enhanced, and the processing is further simplified.
第16の発明によれば、可動スクロール(50)の特定部分にのみ樹脂層形成の処理をする必要がなくなり、加工の容易化が図られる。 According to the sixteenth aspect, it is not necessary to perform the resin layer forming process only on a specific portion of the movable scroll (50), and the processing is facilitated.
第17の発明によれば、可動スクロール(50)の可動側ラップ(52)表面と樹脂層との密着性が高くなると共に、固定スクロール(60)との間の隙間が低減され、良好なシール性が確保できる。 According to the seventeenth aspect, the adhesiveness between the surface of the movable side wrap (52) of the movable scroll (50) and the resin layer is increased, and the gap between the fixed scroll (60) is reduced and good sealing is achieved. Sex can be secured.
第18の発明によれば、固定スクロール(60)と樹脂層との密着性が高くなると共に、可動スクロール(50)との間の隙間が低減され、良好なシール性が確保できる。 According to the eighteenth aspect, the adhesiveness between the fixed scroll (60) and the resin layer is increased, and the gap between the movable scroll (50) is reduced, and a good sealing property can be secured.
第19の発明によれば、スラスト軸受(80)における可動スクロールとの摺接面(81)と樹脂層との密着性が高くなり、可動スクロール(50)とスラスト軸受(80)との摺接面において摺動性が向上する。 According to the nineteenth aspect of the invention, the adhesion between the sliding contact surface (81) of the thrust bearing (80) with the movable scroll and the resin layer increases, and the sliding contact between the movable scroll (50) and the thrust bearing (80) occurs. The slidability is improved on the surface.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施形態1)
本実施形態のスクロール型圧縮機(10)は、冷凍装置の冷媒回路に設けられて、流体であるガス冷媒を圧縮するために用いられる流体機械である。
(Embodiment 1)
The scroll compressor (10) of the present embodiment is a fluid machine that is provided in a refrigerant circuit of a refrigeration apparatus and used to compress a gas refrigerant that is a fluid.
《スクロール型圧縮機の全体構成》
図1に示すように、上記スクロール型圧縮機(10)は、いわゆる全密閉形に構成されている。このスクロール型圧縮機(10)は、縦長で円筒形の密閉容器状に形成されたケーシング(11)を備えている。上記ケーシング(11)の内部には、下から上へ向かって順に、下部軸受部材(30)と、電動機(35)と、スクロール機構である圧縮機構(40)とが配置されている。また、ケーシング(11)の内部には、上下に延びる駆動軸(20)が設けられている。
<Overall configuration of scroll compressor>
As shown in FIG. 1, the scroll compressor (10) is configured in a so-called fully sealed type. The scroll compressor (10) includes a casing (11) formed in a vertically long and cylindrical sealed container shape. In the casing (11), a lower bearing member (30), an electric motor (35), and a compression mechanism (40) that is a scroll mechanism are arranged in order from the bottom to the top. A drive shaft (20) that extends vertically is provided inside the casing (11).
上記ケーシング(11)の内部は、圧縮機構(40)の固定スクロール(60)によって上下に仕切られている。このケーシング(11)の内部は、固定スクロール(60)の上方の空間が第1室(12)に構成され、その下方の空間が第2室(13)に構成されている。 The inside of the casing (11) is partitioned vertically by a fixed scroll (60) of the compression mechanism (40). In the inside of the casing (11), a space above the fixed scroll (60) is configured as a first chamber (12), and a space below the space is configured as a second chamber (13).
上記ケーシング(11)の胴部には、吸入管(14)が取り付けられている。この吸入管(14)は、ケーシング(11)内の第2室(13)に開口している。上記ケーシング(11)の上端部には、吐出管(15)が取り付けられている。この吐出管(15)は、ケーシング(11)内の第1室(12)に開口している。 A suction pipe (14) is attached to the body of the casing (11). The suction pipe (14) opens into the second chamber (13) in the casing (11). A discharge pipe (15) is attached to the upper end of the casing (11). The discharge pipe (15) opens into the first chamber (12) in the casing (11).
上記駆動軸(20)は、主軸部(21)と鍔部(22)と偏心部(23)とを備えている。上記鍔部(22)は、主軸部(21)の上端に形成され、主軸部(21)よりも大径の円板状となっている。上記偏心部(23)は、鍔部(22)の上面に突設されている。この偏心部(23)は、主軸部(21)よりも小径の円柱状となっており、その軸心が主軸部(21)の軸心に対して偏心している。 The drive shaft (20) includes a main shaft portion (21), a flange portion (22), and an eccentric portion (23). The flange portion (22) is formed at the upper end of the main shaft portion (21) and has a disk shape having a larger diameter than the main shaft portion (21). The eccentric part (23) protrudes from the upper surface of the flange part (22). The eccentric portion (23) has a columnar shape with a smaller diameter than the main shaft portion (21), and the shaft center is eccentric with respect to the shaft center of the main shaft portion (21).
上記駆動軸(20)の主軸部(21)は、圧縮機構(40)のフレーム部材(41)を貫通している。この主軸部(21)は、ころ軸受(42)を介してフレーム部材(41)に支持されている。また、駆動軸(20)の鍔部(22)及び偏心部(23)は、フレーム部材(41)よりも上方の第2室(13)に位置している。 The main shaft portion (21) of the drive shaft (20) passes through the frame member (41) of the compression mechanism (40). The main shaft portion (21) is supported by the frame member (41) via a roller bearing (42). Further, the flange portion (22) and the eccentric portion (23) of the drive shaft (20) are located in the second chamber (13) above the frame member (41).
上記駆動軸(20)には、スライドブッシュ(25)が取り付けられている。該スライドブッシュ(25)は、円筒部(26)とバランスウェイト部(27)とを備え、鍔部(22)の上に設けられている。上記スライドブッシュ(25)の円筒部(26)には、駆動軸(20)の偏心部(23)が挿入されている。 A slide bush (25) is attached to the drive shaft (20). The slide bush (25) includes a cylindrical portion (26) and a balance weight portion (27), and is provided on the flange portion (22). The eccentric part (23) of the drive shaft (20) is inserted into the cylindrical part (26) of the slide bush (25).
上記下部軸受部材(30)は、ケーシング(11)内の第2室(13)に位置している。この下部軸受部材(30)は、ボルト(32)によってフレーム部材(41)に固定されている。そして、下部軸受部材(30)は、玉軸受(31)を介して駆動軸(20)の主軸部(21)を支持している。 The lower bearing member (30) is located in the second chamber (13) in the casing (11). The lower bearing member (30) is fixed to the frame member (41) by bolts (32). The lower bearing member (30) supports the main shaft portion (21) of the drive shaft (20) via the ball bearing (31).
上記下部軸受部材(30)には、給油ポンプ(33)が取り付けられている。この給油ポンプ(33)は、駆動軸(20)の下端に係合している。上記給油ポンプ(33)は、駆動軸(20)によって駆動され、ケーシング(11)の底に溜まった冷凍機油を吸入する。給油ポンプ(33)に吸い上げられた冷凍機油は、駆動軸(20)内に形成された通路を通って圧縮機構(40)等へ供給される。 An oil supply pump (33) is attached to the lower bearing member (30). The oil pump (33) is engaged with the lower end of the drive shaft (20). The oil pump (33) is driven by the drive shaft (20) and sucks the refrigeration oil accumulated at the bottom of the casing (11). The refrigerating machine oil sucked up by the oil supply pump (33) is supplied to the compression mechanism (40) and the like through a passage formed in the drive shaft (20).
上記電動機(35)は、固定子(36)と回転子(37)とを備えている。上記固定子(36)は、下部軸受部材(30)と共にボルト(32)によってフレーム部材(41)に固定されている。上記回転子(37)は、駆動軸(20)の主軸部(21)に固定されている。 The electric motor (35) includes a stator (36) and a rotor (37). The stator (36) is fixed to the frame member (41) by bolts (32) together with the lower bearing member (30). The rotor (37) is fixed to the main shaft portion (21) of the drive shaft (20).
上記ケーシング(11)の胴部には、給電用のターミナル(16)が取り付けられている。このターミナル(16)は、端子箱(17)によって覆われている。電動機(35)は、ターミナル(16)を通じて電力が供給される。 A power feeding terminal (16) is attached to the body of the casing (11). The terminal (16) is covered with a terminal box (17). Electric power is supplied to the electric motor (35) through the terminal (16).
《圧縮機構の構成》
上記圧縮機構(40)は、固定スクロール(60)及び可動スクロール(50)を備えると共に、フレーム部材(41)及びオルダムリング(43)を備えている。この圧縮機構(40)は、例えば、いわゆる非対称スクロール構造を採用している。
<Configuration of compression mechanism>
The compression mechanism (40) includes a fixed scroll (60) and a movable scroll (50), and also includes a frame member (41) and an Oldham ring (43). This compression mechanism (40) employs, for example, a so-called asymmetric scroll structure.
上記可動スクロール(50)は、可動側平板部(51)、可動側ラップ(52)及び突出部(53)を備えている。上記可動側平板部(51)は、やや肉厚の円板状に形成されている。上記突出部(53)は、可動側平板部(51)の下面(背面)から突出するように、可動側平板部(51)と一体に形成されている。上記突出部(53)は、可動側平板部(51)のほぼ中央に位置している。この突出部(53)は、スライドブッシュ(25)の円筒部(26)が挿入されて軸受部を構成している。つまり、上記可動スクロール(50)には、スライドブッシュ(25)を介して駆動軸(20)の偏心部(23)が挿入されている。 The movable scroll (50) includes a movable side flat plate portion (51), a movable side wrap (52), and a protruding portion (53). The movable side flat plate portion (51) is formed in a slightly thick disk shape. The protruding portion (53) is formed integrally with the movable side flat plate portion (51) so as to protrude from the lower surface (back surface) of the movable side flat plate portion (51). The protruding portion (53) is located substantially at the center of the movable side flat plate portion (51). The protruding portion (53) constitutes a bearing portion by inserting the cylindrical portion (26) of the slide bush (25). That is, the eccentric part (23) of the drive shaft (20) is inserted into the movable scroll (50) via the slide bush (25).
上記可動側ラップ(52)は、可動側平板部(51)の上面側(前面側)に立設され、可動側平板部(51)と一体に形成されている。上記可動側ラップ(52)は、高さが一定の渦巻き壁状に形成されている。 The movable side wrap (52) is erected on the upper surface side (front side) of the movable side flat plate portion (51), and is formed integrally with the movable side flat plate portion (51). The movable wrap (52) is formed in a spiral wall shape having a constant height.
上記可動スクロール(50)は、オルダムリング(43)とスラスト軸受(80)を介してフレーム部材(41)の上に設けられている。上記オルダムリング(43)には、二対のキーが形成されている。このオルダムリング(43)は、一対のキーが可動スクロール(50)の可動側平板部(51)に係合し、残りの一対のキーがフレーム部材(41)に係合している。このオルダムリング(43)により可動スクロール(50)は自転運動が規制されている。つまり、上記オルダムリング(43)は、可動スクロール(50)とフレーム部材(41)とに摺接移動する。 The movable scroll (50) is provided on the frame member (41) via an Oldham ring (43) and a thrust bearing (80). Two pairs of keys are formed on the Oldham ring (43). The Oldham ring (43) has a pair of keys engaged with the movable side flat plate portion (51) of the movable scroll (50) and the remaining pair of keys engaged with the frame member (41). The Oldham ring (43) restricts the rotation of the movable scroll (50). That is, the Oldham ring (43) slides in contact with the movable scroll (50) and the frame member (41).
上記スラスト軸受(80)は、フレーム部材(41)の凹部に設けられている。そして、上記スラスト軸受(80)の上面(81)は、可動スクロール(50)の可動側平板部(51)の下面が摺接する摺接面となっている。つまり、上記可動スクロール(50)は、該可動スクロール(50)の可動側平板部(51)の下面をスラスト軸受(80)の上面(81)と摺動させながら公転運動を行う。 The thrust bearing (80) is provided in the recess of the frame member (41). The upper surface (81) of the thrust bearing (80) is a slidable contact surface with which the lower surface of the movable side flat plate portion (51) of the movable scroll (50) is slidably contacted. That is, the movable scroll (50) revolves while sliding the lower surface of the movable-side flat plate portion (51) of the movable scroll (50) with the upper surface (81) of the thrust bearing (80).
図1に示すように、上記固定スクロール(60)は、固定側平板部(61)と、固定側ラップ(63)と、縁部(62)とを備えている。上記固定側平板部(61)は、やや肉厚の円板状に形成されている。この固定側平板部(61)の直径は、ケーシング(11)の内径と概ね等しくなっている。上記縁部(62)は、固定側平板部(61)の周縁部分から下方へ向かって延びる壁状に形成されている。上記固定スクロール(60)は、縁部(62)の下端がフレーム部材(41)に当接する状態で、ボルト(44)によってフレーム部材(41)に固定されている。上記固定スクロール(60)は、その縁部(62)がケーシング(11)と密着し、ケーシング(11)内を第1室(12)と第2室(13)に仕切っている。 As shown in FIG. 1, the fixed scroll (60) includes a fixed-side flat plate portion (61), a fixed-side wrap (63), and an edge portion (62). The fixed-side flat plate portion (61) is formed in a slightly thick disk shape. The diameter of the fixed flat plate portion (61) is substantially equal to the inner diameter of the casing (11). The said edge part (62) is formed in the wall shape extended below from the peripheral part of a stationary-side flat plate part (61). The fixed scroll (60) is fixed to the frame member (41) by a bolt (44) in a state where the lower end of the edge (62) is in contact with the frame member (41). The fixed scroll (60) has an edge (62) that is in close contact with the casing (11) and partitions the casing (11) into a first chamber (12) and a second chamber (13).
上記固定側ラップ(63)は、固定側平板部(61)の下面側(前面側)に立設され、固定側平板部(61)と一体に形成されている。上記固定側ラップ(63)は、高さが一定の渦巻き壁状に形成されており、約3巻き分の長さとなっている。 The fixed side wrap (63) is erected on the lower surface side (front side) of the fixed side flat plate portion (61), and is formed integrally with the fixed side flat plate portion (61). The fixed side wrap (63) is formed in a spiral wall shape having a constant height, and has a length of about 3 turns.
上記固定側ラップ(63)の両側面である内側ラップ面(64)と外側ラップ面(65)は、可動側ラップ(52)の両側面である外側ラップ面(54)と内側ラップ面(55)に摺接移動する。上記固定側平板部(61)の下面(前面)、つまり、固定側ラップ(63)以外の歯底面(66)は、可動側ラップ(52)の先端面が摺接移動し、可動側平板部(51)の上面(前面)、つまり、可動側ラップ(52)以外の歯底面(56)は、固定側ラップ(63)の先端面が摺接移動する。また、固定側平板部(61)における固定側ラップ(63)の巻き始め近傍には、吐出口(67)が形成されている。この吐出口(67)は、固定側平板部(61)を貫通しており、第1室(12)に開口している。 The inner wrap surface (64) and the outer wrap surface (65) which are both sides of the fixed side wrap (63) are the outer wrap surface (54) and the inner wrap surface (55) which are both sides of the movable wrap (52). ). The lower surface (front surface) of the fixed-side flat plate portion (61), that is, the tooth bottom surface (66) other than the fixed-side wrap (63), the tip surface of the movable-side wrap (52) slides and moves. The top surface (front surface) of (51), that is, the tooth bottom surface (56) other than the movable side wrap (52), the tip end surface of the fixed side wrap (63) slides. Further, a discharge port (67) is formed in the vicinity of the winding start of the fixed side wrap (63) in the fixed side flat plate portion (61). The discharge port (67) passes through the fixed-side flat plate portion (61) and opens into the first chamber (12).
上述のように、本実施形態のスクロール型圧縮機(10)は、冷凍機の冷媒回路に設けられている。この冷媒回路では、冷媒が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。その際、スクロール型圧縮機(10)は、蒸発器から低圧のガス冷媒を吸入して圧縮し、圧縮後の高圧のガス冷媒を凝縮器へ送り出す。 As described above, the scroll compressor (10) of the present embodiment is provided in the refrigerant circuit of the refrigerator. In this refrigerant circuit, the refrigerant circulates to perform a vapor compression refrigeration cycle. At that time, the scroll compressor (10) sucks and compresses the low-pressure gas refrigerant from the evaporator, and sends the compressed high-pressure gas refrigerant to the condenser.
尚、上記冷媒は、フッ素含有物質を含み、上記冷媒に対する潤滑剤の混合率が5%以下であるか、又は上記冷媒には潤滑剤が実質的に混合されていない。 The refrigerant contains a fluorine-containing substance, and the mixing ratio of the lubricant to the refrigerant is 5% or less, or the lubricant is not substantially mixed with the refrigerant.
上記スクロール型圧縮機(10)を運転すると、スライドブッシュ(25)の円筒部(26)と可動スクロール(50)の突出部(53)とが摺動する。本実施形態では、この摺動部分に軸受メタルである潤滑部(70)を設けている。この潤滑部(70)は円筒形であって、鉄を基材としてその表面(内面側)に潤滑剤層(樹脂層)が設けられた摺動部材を構成している。潤滑剤層が設けられた潤滑部(70)の内面は、スライドブッシュ(25)の円筒部(26)の外面と摺動する。 When the scroll compressor (10) is operated, the cylindrical portion (26) of the slide bush (25) and the protruding portion (53) of the movable scroll (50) slide. In this embodiment, a lubrication part (70) which is a bearing metal is provided in this sliding part. The lubrication part (70) has a cylindrical shape, and constitutes a sliding member having iron as a base material and a lubricant layer (resin layer) provided on the surface (inner surface side). The inner surface of the lubrication part (70) provided with the lubricant layer slides with the outer surface of the cylindrical part (26) of the slide bush (25).
この潤滑部(70)の基材表面は、化成処理によってその表面粗さRaが3.7μmになっている。そして、基材表面の上にポリアミドイミド樹脂(以下、PAIという)とポリテトラフルオロエチレン(以下、PTFEという)とテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合樹脂(以下、FEPという)を混合させた潤滑剤を塗布して約100μmの厚みの樹脂層である潤滑剤層を形成している。ここで、表面粗さRaとは、JIS B 0601−2001に規定されている輪郭曲線の算術平均高さRaのことである。以下の説明においても、表面粗さRaと表示されているときは、JISにより規定された算術平均高さRaを表している。 The surface roughness Ra of the base material surface of this lubrication part (70) is 3.7 micrometers by chemical conversion treatment. Then, a lubrication in which a polyamideimide resin (hereinafter referred to as PAI), polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to as PTFE), and a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer resin (hereinafter referred to as FEP) are mixed on the substrate surface. The lubricant is applied to form a lubricant layer, which is a resin layer having a thickness of about 100 μm. Here, the surface roughness Ra is the arithmetic average height Ra of the contour curve defined in JIS B 0601-2001. Also in the following description, when the surface roughness Ra is indicated, it represents the arithmetic average height Ra defined by JIS.
このような構成の潤滑部(70)を配置することにより、スライドブッシュ(25)の円筒部(26)と潤滑部(70)とが冷媒に晒されながら摺動しても低い摩擦係数で非常に長時間摺動し続けることができる。 By arranging the lubrication part (70) having such a structure, even if the cylindrical part (26) of the slide bush (25) and the lubrication part (70) slide while exposed to the refrigerant, the friction coefficient is very low. Can keep sliding for a long time.
《摺動部分の評価》
次に、潤滑部(70)に関して行った検討について説明する。
<< Evaluation of sliding parts >>
Next, a study performed on the lubrication part (70) will be described.
含フッ素樹脂は、金属との摩擦係数が低く摺動性が優れている。しかし、発明が解決しようとする課題の欄で説明したように、含フッ素樹脂は、金属製の基材との密着力が劣っており、金属製基材からすぐに剥がれてしまう。そこで、本願発明者らは、基材の表面粗さをどのようにしたら含フッ素樹脂の基材への密着性が向上するかを鋭意研究した。 The fluorine-containing resin has a low coefficient of friction with a metal and excellent slidability. However, as explained in the section of the problem to be solved by the invention, the fluorine-containing resin is inferior in adhesion to a metal base material and is easily peeled off from the metal base material. Therefore, the inventors of the present application have intensively studied how the surface roughness of the base material improves the adhesion of the fluorine-containing resin to the base material.
検討の方法は、図2に示すようなリング/ディスク試験片を用いた限界面圧試験によって行った。限界面圧試験は潤滑剤の基材への密着性を評価する試験であって、SUJ2(JIS G4805−1990による)からなるリングを一定速度で回転させ、評価試験片(ディスク)をその回転軸に沿ってリングに押し付けて評価を行う。試験ではリングに掛かるトルクを測定しながら、押し付ける荷重を一定時間毎に段階的に増加させる。 The examination method was a limit surface pressure test using a ring / disk test piece as shown in FIG. The limit surface pressure test is a test for evaluating the adhesion of the lubricant to the base material. A ring made of SUJ2 (according to JIS G4805-1990) is rotated at a constant speed, and the evaluation test piece (disk) is rotated on its axis of rotation. And press against the ring for evaluation. In the test, the pressing load is increased step by step while measuring the torque applied to the ring.
そして、トルクが急上昇した荷重を面圧に換算し、この面圧と回転速度との積を限界PV(限界面圧速度積)として密着性の評価指数とする。つまり、試験片の潤滑剤が基材から剥離するとリング/ディスク間の摩擦係数が急激に大きくなってトルクが急上昇するので、限界PVにより密着性が評価できる。限界PVは大きい方が密着性に優れている。尚、今回の試験は大気中で、かつリング/ディスク間には潤滑油を介在させることなく行った。 Then, the load at which the torque suddenly increases is converted into a surface pressure, and the product of the surface pressure and the rotation speed is defined as a limit PV (limit surface pressure / speed product) as an adhesion evaluation index. That is, when the lubricant of the test piece is peeled off from the base material, the friction coefficient between the ring and the disk is rapidly increased and the torque is rapidly increased. Therefore, the adhesion can be evaluated by the limit PV. The larger the limit PV, the better the adhesion. This test was conducted in the air and without any lubricating oil between the ring / disk.
試験片は、鉄基材の表面に化成処理により粗面化処理を施し、さらにその表面にフッ素樹脂を含む潤滑剤層を形成して作成した。基材の表面粗さRaは、化成処理の処理条件を変えることで調節した。化成処理には、ここではリン酸マンガンを用いた。潤滑剤層は、PAI/FEP/PTFE=70/24/6の組成比の樹脂混合物から形成した。潤滑剤層の厚みは約100μmとした。尚、潤滑剤層は樹脂混合物を塗布した後に焼成をし、その後に表面を研磨して形成した。 The test piece was prepared by subjecting the surface of the iron base material to a surface roughening treatment by a chemical conversion treatment, and further forming a lubricant layer containing a fluororesin on the surface. The surface roughness Ra of the substrate was adjusted by changing the treatment conditions of the chemical conversion treatment. Here, manganese phosphate was used for the chemical conversion treatment. The lubricant layer was formed from a resin mixture having a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/24/6. The thickness of the lubricant layer was about 100 μm. The lubricant layer was formed by applying a resin mixture, firing, and then polishing the surface.
図3は基材の表面粗さRaと限界PVとの関係のグラフである。尚、ここで図3に示す基材Raとは、基材表面におけるJIS B0601−2001に規定されている輪郭曲線の算術平均高さRaのことである。 FIG. 3 is a graph showing the relationship between the surface roughness Ra of the substrate and the limit PV. Here, the base material Ra shown in FIG. 3 is the arithmetic average height Ra of the contour curve defined in JIS B0601-2001 on the base material surface.
このグラフから判るように、Raが0.5μmよりも小さいと限界PVが0.4MPa・m/s未満であるが、Raが0.5μmを越えると限界PVが0.4MPa・m/sよりも大きくなり、一般的な摺動部材用途としては十分な密着性を有している。限界PVが1MPa・m/s以上(Ra0.75μm以上)であると環境の変化があっても十分な密着性を保つことができるので好ましい。尚、より密着性を必要とされる用途では、限界PVが1.0MPa・m/s以上(Ra0.75μm以上)であるほうがよく、好ましくは1.5MPa・m/s以上(Ra0.85μm以上)である。 As can be seen from this graph, when Ra is less than 0.5 μm, the limit PV is less than 0.4 MPa · m / s, but when Ra exceeds 0.5 μm, the limit PV is less than 0.4 MPa · m / s. Therefore, it has sufficient adhesion for general sliding member applications. It is preferable that the limit PV is 1 MPa · m / s or more (Ra 0.75 μm or more) because sufficient adhesion can be maintained even if the environment changes. In applications where more adhesion is required, the limit PV should be 1.0 MPa · m / s or more (Ra 0.75 μm or more), preferably 1.5 MPa · m / s or more (Ra 0.85 μm or more). ).
一方、表面粗さRaが大きくなりすぎると、表面の粗さのうち最大高さRzも大きくなるため、潤滑剤層の表面から基材の一部が突き出してしまう。また、表面粗さRaを大きくするためには、化成処理を長時間行う必要があり、コストが増大してしまうとともに、化成処理により形成された基材表面の凹凸が崩壊し易くなる。これらの理由で、表面粗さRaは10μm未満であることが好ましく、5μm以下であると低コストで作成できるためより好ましい。 On the other hand, if the surface roughness Ra is too large, the maximum height Rz of the surface roughness is also increased, so that a part of the base material protrudes from the surface of the lubricant layer. Further, in order to increase the surface roughness Ra, it is necessary to carry out a chemical conversion treatment for a long time, which increases the cost, and the unevenness on the surface of the substrate formed by the chemical conversion treatment tends to collapse. For these reasons, the surface roughness Ra is preferably less than 10 μm, and more preferably 5 μm or less because it can be produced at low cost.
次に、鉄基材の表面粗さRaを化成処理によって3.7μmとし、上記の組成比の潤滑剤層を基材表面に塗布し、さらに焼成/研磨した本実施形態のサンプルBと、比較のために形成したサンプルAとを摺動性能の評価テストを行った。このサンプルAは、鉄板の上にポーラスなブロンズ焼結体(表面粗さRa30μm以上)を形成し、フッ素樹脂を含浸させたものである。尚、比較サンプルAは、空調用スクロール圧縮機に用いられている従来の摺動部材である。 Next, the surface roughness Ra of the iron base material is set to 3.7 μm by chemical conversion treatment, the lubricant layer having the above composition ratio is applied to the surface of the base material, and further compared with Sample B of this embodiment, which is fired / polished. An evaluation test of sliding performance was performed on sample A formed for the purpose. In this sample A, a porous bronze sintered body (surface roughness Ra of 30 μm or more) is formed on an iron plate and impregnated with a fluororesin. Comparative sample A is a conventional sliding member used in an air conditioning scroll compressor.
図5は、空気中における潤滑油無しでの限界面圧試験の結果である。比較サンプルAは、面圧が約5.5MPaになると焼き付いてしまったが、サンプルBは面圧が試験機の上限の7MPaに達しても焼き付きは起こさなかった。 FIG. 5 shows the result of a limit surface pressure test without lubricating oil in the air. Comparative sample A seized when the surface pressure reached about 5.5 MPa, but sample B did not seize even when the surface pressure reached the upper limit of 7 MPa of the testing machine.
図6は、空気中における潤滑油無しでの摩耗量テストの結果である。テスト条件は、面圧2.8MPa、摺動速度1m/sで1時間の摺動という条件である。比較サンプルAは、約45μmの摩耗量となったが、サンプルBは摩耗量が10μmと非常に少なく、優れていることがわかる。 FIG. 6 shows the results of a wear amount test without lubricating oil in the air. The test condition is a condition of sliding for 1 hour at a surface pressure of 2.8 MPa and a sliding speed of 1 m / s. The comparative sample A had a wear amount of about 45 μm, but the sample B has a very small wear amount of 10 μm, indicating that it is excellent.
さらに、冷媒中における摺動テストの結果を図4に示す。一般に空調用圧縮機内では、摺動部分の摩耗を抑えるために、冷媒(HFC冷媒)と潤滑油とを65:35の割合で混合させて用いているが、このテストでは潤滑油の混合比率(濃度)を変更してデータを採取した。HFC冷媒はフッ素含有物質を含んでいる。図4に示した摺動テストは、面圧3MPa、摺動速度2m/sで2時間摺動させたときの摩耗量を縦軸に取っている。横軸は冷媒中に混合させた潤滑油の割合を示している。 Furthermore, the result of the sliding test in a refrigerant | coolant is shown in FIG. In general, in an air-conditioning compressor, a refrigerant (HFC refrigerant) and lubricating oil are mixed at a ratio of 65:35 in order to suppress wear of the sliding portion. In this test, the mixing ratio of lubricating oil ( Data were collected by changing (concentration). The HFC refrigerant contains a fluorine-containing substance. In the sliding test shown in FIG. 4, the vertical axis represents the amount of wear when sliding for 2 hours at a surface pressure of 3 MPa and a sliding speed of 2 m / s. The horizontal axis indicates the ratio of the lubricating oil mixed in the refrigerant.
比較サンプルAは、摺動部分に用いられている従来の部材であるが、通常の潤滑油濃度35%において摩耗量が13μmで、潤滑油濃度を10%にすると摩耗量は24μmに増加した。一方、サンプルBは、潤滑油濃度10%で摩耗量が2μmであり、潤滑油濃度0%、即ち冷媒100%であっても摩耗量が4μmと非常に少なく、本実施形態のサンプルBの冷媒100%時の摩耗量は比較サンプルAの通常潤滑油濃度(35%)時の摩耗量よりも少ない。 Comparative sample A is a conventional member used in the sliding portion, but the wear amount was 13 μm at a normal lubricating oil concentration of 35%, and when the lubricating oil concentration was 10%, the wear amount increased to 24 μm. On the other hand, sample B has a lubricating oil concentration of 10% and a wear amount of 2 μm, and even if the lubricating oil concentration is 0%, that is, the refrigerant is 100%, the wear amount is very small as 4 μm. The amount of wear at 100% is smaller than the amount of wear of the comparative sample A at the normal lubricating oil concentration (35%).
上記結果から明らかなように、本実施形態のサンプルBは潤滑油濃度0%であってもほとんど摩耗しないので、冷媒中に潤滑油を混合させる必要が無く、冷却効率を大幅に向上させることができる。含フッ素樹脂が摺動部材の表面に存しているので、フッ素含有物質を含む冷媒に対してなじみが良く、摺動性能が向上している。また、圧縮機の始動時や過渡時などには、摺動部において冷媒が存在しない完全ドライな状態になることが考えられるが、このような場合でも本実施形態のサンプルBは優れた摺動性能を発揮する。このような優れた摺動性能は、基材と含フッ素樹脂層(潤滑剤層)との密着性が高い状態ではじめて発揮されるものである。つまり、サンプルBでは基材表面の表面粗さRaを適切な範囲にしているので、基材と含フッ素樹脂層との密着性が非常に優れており、従って優れた摺動性能を発揮できるのである。 As is clear from the above results, the sample B of this embodiment hardly wears even when the lubricating oil concentration is 0%, so there is no need to mix the lubricating oil in the refrigerant, and the cooling efficiency can be greatly improved. it can. Since the fluorine-containing resin is present on the surface of the sliding member, it is well adapted to the refrigerant containing the fluorine-containing substance, and the sliding performance is improved. Further, at the time of starting the compressor or during a transition, it can be considered that the sliding portion is in a completely dry state where no refrigerant exists, but even in such a case, the sample B of the present embodiment has excellent sliding properties. Demonstrate performance. Such excellent sliding performance is exhibited only when the adhesion between the substrate and the fluorine-containing resin layer (lubricant layer) is high. That is, in sample B, the surface roughness Ra of the base material surface is in an appropriate range, so the adhesion between the base material and the fluororesin layer is very excellent, and therefore excellent sliding performance can be exhibited. is there.
次に、フッ素樹脂を含む樹脂層の組成について説明する。 Next, the composition of the resin layer containing a fluororesin will be described.
フッ素樹脂を含む樹脂層の主成分は、15質量%以上35質量%以下のフッ素樹脂と、65質量%以上85質量%以下のポリアミドイミド樹脂とによって構成されていることが好ましい。また、上記主成分中のフッ素樹脂は、FEPとPTFEとによって構成されていることが好ましい。このフッ素樹脂では、PTFEよりもFEPの割合の方が多くなっていることが好ましい。具体的には、このフッ素樹脂におけるFEPとPTFEの質量比は、FEP:PTFE=7:3〜99:1が好ましく、FEPが「9」に対してPTFEが「1」であるのが望ましい。 The main component of the resin layer containing the fluororesin is preferably composed of 15 mass% or more and 35 mass% or less of fluorine resin and 65 mass% or more and 85 mass% or less of polyamideimide resin. The fluororesin in the main component is preferably composed of FEP and PTFE. In this fluororesin, it is preferable that the ratio of FEP is larger than that of PTFE. Specifically, the mass ratio of FEP and PTFE in this fluororesin is preferably FEP: PTFE = 7: 3 to 99: 1, and it is desirable that the FEP is “9” and the PTFE is “1”.
上記のようにポリアミドイミド樹脂を混合させていると、耐衝撃性に優れるというポリアミドイミド樹脂の特性を利用することができ、構成部材の摺動面上に耐衝撃性が高くて剥がれにくい樹脂被膜を形成できる。また、ポリアミドイミド樹脂は硬度が高いという特性も有することから、この樹脂被膜は、比較的硬くて摩耗しにくいものとなる。 When polyamideimide resin is mixed as described above, the property of polyamideimide resin, which is excellent in impact resistance, can be used, and the resin film has high impact resistance and is difficult to peel off on the sliding surface of the constituent member. Can be formed. In addition, since the polyamideimide resin has a characteristic of high hardness, the resin film is relatively hard and difficult to wear.
また、フッ素樹脂を含む樹脂層には、フッ素樹脂とポリアミドイミド樹脂とで構成された主成分の他に、着色料としてのカーボン等の顔料、その他の添加剤が配合されていてもよい。このような添加剤の添加量は、フッ素樹脂を含む樹脂層の性能や基材に対する密着性に悪影響が出ない程度に設定される。例えば、添加剤としてのカーボンは、フッ素樹脂の3質量%以下に設定する必要があり、好ましくは1質量%以下、更に好ましくは0.5質量%以下に設定するのが望ましい。 In addition to the main component composed of the fluororesin and the polyamideimide resin, the resin layer containing the fluororesin may contain a pigment such as carbon as a colorant and other additives. The addition amount of such an additive is set to such an extent that it does not adversely affect the performance of the resin layer containing the fluororesin and the adhesion to the substrate. For example, carbon as an additive must be set to 3% by mass or less of the fluororesin, preferably 1% by mass or less, and more preferably 0.5% by mass or less.
また、フッ素樹脂を含む樹脂層の厚みは、35μm以上120μm以下が好ましい。35μmよりも薄いと摺動性能が劣ってしまう虞があり、120μmよりも厚いと、製造コストが大きくなってしまう。この層の厚みは、50μm以上105μm以下が摺動性能の面とコスト面とでより好ましい。尚、ここでいう層の厚みは平均の厚みであって、局所的にはこの範囲外の厚みであっても構わない。 The thickness of the resin layer containing a fluororesin is preferably 35 μm or more and 120 μm or less. If it is thinner than 35 μm, the sliding performance may be inferior, and if it is thicker than 120 μm, the manufacturing cost increases. The thickness of this layer is more preferably 50 μm or more and 105 μm or less in terms of sliding performance and cost. In addition, the thickness of a layer here is an average thickness, Comprising: You may be the thickness outside this range locally.
本実施形態では、摺動部材である潤滑部(70)において、基材の表面粗さRaを所定の大きさにしてその表面にフッ素樹脂を含む樹脂層を形成して潤滑層としているので、基材と含フッ素樹脂を含む樹脂層とが強固に密着しており、優れた摺動性能を示す。特に、フッ素含有物質を含む冷媒中で用いられる場合には、潤滑油が無くてもほとんど摩耗せず、低摩擦係数での摺動を長時間維持できる。また、本実施形態の摺動部材は、基材の表面を化成処理により所定の表面粗さRaにすることで優れた摺動性能を示すので、簡単且つ低コストでこの摺動部材を製造することができる。また、本実施形態の摺動部材はこのように簡単な方法で製造できるので、スライドブッシュ(25)の円筒部(26)と可動スクロール(50)の突出部(53)との摺動部分に限らず、様々な種類及び用途の摺動部材をこの方法で製造することができる。 In the present embodiment, in the lubrication part (70) which is a sliding member, the surface roughness Ra of the base material is set to a predetermined size, and a resin layer containing a fluororesin is formed on the surface to form a lubrication layer. The base material and the resin layer containing the fluorine-containing resin are firmly adhered to each other, and excellent sliding performance is exhibited. In particular, when used in a refrigerant containing a fluorine-containing substance, it hardly wears even if there is no lubricating oil, and the sliding with a low friction coefficient can be maintained for a long time. Moreover, since the sliding member of this embodiment shows the outstanding sliding performance by making the surface of a base material into predetermined surface roughness Ra by chemical conversion treatment, this sliding member is manufactured easily and at low cost. be able to. Further, since the sliding member of the present embodiment can be manufactured by such a simple method, the sliding portion between the cylindrical portion (26) of the slide bush (25) and the protruding portion (53) of the movable scroll (50) is provided. Not limited to this, sliding members of various types and applications can be manufactured by this method.
−実施形態1の変形例1−
本変形例は、上記実施形態1が潤滑部(70)を別物で構成したのに代わり、可動スクロール(50)の突出部(53)に潤滑剤として樹脂層を直接形成したものである。
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In this modified example, the resin layer is directly formed as a lubricant on the protruding portion (53) of the movable scroll (50) instead of the lubricating portion (70) being formed separately from the first embodiment.
つまり、上記可動スクロール(50)の突出部(53)の内周面は、化成処理により、基材表面粗さRaが1μmの粗面化処理が施され、その上に、PAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層が形成されている。 In other words, the inner peripheral surface of the projecting portion (53) of the movable scroll (50) is subjected to a surface roughening treatment with a substrate surface roughness Ra of 1 μm by chemical conversion treatment, and then PAI / FEP / PTFE. A resin layer having a composition ratio of 70/25/5 is formed.
本変形例では、摺動部材である可動スクロール(50)において、該可動スクロール(50)の突出部(53)に直接樹脂層を形成しているので、加工工数の低減を図ることができると共に、部品点数の削減も図ることができる。その他の構成、作用及び効果は、実施形態1と同じである。 In this modification, in the movable scroll (50) that is a sliding member, the resin layer is directly formed on the projecting portion (53) of the movable scroll (50), so that the number of processing steps can be reduced. Also, the number of parts can be reduced. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment.
−実施形態1の変形例2−
本変形例は、上記変形例1が可動スクロール(50)の突出部(53)の摺動部分に樹脂層を設けたのに代わり、可動側平板部(51)の下面に樹脂層を形成したものである。
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In this modified example, a resin layer is formed on the lower surface of the movable side flat plate portion (51) instead of the modified example 1 in which the resin layer is provided on the sliding portion of the projecting portion (53) of the movable scroll (50). Is.
つまり、上記スクロール型圧縮機(10)の可動スクロール(50)における可動側平板部(51)の下面は、スラスト軸受(80)の上面(81)及びオルダムリング(43)の上面と摺動する。そこで、本変形例は、可動側平板部(51)の下面の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとし、さらにPAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層を基材表面に形成した。 That is, the lower surface of the movable flat plate portion (51) in the movable scroll (50) of the scroll compressor (10) slides with the upper surface (81) of the thrust bearing (80) and the upper surface of the Oldham ring (43). . Therefore, in this modification, the substrate surface roughness Ra of the lower surface of the movable side flat plate portion (51) is set to 1 μm by chemical conversion treatment, and a resin layer having a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 is used. Formed on the surface of the material.
本変形例では、摺動部材である可動スクロール(50)において、該可動スクロール(50)の可動側平板部(51)に直接樹脂層を形成しているので、加工工数の低減を図ることができる。その他の構成、作用及び効果は、実施形態1と同じである。 In this modification, in the movable scroll (50) that is a sliding member, the resin layer is directly formed on the movable side flat plate portion (51) of the movable scroll (50), so that the number of processing steps can be reduced. it can. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment.
−実施形態1の変形例3−
本変形例は、上記変形例1が可動スクロール(50)の突出部(53)の内周面に樹脂層を設けたのに代わり、摺動部材である可動スクロール(50)の可動側ラップ(52)に樹脂層を直接形成したものである。
-Modification 3 of Embodiment 1-
In this modification, instead of providing the resin layer on the inner peripheral surface of the protrusion (53) of the movable scroll (50) in the first modification, the movable side wrap (50) of the movable scroll (50), which is a sliding member, is used. 52) is a resin layer directly formed.
つまり、上記スクロール型圧縮機(10)の可動スクロール(50)の可動側ラップ(52)の側面と固定スクロール(60)の固定側ラップ(63)の側面とが摺動する一方、可動側ラップ(52)の先端面と固定スクロール(60)の固定側平板(61)の歯底面(66)とが摺動する。そこで、本変形例は、可動側ラップ(52)の表面の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとし、さらにPAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層を基材表面に形成した。 That is, while the side surface of the movable side wrap (52) of the movable scroll (50) of the scroll compressor (10) and the side surface of the fixed side wrap (63) of the fixed scroll (60) slide, The tip end surface of (52) and the tooth bottom surface (66) of the fixed side flat plate (61) of the fixed scroll (60) slide. Therefore, in this modification, the substrate surface roughness Ra of the surface of the movable wrap (52) is set to 1 μm by chemical conversion treatment, and a resin layer having a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 is used as the substrate. Formed on the surface.
本変形例では、可動スクロール(50)の可動側ラップ(52)に樹脂層を直接形成しているので、可動スクロール(50)の可動側ラップ(52)表面と樹脂層とが強固に密着すると共に、固定スクロール(60)の固定側ラップ(63)及び固定側平板(61)の歯底面(66)との間の隙間が低減され、良好なシール性が確保される。その他の構成、作用及び効果は、実施形態1と同じである。 In this modification, since the resin layer is directly formed on the movable side wrap (52) of the movable scroll (50), the surface of the movable side wrap (52) of the movable scroll (50) and the resin layer adhere firmly. At the same time, the gap between the fixed side wrap (63) of the fixed scroll (60) and the tooth bottom surface (66) of the fixed side flat plate (61) is reduced, and good sealing performance is ensured. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment.
−実施形態1の変形例4−
本変形例は、上記変形例1が可動スクロール(50)の突出部(53)の内周面に樹脂層を設けたのに代わり、摺動部材である可動スクロール(50)の全体に樹脂層を直接形成したものである。
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In this modified example, instead of providing the resin layer on the inner peripheral surface of the projecting portion (53) of the movable scroll (50) in the first modified example, the resin layer is formed on the entire movable scroll (50) as a sliding member. Is formed directly.
つまり、上記スクロール型圧縮機(10)の可動スクロール(50)において、上記実施形態1の変形例1〜2に記載した突出部(53)の内周面やや可動側平板部(51)の下面における相手材との摺動性を向上させ、上記変形例3に記載した固定スクロール(60)との対向面における摺動性及びシール性を向上させるため、可動スクロール(50)全体に樹脂層を直接形成した。 That is, in the movable scroll (50) of the scroll compressor (10), the inner peripheral surface of the protrusion (53) and the lower surface of the movable side flat plate portion (51) described in the first and second modifications of the first embodiment. In order to improve the slidability with the mating member and improve the slidability and sealing performance on the surface facing the fixed scroll (60) described in the third modification, a resin layer is provided on the entire movable scroll (50). Directly formed.
具体的には、上記可動スクロール(50)の全体の表面の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとし、その上に、PAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層が形成されている。 Specifically, the substrate surface roughness Ra of the entire surface of the movable scroll (50) is set to 1 μm by chemical conversion treatment, and a resin layer having a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 is formed thereon. Is formed.
本変形例では、可動スクロール(50)を部分的に樹脂層形成の処理をする必要がなく、可動スクロール(50)全体に直接樹脂層を形成しているので、加工工数の低減を図ることができる。その他の構成、作用及び効果は、実施形態1と同じである。 In this modification, there is no need to partially form the resin layer on the movable scroll (50), and the resin layer is formed directly on the entire movable scroll (50), so that the number of processing steps can be reduced. it can. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment.
−実施形態1の変形例5−
本変形例は、上記変形例1が可動スクロール(50)の突出部(53)の内周面に樹脂層を設けたのに代わり、固定スクロール(60)の可動スクロール(50)の対向面全体に樹脂層を直接形成したものである。
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In this modification, instead of providing the resin layer on the inner peripheral surface of the protrusion (53) of the movable scroll (50) in the first modification, the entire opposing surface of the movable scroll (50) of the fixed scroll (60) is used. A resin layer is directly formed on the substrate.
つまり、上記スクロール型圧縮機(10)の固定スクロール(60)と可動スクロール(50)の対向面、即ち固定スクロール(60)の固定側ラップ(63)と固定平板部(61)の歯底面(66)は、可動スクロール(50)の可動側ラップ(52)と可動側平板部(51)上面と摺動する。そこで、本変形例は、固定スクロール(60)の固定側ラップ(63)の両側面及び先端面と固定側平板部(61)の歯底面の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとし、さらにPAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層を基材表面に形成した。 That is, the opposed surfaces of the fixed scroll (60) and the movable scroll (50) of the scroll compressor (10), that is, the fixed wrap (63) of the fixed scroll (60) and the tooth bottom surface of the fixed flat plate portion (61) ( 66) slides on the movable side wrap (52) and the upper surface of the movable side flat plate part (51) of the movable scroll (50). Therefore, in this modification, the substrate surface roughness Ra of the both side surfaces and the front end surface of the fixed scroll (60) and the bottom surface of the fixed side flat plate portion (61) is set to 1 μm by chemical conversion treatment, Furthermore, a resin layer having a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 was formed on the substrate surface.
本変形例では、固定スクロール(60)における可動スクロール(50)との対向面全体に樹脂層を形成しているので、固定スクロール(60)と樹脂層とが強固に密着するとともに、可動スクロール(50)との隙間が低減され、良好なシール性が確保される。その他の構成、作用及び効果は、実施形態1と同じである。 In this modification, since the resin layer is formed on the entire surface of the fixed scroll (60) facing the movable scroll (50), the fixed scroll (60) and the resin layer are in close contact with each other and the movable scroll ( 50) is reduced, and good sealability is secured. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment.
−実施形態1の変形例6−
本変形例は、上記変形例1が可動スクロール(50)の突出部(53)の内周面に樹脂層を設けたのに代わり、スライドブッシュ(25)の円筒部(26)の外周面に樹脂層を設けたものである。
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In this modification, instead of providing the resin layer on the inner peripheral surface of the projecting portion (53) of the movable scroll (50) in the first modification, the outer peripheral surface of the cylindrical portion (26) of the slide bush (25) is provided. A resin layer is provided.
つまり、上記スクロール圧縮機(10)のスライドブッシュ(25)の円筒部(26)の外周面と可動スクロール(50)の突出部(53)の内周面が摺動する。そこで、本変形例は、スライドブッシュ(25)の円筒部(26)の外周面の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとし、さらにPAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層を基材表面に形成した。 That is, the outer peripheral surface of the cylindrical portion (26) of the slide bush (25) of the scroll compressor (10) and the inner peripheral surface of the protruding portion (53) of the movable scroll (50) slide. Therefore, in this modification, the base material surface roughness Ra of the outer peripheral surface of the cylindrical portion (26) of the slide bush (25) is set to 1 μm by chemical conversion treatment, and the composition ratio is PAI / FEP / PTFE = 70/25/5. The resin layer was formed on the substrate surface.
本変形例では、摺動部材であるスライドライドブッシュ(25)において、円筒部(26)の外周面に直接樹脂層を形成しているので、加工工数の低減を図ることができると共に、実施形態1の変形例1と同様に潤滑部(70)を設ける必要がなくなり、部品点数の削減も図ることができる。その他の構成、作用及び効果は、実施形態1と同じである。
In the present modification, since the resin layer is directly formed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion (26) in the slide ride bush (25), which is a sliding member, the number of processing steps can be reduced, and the embodiment Similarly to the
−実施形態1の変形例7−
本変形例は、上記変形例1が可動スクロール(50)の突出部(53)の内周面に樹脂層を設けたのに代わり、スラスト軸受(80)の上面(81)に樹脂層を直接形成したものである。
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In this modified example, instead of providing the resin layer on the inner peripheral surface of the protrusion (53) of the movable scroll (50) in the first modified example, the resin layer is directly applied to the upper surface (81) of the thrust bearing (80). Formed.
つまり、上記スクロール型圧縮機(10)のスラスト軸受(80)の上面(81)は可動スクロール(50)の可動側平板部(51)の下面と摺動する。そこで、本変形例は、スラスト軸受(80)の上面(81)の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとし、さらにPAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層を基材表面に形成した。 That is, the upper surface (81) of the thrust bearing (80) of the scroll compressor (10) slides with the lower surface of the movable side flat plate portion (51) of the movable scroll (50). Therefore, in this modification, the substrate surface roughness Ra of the upper surface (81) of the thrust bearing (80) is set to 1 μm by chemical conversion treatment, and a resin layer having a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 is provided. It formed on the substrate surface.
本変形例では、スラスト軸受(80)の上面(81)に直接樹脂層を形成しているので、スラスト軸受(80)の上面(81)と樹脂層とが強固に密着すると共に、スラスト軸受(80)の上面(81)と可動スクロール(50)の可動側平板部(51)下面との摺動部分において、摺動性を向上させることがきる。その他の構成、作用及び効果は、実施形態1と同じである。 In this modification, since the resin layer is directly formed on the upper surface (81) of the thrust bearing (80), the upper surface (81) of the thrust bearing (80) and the resin layer are firmly adhered, and the thrust bearing ( The slidability can be improved at the sliding portion between the upper surface (81) of 80) and the lower surface of the movable side flat plate portion (51) of the movable scroll (50). Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment.
−実施形態1の変形例8−
本変形例は、上記変形例1が可動スクロール(50)の突出部(53)の内周面に樹脂層を設けたのに代わり、オルダムリング(43)に樹脂層を直接形成したものである。
-Modification 8 of Embodiment 1-
In this modification, instead of providing the resin layer on the inner peripheral surface of the protrusion (53) of the movable scroll (50) in the
つまり、上記スクロール型圧縮機(10)のオルダムリング(43)の一方のキーは可動スクロール(50)の可動側平板部(51)の下面と摺動し、オルダムリング(43)の本体及び他方のキーはフレーム部材(41)と摺動する。そこで、本変形例は、オルダムリング(43)の表面の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとし、さらにPAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層を基材表面に形成した。 That is, one key of the Oldham ring (43) of the scroll compressor (10) slides on the lower surface of the movable side flat plate portion (51) of the movable scroll (50), and the main body and the other of the Oldham ring (43). The key slides with the frame member (41). Therefore, in this modification, the surface roughness Ra of the Oldham ring (43) is set to 1 μm by chemical conversion treatment, and a resin layer having a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 is formed on the surface of the base material. Formed.
本変形例では、オルダムリング(43)の表面に直接樹脂層を形成しているので、オルダムリング(43)と樹脂層とが強固に密着すると共に、オルダムリング(43)の一方のキーと可動スクロール(50)の可動側平板部(51)の下面との摺動部分、オルダムリング(43)の本体及び他方のキーとフレーム部材(41)との摺動部分において、摺動性が向上する。その他の構成、作用及び効果は、実施形態1と同じである。 In this modification, since the resin layer is directly formed on the surface of the Oldham ring (43), the Oldham ring (43) and the resin layer are firmly adhered to each other and movable with one key of the Oldham ring (43). Slidability is improved at the sliding portion of the scroll (50) with the lower surface of the movable flat plate portion (51), the main body of the Oldham ring (43) and the sliding portion of the other key and the frame member (41). . Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment.
(実施形態2)
以下、本発明の実施形態2を図7に基づいて詳細に説明する。
(Embodiment 2)
Hereinafter,
本実施形態のスクロール圧縮機(100)は、上記実施形態1の駆動軸(20)が、ころ軸受(42)及び玉軸受(31)を介してフレーム部材(41)及び下部軸受部材(30)に支持されていたのに代わり、駆動軸(20)の主軸部(21)が、軸受メタルである潤滑部(111,121)を介してフレーム部材(41)の主軸受部(110)と下部軸受部材(119)の下部主軸受部(120)とに支持されている。 In the scroll compressor (100) of the present embodiment, the drive shaft (20) of the first embodiment has a frame member (41) and a lower bearing member (30) via a roller bearing (42) and a ball bearing (31). The main shaft portion (21) of the drive shaft (20) is connected to the main bearing portion (110) of the frame member (41) and the lower portion through the lubricating portion (111, 121) which is a bearing metal. It is supported by the lower main bearing portion (120) of the bearing member (119).
上記潤滑部(111,121)は、円筒形に形成され摺動部材を構成している。上記潤滑部(111,121)は、鉄を基材としたその内周面の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとした上に、PAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層からなる潤滑層が設けられている。 The lubrication part (111, 121) is formed in a cylindrical shape and constitutes a sliding member. The lubrication part (111, 121) has a base surface roughness Ra of 1 μm by chemical conversion treatment using iron as a base material and a composition of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 A lubricating layer made of a resin layer having a specific ratio is provided.
そして、スクロール圧縮機(100)を運転すると、駆動軸(20)の主軸部(21)は、主軸受部(110)及び下部主軸受部(120)において、上記潤滑部(111,121)を介して摺動する。 When the scroll compressor (100) is operated, the main shaft portion (21) of the drive shaft (20) has the lubricating portions (111, 121) in the main bearing portion (110) and the lower main bearing portion (120). Slide through.
このような構成の潤滑部(111,121)を配置することにより、主軸部(21)と潤滑部(111,121)が低い摩擦係数で非常に長時間摺動し続けることができる。その他の構成、作用及び効果は、実施形態1と同じである。 By disposing the lubricating parts (111, 121) having such a configuration, the main shaft part (21) and the lubricating parts (111, 121) can continue to slide for a very long time with a low coefficient of friction. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment.
−実施形態2の変形例−
本変形例は、上記実施形態2が主軸部(21)と主軸受部(110)及び下部主軸受部(120)との間に潤滑部(111,121)を設けたのに代わり、主軸受部(110)及び下部主軸受部(120)に樹脂層を直接形成するか、または、主軸部(21)に樹脂層を直接形成したものである。
-Modification of Embodiment 2-
This modification is different from the
つまり、主軸受部(110)及び下部主軸受部(120)の内周面、または、主軸部(21)の主軸受部(110)及び下部主軸受部(120)との摺接面にあたる外周面の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとし、その上に、PAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層からなる潤滑層が形成されている。 That is, the outer circumference corresponding to the inner peripheral surfaces of the main bearing portion (110) and the lower main bearing portion (120), or the sliding surface of the main shaft portion (21) with the main bearing portion (110) and the lower main bearing portion (120). The surface roughness Ra of the surface is set to 1 μm by chemical conversion treatment, and a lubricating layer made of a resin layer having a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 is formed thereon.
したがって、上記主軸受部(110)及び下部主軸受部(120)が、鉄製の基材の表面に樹脂層を備えた摺動部材を構成するか、または、主軸部(21)が、鉄製の基材の表面に樹脂層を備えた摺動部材を構成している。 Therefore, the main bearing portion (110) and the lower main bearing portion (120) constitute a sliding member having a resin layer on the surface of the iron base, or the main shaft portion (21) is made of iron. The sliding member provided with the resin layer on the surface of the base material is constituted.
本変形例では、上記実施形態2で示した潤滑部(111,121)を設けることなく、主軸受部(110)及び下部主軸受部(120)の内周面、または、主軸部(21)の外周面に直接樹脂層を形成しているので、加工工数の低減を図ることができると共に、部品点数の削減も図ることができる。その他の構成、作用及び効果は、実施形態2と同じである。 In this modification, the inner peripheral surfaces of the main bearing portion (110) and the lower main bearing portion (120) or the main shaft portion (21) are provided without providing the lubricating portions (111, 121) shown in the second embodiment. Since the resin layer is directly formed on the outer peripheral surface, the number of processing steps can be reduced and the number of parts can be reduced. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the second embodiment.
(実施形態3)
以下、本発明の実施形態2を図8及び図9に基づいて詳細に説明する。
(Embodiment 3)
Hereinafter,
本実施形態は、いわゆる揺動ピストン型のスイング圧縮機(200)である。本実施形態のスイング圧縮機(200)は、上記実施形態1及び2と同様に、冷凍装置の冷媒回路に設けられ、流体であるガス冷媒を圧縮するために用いられる。このスイング圧縮機(200)は、ドーム型のケーシング(210)内に、圧縮機構(230)と電動機(220)とが収納され、全密閉型に構成されている。 The present embodiment is a so-called oscillating piston type swing compressor (200). The swing compressor (200) of the present embodiment is provided in the refrigerant circuit of the refrigeration apparatus, and is used to compress the gas refrigerant that is a fluid, as in the first and second embodiments. The swing compressor (200) includes a compression mechanism (230) and an electric motor (220) in a dome-shaped casing (210), and is configured as a completely sealed type.
上記ケーシング(210)は、円筒状の胴部(211)と、該胴部(211)の上下にそれぞれ設けられた鏡板(212,213)とを備えている。上記胴部(211)の下部には、吸入管(241)が設けられ、上部の鏡板(212)には、吐出管(215)と、電動機(220)に電力を供給するターミナル(216)とが設けられている。 The casing (210) includes a cylindrical body (211) and end plates (212, 213) provided above and below the body (211), respectively. A suction pipe (241) is provided at the lower part of the body part (211), and an upper end plate (212) has a discharge pipe (215) and a terminal (216) for supplying electric power to the electric motor (220). Is provided.
上記圧縮機構(230)は、ケーシング(210)内の下部に配置され、シリンダ(219)と該シリンダ(219)のシリンダ室(225)に収納された揺動ピストン(228)とを備えている。上記シリンダ(219)は、円筒状のシリンダ部(221)と、このシリンダ部(221)の上下を閉塞するフロントヘッド(222)及びリヤヘッド(223)とで構成されている。そして、上記シリンダ室(225)は、シリンダ部(221)とフロントヘッド(222)とリヤヘッド(223)とによって形成されている。 The compression mechanism (230) is disposed in the lower part of the casing (210) and includes a cylinder (219) and a swing piston (228) housed in a cylinder chamber (225) of the cylinder (219). . The cylinder (219) includes a cylindrical cylinder portion (221), and a front head (222) and a rear head (223) that close the top and bottom of the cylinder portion (221). The cylinder chamber (225) is formed by a cylinder portion (221), a front head (222), and a rear head (223).
上記電動機(220)は、固定子(231)と回転子(232)とを備えている。該固定子(231)は、圧縮機構(230)の上方でケーシング(210)の胴部(211)に固定され、回転子(232)は駆動軸(233)が連結されている。 The electric motor (220) includes a stator (231) and a rotor (232). The stator (231) is fixed to the body (211) of the casing (210) above the compression mechanism (230), and the drive shaft (233) is connected to the rotor (232).
上記駆動軸(233)は、シリンダ室(225)を上下方向に貫通し、フロントヘッド(222)とリヤヘッド(223)には、駆動軸(233)を支持するための主軸受部(222a)と副軸受部(223a)がそれぞれ形成されている。また、上記駆動軸(233)の下端部には、油ポンプ(236)が設けられている。そして、上記ケーシング(210)内の底部に貯留されている油は、油ポンプ(236)によっ給油路(図示省略)を流通し、圧縮機構(230)のシリンダ室(225)などに供給される。 The drive shaft (233) penetrates the cylinder chamber (225) in the vertical direction, and the front head (222) and the rear head (223) have a main bearing portion (222a) for supporting the drive shaft (233). Sub-bearing portions (223a) are respectively formed. An oil pump (236) is provided at the lower end of the drive shaft (233). The oil stored in the bottom of the casing (210) flows through an oil supply passage (not shown) by an oil pump (236) and is supplied to the cylinder chamber (225) of the compression mechanism (230). The
上記駆動軸(233)には、シリンダ室(225)の中央部分に偏心部(233a)が形成されている。この偏心部(233a)は、駆動軸(233)よりも大径に形成されている。 The drive shaft (233) is formed with an eccentric portion (233a) in the center portion of the cylinder chamber (225). The eccentric portion (233a) is formed to have a larger diameter than the drive shaft (233).
上記揺動ピストン(228)は、図9に示すように、ピストン本体(228a)と該ピストン本体(228a)に一体に形成され且つピストン本体(228a)から突出する仕切り部材であるブレード(228c)とを備えている。上記ピストン本体(228a)の内周面には、上記偏心部(233a)が挿入されている。 As shown in FIG. 9, the oscillating piston (228) includes a piston body (228a) and a blade (228c) which is a partition member formed integrally with the piston body (228a) and protruding from the piston body (228a). And. The eccentric portion (233a) is inserted into the inner peripheral surface of the piston body (228a).
上記シリンダ部(221)には、ブッシュ孔(221b)が形成されている。該ブッシュ孔(221b)には、断面が略半円形状の一対のブッシュ(251,252)が挿入されている。一対のブッシュ(251,252)は、平面状の対向面がブレード溝(229)を形成し、該ブレード溝(229)に、上記ブレード(228c)が挿入されている。一対のブッシュ(251,252)は、ブレード(228c)を挟んだ状態で、ブレード(228c)がブレード溝(229)を進退自在となるように構成されている。同時に、ブッシュ(251,252)は、ブレード(228c)と一体的にブッシュ孔(221b)の中で揺動するように構成されている。 A bush hole (221b) is formed in the cylinder part (221). A pair of bushes (251, 252) having a substantially semicircular cross section are inserted into the bush holes (221b). In the pair of bushes (251, 252), the planar opposing surfaces form a blade groove (229), and the blade (228c) is inserted into the blade groove (229). The pair of bushes (251, 252) is configured such that the blade (228c) can move forward and backward in the blade groove (229) with the blade (228c) being sandwiched. At the same time, the bushes (251, 252) are configured to swing in the bush hole (221b) integrally with the blade (228c).
また、上記シリンダ部(221)には、ブレード(228c)の先端を収容するためのブッシュ背部室(250)が、ブッシュ孔(221b)の外側に形成されている。 The cylinder portion (221) is formed with a bush back chamber (250) for accommodating the tip of the blade (228c) outside the bush hole (221b).
以上の構成により、駆動軸(233)が回転すると、揺動ピストン(228)は、ブレード溝(229)内を進退するブレード(228c)の一点を中心として揺動する。この揺動により、ピストン本体(228a)が自転することなく、シリンダ室(225)の内周面に沿って公転する。尚、上記ピストン本体(228a)の公転時において、ピストン本体(228a)とシリンダ室(225)の内周面との接点位置(260)には、薄い油膜が形成される程のわずかな隙間が形成されている。 With the above configuration, when the drive shaft (233) rotates, the swing piston (228) swings around one point of the blade (228c) that advances and retreats in the blade groove (229). By this swinging, the piston body (228a) revolves along the inner peripheral surface of the cylinder chamber (225) without rotating. During the revolution of the piston body (228a), there is a slight gap at the contact position (260) between the piston body (228a) and the inner peripheral surface of the cylinder chamber (225) so that a thin oil film is formed. Is formed.
また、上記ブレード(228c)は、シリンダ室(225)を吸入側空間(225a)と圧縮側空間(225b)とに区画している。上記シリンダ部(221)には、上記吸入側空間(225a)と連通する吸入口(214)が形成されている。該吸入口(214)には、吸入管(241)が接続されている。また、上記フロントヘッド(222)には吐出口(242)が形成されている。さらに、シリンダ部(221)の内周面には、吐出路(243)が、吐出口(242)に連通して形成されている。尚、上記フロントヘッド(222)の上面には、凹部(245)が形成されている。該凹部(245)には、吐出口(215)を開閉する吐出弁(246)が設けられている。 The blade (228c) partitions the cylinder chamber (225) into a suction side space (225a) and a compression side space (225b). The cylinder part (221) is formed with a suction port (214) communicating with the suction side space (225a). A suction pipe (241) is connected to the suction port (214). The front head (222) has a discharge port (242). Further, a discharge passage (243) is formed on the inner peripheral surface of the cylinder portion (221) so as to communicate with the discharge port (242). A recess (245) is formed on the upper surface of the front head (222). The recess (245) is provided with a discharge valve (246) for opening and closing the discharge port (215).
上述したスイング圧縮機(200)を運転すると駆動軸(233)は主軸受部(222a)と副軸受部(223a)と摺動し、駆動軸(233)の偏心部(233a)はピストン本体(228a)と摺動する。本実施形態では、この摺動部分にそれぞれ軸受メタルである潤滑部(222b,223b,228b)を設けている。該潤滑部(222b,223b,228b)は、実施形態1と同様に構成され、円筒形に形成されている。そして、上記潤滑部(222b,223b,228b)は、鉄を基材とし、その内周面の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとした上に、PAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層からなる潤滑層が設けられた摺動部材である。 When the above-described swing compressor (200) is operated, the drive shaft (233) slides with the main bearing portion (222a) and the auxiliary bearing portion (223a), and the eccentric portion (233a) of the drive shaft (233) is the piston body ( 228a). In the present embodiment, lubrication portions (222b, 223b, 228b), which are bearing metals, are provided on the sliding portions. The lubricating parts (222b, 223b, 228b) are configured in the same manner as in the first embodiment and are formed in a cylindrical shape. The lubrication part (222b, 223b, 228b) uses iron as a base material, the base surface roughness Ra of the inner peripheral surface thereof is set to 1 μm by chemical conversion treatment, and PAI / FEP / PTFE = 70/25. The sliding member is provided with a lubricating layer made of a resin layer having a composition ratio of / 5.
このような構成の潤滑部(222b,223b,228b)を配置することにより、駆動軸(233)と潤滑部(222b,223b)、駆動軸(233)の偏心部(233a)と潤滑部(228b)とが低い摩擦係数で非常に長時間摺動し続けることができる。 By arranging the lubrication parts (222b, 223b, 228b) having such a configuration, the drive shaft (233), the lubrication parts (222b, 223b), the eccentric part (233a) of the drive shaft (233), and the lubrication part (228b) ) Can continue to slide for a very long time with a low coefficient of friction.
−実施形態3の変形例1−
本変形例は、上記実施形態3が主軸受部(222a)及び副軸受部(223a)と、駆動軸(233)の偏心部(233a)とに別物の潤滑部(222b,223b,228b)を設けたのに代わり、主軸受部(222a)及び副軸受部(223a)に摺接する駆動軸(233)の外周面と偏心部(233a)の外周面とに潤滑剤として樹脂層を直接形成するか、または、主軸受部(222a)及び副軸受部(223a)の内周面とピストン本体(228a)の内周面に潤滑剤として樹脂層を直接形成したものである。
-
In this modification, the third embodiment is different from the main bearing portion (222a) and the auxiliary bearing portion (223a) in that the eccentric portion (233a) of the drive shaft (233) is provided with a separate lubricating portion (222b, 223b, 228b). Instead of providing, a resin layer is directly formed as a lubricant on the outer peripheral surface of the drive shaft (233) and the outer peripheral surface of the eccentric portion (233a) that are in sliding contact with the main bearing portion (222a) and the auxiliary bearing portion (223a). Alternatively, a resin layer is directly formed as a lubricant on the inner peripheral surface of the main bearing portion (222a) and the sub-bearing portion (223a) and the inner peripheral surface of the piston body (228a).
つまり、上記駆動軸(233)の外周面であって主軸受部(222a)及び副軸受部(223a)との摺接面及び偏心部(233a)の外周面、または、主軸受部(222a)と副軸受部(223a)とピストン本体(228a)の内周面の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとし、その上にPAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層からなる潤滑層を形成している。 That is, the outer peripheral surface of the drive shaft (233), the slidable contact surface with the main bearing portion (222a) and the auxiliary bearing portion (223a) and the outer peripheral surface of the eccentric portion (233a), or the main bearing portion (222a) Further, the surface roughness Ra of the inner peripheral surface of the auxiliary bearing portion (223a) and the piston body (228a) is set to 1 μm by chemical conversion treatment, and a resin having a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 is provided thereon. A lubricating layer composed of layers is formed.
本変形例では、上記実施形態3で示した潤滑部(222b,223b,228b)を設けることなく、駆動軸(233)と偏心部(233a)、または、主軸受部(222a)と副軸受部(223a)とピストン本体(228a)に直接樹脂層を形成しているので、加工工数の低減と部品点数の削減を図ることができる。その他の構成、作用及び効果は、実施形態3と同じである。 In this modification, the drive shaft (233) and the eccentric portion (233a) or the main bearing portion (222a) and the auxiliary bearing portion are provided without providing the lubricating portions (222b, 223b, 228b) shown in the third embodiment. Since the resin layer is directly formed on (223a) and the piston main body (228a), the number of processing steps and the number of parts can be reduced. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the third embodiment.
−実施形態3の変形例2−
本変形例は、上記実施形態3が主軸受部(222a)及び副軸受部(223a)と、駆動軸(233)の偏心部(233a)とに別物の潤滑部(222b,223b,228b)を設けたのに代わり、ブッシュ(251,252)全体に樹脂層を直接形成したものである。
-
In this modification, the third embodiment is different from the main bearing portion (222a) and the auxiliary bearing portion (223a) in that the eccentric portion (233a) of the drive shaft (233) is provided with a separate lubricating portion (222b, 223b, 228b). Instead of being provided, a resin layer is directly formed on the entire bush (251, 252).
つまり、上記ブッシュ(251,252)は、ブレード溝(229)を形成する互いの対向面がブレード(228c)と摺動し、ブッシュ(251,252)の半円周面がブッシュ孔(221b)の表面と摺動する。そこで、本変形例は、ブッシュ(251,252)全体の表面の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとした後に、その上にPAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層からなる潤滑層を形成している。 That is, in the bush (251, 252), the opposing surfaces forming the blade groove (229) slide with the blade (228c), and the semicircular surface of the bush (251, 252) is the bush hole (221b). Sliding with the surface of Therefore, in this modification, after the base material surface roughness Ra of the entire surface of the bush (251, 252) is set to 1 μm by chemical conversion treatment, a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 is formed thereon. A lubricating layer made of a resin layer is formed.
本変形例では、ブッシュ(251,252)に樹脂層を直接形成しているので、ブッシュ(251,252)と樹脂層が強固に密着すると共に、ブレード溝(229)とブレード(228c)との摺動性と、ブッシュ(251,252)の半円周面とブッシュ孔(221b)との摺動性が向上する。これにより、ブレード(228c)のブレード溝(229)における進退運動が円滑になるので、ピストン(228)の公転運動の信頼性が向上する。その他の構成、作用及び効果は、実施形態3と同じである。 In this modification, since the resin layer is directly formed on the bush (251, 252), the bush (251, 252) and the resin layer are firmly adhered, and the blade groove (229) and the blade (228c) The slidability and the slidability between the semicircular surface of the bush (251, 252) and the bush hole (221b) are improved. As a result, the forward / backward movement in the blade groove (229) of the blade (228c) becomes smooth, so that the reliability of the revolution movement of the piston (228) is improved. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the third embodiment.
−実施形態3の変形例3−
本変形例は、上記実施形態3の変形例1が、スイング圧縮機(200)の駆動軸(233)の偏心部(233a)の外周面に樹脂層を設けたことに代わり、上記偏心部(233a)の上面及び下面に樹脂層を直接形成したものである。
-Modification 3 of Embodiment 3
This modification is different from the first modification of the third embodiment in that a resin layer is provided on the outer peripheral surface of the eccentric part (233a) of the drive shaft (233) of the swing compressor (200). A resin layer is directly formed on the upper and lower surfaces of 233a).
つまり、上記偏心部(233a)の上面はフロントヘッド(222)の下面と摺動し、偏心部(233a)の下面はリヤヘッド(223)の上面と摺動する。そこで、本変形例は、偏心部(233a)の上面及び下面の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとした後、その上にPAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層からなる潤滑層を形成している。 That is, the upper surface of the eccentric part (233a) slides with the lower surface of the front head (222), and the lower surface of the eccentric part (233a) slides with the upper surface of the rear head (223). Therefore, in this modification, after the base material surface roughness Ra of the upper surface and the lower surface of the eccentric portion (233a) is set to 1 μm by chemical conversion treatment, a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 is formed thereon. A lubricating layer made of a resin layer is formed.
本変形例では、偏心部(233a)に樹脂層を直接形成しているので、偏心部(233a)と樹脂層が強固に密着すると共に、シリンダ室(225)において、偏心部(233a)とフロントヘッド(222)及びリヤヘッド(223)との隙間が低減されるので、良好なシール性が確保される。これにより、圧縮機としての信頼性が向上する。その他の構成、作用及び効果は、実施形態3の変形例1と同じである。 In this modification, since the resin layer is formed directly on the eccentric part (233a), the eccentric part (233a) and the resin layer are in close contact with each other, and in the cylinder chamber (225), the eccentric part (233a) and the front Since the gap between the head (222) and the rear head (223) is reduced, good sealing performance is ensured. Thereby, the reliability as a compressor improves. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first modification of the third embodiment.
尚、上記偏心部(233a)全体に樹脂層を直接形成すれば、上記の効果が得られると共に、実施形態3の変形例1のように、偏心部(233a)とピストン本体(228a)との摺動性が向上する。そして、偏心部(233a)の部位別に樹脂層を設ける処理を行う必要が無くなるので、加工の簡素化が図れる。
In addition, if the resin layer is directly formed on the entire eccentric portion (233a), the above-described effects can be obtained, and the eccentric portion (233a) and the piston main body (228a) can be provided as in
−実施形態3の変形例4−
本変形例は、上記実施形態3の変形例1が、ピストン本体(228a)の内周面に潤滑層である樹脂層を設けたことに代わり、揺動ピストン(228)全体に樹脂層を直接形成したものである。
-
This modification is different from the first modification of the third embodiment in that a resin layer as a lubricating layer is provided on the inner peripheral surface of the piston body (228a), and the resin layer is directly applied to the entire swing piston (228). Formed.
つまり、上記揺動ピストン(228)の上面はフロントヘッド(222)の下面と摺動し、ピストン(228)の下面はリヤヘッド(223)上面と摺動し、ピストン本体(228a)の外周面はシリンダ部(221)の内周面と摺動し、ピストン本体(228a)の内周面は偏心部(233a)と摺動し、ブレード(228c)の側面はブッシュ(251,252)の対向面と摺動する。そこで、本変形例は、ピストン(228)全体の表面の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとした後、その上にPAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層からなる潤滑層を形成している。 That is, the upper surface of the swing piston (228) slides with the lower surface of the front head (222), the lower surface of the piston (228) slides with the upper surface of the rear head (223), and the outer peripheral surface of the piston body (228a) is Slides with the inner peripheral surface of the cylinder part (221), the inner peripheral surface of the piston body (228a) slides with the eccentric part (233a), and the side surface of the blade (228c) is the opposite surface of the bush (251, 252) And slide. Therefore, in this modification, the substrate surface roughness Ra of the entire surface of the piston (228) is set to 1 μm by chemical conversion treatment, and then a resin layer having a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 is formed thereon. A lubricating layer made of is formed.
本変形例では、揺動ピストン(228)全体に樹脂層を直接形成しているので、各部位別に処理を施す必要がなく、加工の簡素化を図ることができる。また、ブレード(228c)とブッシュ(251,252)との摺動性が向上し、ブレード(228c)の進退が円滑になるので、ピストン本体(228a)の公転運動が正確となる。さらに、上記揺動ピストン(228)とシリンダ室(225)の内面との隙間が低減され、良好なシール性が確保される。これにより、圧縮機としての信頼性が向上する。その他の構成、作用及び効果は、実施形態3と同じである。 In this modification, since the resin layer is directly formed on the entire swing piston (228), it is not necessary to perform processing for each part, and the processing can be simplified. In addition, the slidability between the blade (228c) and the bushes (251, 252) is improved, and the blade (228c) is smoothly advanced and retracted, so that the revolving motion of the piston body (228a) becomes accurate. Further, the gap between the swing piston (228) and the inner surface of the cylinder chamber (225) is reduced, and good sealing performance is ensured. Thereby, the reliability as a compressor improves. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the third embodiment.
−実施形態3の変形例5−
本変形例は、上記実施形態3の変形例3及びが、偏心部(233a)とピストン(228a)とに潤滑剤として樹脂層を形成したのに代わり、フロントヘッド(222)の下面と、リヤヘッド(223)の上面と、シリンダ部(221)の内周面とに樹脂層を直接形成したものである。
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This modified example is different from the modified example 3 of the third embodiment in that a resin layer is formed as a lubricant on the eccentric portion (233a) and the piston (228a), and the lower surface of the front head (222), the rear head A resin layer is directly formed on the upper surface of (223) and the inner peripheral surface of the cylinder part (221).
つまり、上記フロントヘッド(222)の下面は、偏心部(233a)の上面及びピストン本体(228a)の上面と摺動し、リヤヘッド(223)の上面は、偏心部(233a)の下面及びピストン本体(228a)の下面と摺動し、シリンダ部(221)の内周面はピストン本体(228a)の外周面と摺動する。そこで、本変形例は、フロントヘッド(222)の下面と、リヤヘッド(223)の上面と、シリンダ部(221)の内周面とを、化成処理により基材表面粗さRaを1μmとし、その上に、PAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層からなる潤滑層を形成した。 That is, the lower surface of the front head (222) slides with the upper surface of the eccentric portion (233a) and the upper surface of the piston body (228a), and the upper surface of the rear head (223) is the lower surface of the eccentric portion (233a) and the piston body. The inner peripheral surface of the cylinder part (221) slides with the outer peripheral surface of the piston body (228a). Therefore, in this modification, the substrate surface roughness Ra is set to 1 μm by chemical conversion treatment on the lower surface of the front head (222), the upper surface of the rear head (223), and the inner peripheral surface of the cylinder part (221). A lubricating layer made of a resin layer having a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 was formed thereon.
本変形例では、フロントヘッド(222)の下面と、リヤヘッド(223)の上面と、シリンダ部(221)の内周面とに樹脂層を直接形成しているので、フロントヘッド(222)及びリヤヘッド(223)及びシリンダ部(221)に樹脂層が強固に密着する。また、シリンダ室(225)の内面を形成するフロントヘッド(222)の下面と、リヤヘッド(223)の上面と、シリンダ部(221)の内周面とに樹脂層が形成されているので、シリンダ室(225)の内面が摺接する、偏心部(233a)の上面及び下面と、ピストン本体(228a)の上面及び下面と内周面との隙間が低減され、良好なシール性が確保される。これにより、圧縮機としての信頼性が向上する。その他の構成、作用及び効果は、実施形態3と同じである。 In this modification, resin layers are directly formed on the lower surface of the front head (222), the upper surface of the rear head (223), and the inner peripheral surface of the cylinder part (221), so the front head (222) and the rear head The resin layer adheres firmly to (223) and the cylinder part (221). Since the resin layer is formed on the lower surface of the front head (222), the upper surface of the rear head (223), and the inner peripheral surface of the cylinder part (221) that form the inner surface of the cylinder chamber (225), the cylinder The clearance between the upper and lower surfaces of the eccentric portion (233a), which is in sliding contact with the inner surface of the chamber (225), and the upper and lower surfaces of the piston main body (228a) and the inner peripheral surface is reduced, thereby ensuring good sealing performance. Thereby, the reliability as a compressor improves. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the third embodiment.
(実施形態4)
本発明の実施形態4は、図10に示すスイング圧縮機(300)である。上記実施形態3の圧縮機構(230)は、一つのシリンダ(219)を備えていたことに代わり、本実施形態の圧縮機構(301)は、複数のシリンダ本体(325,326)を備えている。そして、その他の構成、作用については、実施形態3のスイング圧縮機(200)と同じである。
(Embodiment 4)
本実施形態のスイング圧縮機(300)は、上記実施形態3と同様、冷凍装置の冷媒回路に設けられ、流体であるガス冷媒を圧縮するために用いられる。尚、ここでは、複数のシリンダ本体(325,326)を有する圧縮機構(301)についてのみ説明する。 The swing compressor (300) of the present embodiment is provided in the refrigerant circuit of the refrigeration apparatus as in the third embodiment, and is used to compress the gas refrigerant that is a fluid. Here, only the compression mechanism (301) having a plurality of cylinder bodies (325, 326) will be described.
上記圧縮機構(301)には、2つのシリンダ本体(325,326)が設けられ、これら2つのシリンダ本体(325,326)は、駆動軸(314)の延びる方向、つまり、上下方向に並設されている。 The compression mechanism (301) is provided with two cylinder bodies (325, 326), and these two cylinder bodies (325, 326) are arranged in parallel in the direction in which the drive shaft (314) extends, that is, in the vertical direction. Has been.
フロントヘッド(307)は、上側に配置される第1シリンダ本体(325)の上面に、またリアヘッド(308)は、下側に配置される第2シリンダ本体(326)の下面にそれぞれ配置されている。上記第1シリンダ本体(325)及び第2シリンダ本体(326)間には、仕切プレートとしてのミドルプレート(327)が配置されている。上記ミドルプレート(327)の中央部には、駆動軸(314)の貫通孔(327a)が形成されている。 The front head (307) is disposed on the upper surface of the first cylinder body (325) disposed on the upper side, and the rear head (308) is disposed on the lower surface of the second cylinder body (326) disposed on the lower side. Yes. A middle plate (327) as a partition plate is disposed between the first cylinder body (325) and the second cylinder body (326). A through hole (327a) of the drive shaft (314) is formed at the center of the middle plate (327).
上記フロントヘッド(307)と第1シリンダ本体(325)とミドルプレート(327)と第2シリンダ本体(326)とリアヘッド(308)とは、この順に配置されてボルトによって締結されている。そして、上記駆動軸(314)は、両ヘッド(307,308)、両シリンダ本体(325,326)及びミドルプレート(327)を貫通している。 The front head (307), the first cylinder body (325), the middle plate (327), the second cylinder body (326), and the rear head (308) are arranged in this order and fastened by bolts. The drive shaft (314) passes through both heads (307, 308), both cylinder bodies (325, 326), and the middle plate (327).
上記第1シリンダ本体(325)には第1揺動ピストン(333)が、また第2シリンダ本体(326)には第2揺動ピストン(334)がそれぞれ配置されている。そして、本実施形態では、フロントヘッド(307)、第1シリンダ本体(325)、第1ピストン(333)及びミドルプレート(327)によって区画形成される第1圧縮室(335)と、リアヘッド(308)、第2シリンダ本体(326)、第2ピストン(334)及びミドルプレート(327)によって区画形成される第2圧縮室(336)との2つの圧縮室が形成されている。 A first swing piston (333) is disposed on the first cylinder body (325), and a second swing piston (334) is disposed on the second cylinder body (326). In this embodiment, the first compression chamber (335) defined by the front head (307), the first cylinder body (325), the first piston (333) and the middle plate (327), and the rear head (308 ), A second compression chamber (336) defined by a second cylinder body (326), a second piston (334), and a middle plate (327).
上記スイング圧縮機(300)を運転すると、ミドルプレート(327)の上面は第1揺動ピストン(333)の下面と摺動し、ミドルプレート(327)の下面は第2揺動ピストン(334)の上面と摺動する。そこで、本実施形態では、ミドルプレート(327)の上面と下面とを、化成処理により基材表面粗さRaを1μmとし、その上に、PAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層を直接形成している。 When the swing compressor (300) is operated, the upper surface of the middle plate (327) slides with the lower surface of the first swing piston (333), and the lower surface of the middle plate (327) is the second swing piston (334). Slides on the top surface. Therefore, in the present embodiment, the upper and lower surfaces of the middle plate (327) are formed by subjecting the substrate surface roughness Ra to 1 μm by chemical conversion treatment, and a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 is provided thereon. The resin layer is directly formed.
本実施形態により、ミドルプレート(327)に樹脂層を直接形成しているので、ミドルプレート(327)と樹脂層とが強固に密着する。また、ミドルプレート(327)の上面と第1揺動ピストン(333)の下面との摺接面における隙間と、ミドルプレート(327)の下面と第2揺動ピストン(334)の上面との摺接面における隙間が低減され、良好なシール性が確保される。これにより、圧縮機としての信頼性も向上する。その他の構成、作用及び効果は、実施形態3と同じである。 According to this embodiment, since the resin layer is directly formed on the middle plate (327), the middle plate (327) and the resin layer are firmly adhered. In addition, a gap in the sliding contact surface between the upper surface of the middle plate (327) and the lower surface of the first swing piston (333), and a slide between the lower surface of the middle plate (327) and the upper surface of the second swing piston (334). The gap on the contact surface is reduced, and good sealing performance is ensured. Thereby, the reliability as a compressor is also improved. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the third embodiment.
−実施形態4の変形例−
本変形例は、上記実施形態4がミドルプレート(327)の上面と下面とに潤滑剤として樹脂層を形成したのに代わり、第1揺動ピストン(333)と第2揺動ピストン(334)の全体に直接樹脂層を形成したものである。
-Modification of Embodiment 4-
In this modified example, the first swing piston (333) and the second swing piston (334) are replaced with the fourth embodiment in which a resin layer is formed as a lubricant on the upper and lower surfaces of the middle plate (327). A resin layer is directly formed on the whole.
つまり、第1揺動ピストン(333)と第2揺動ピストン(324)の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとし、その上に、PAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層を直接形成している。 That is, the substrate surface roughness Ra of the first oscillating piston (333) and the second oscillating piston (324) is set to 1 μm by chemical conversion treatment, and the composition of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 is provided thereon. The resin layer of the ratio is directly formed.
本変形例では、第1揺動ピストン(333)と第2揺動ピストン(334)に樹脂層を直接形成しているので、第1揺動ピストン(333)と第2揺動ピストン(334)に樹脂層が強固に密着する。そして、上記実施形態4と同様に、第1揺動ピストン(333)の下面とミドルプレート(327)の上面との隙間と第2揺動ピストン(334)の上面とミドルプレート(327)の下面との隙間が低減され、良好なシール性が確保される。これにより、圧縮機としての信頼性も向上する。その他の構成、作用及び効果は実施形態4と同じである。 In this modification, since the resin layer is directly formed on the first swing piston (333) and the second swing piston (334), the first swing piston (333) and the second swing piston (334). The resin layer adheres firmly to the surface. As in the fourth embodiment, the gap between the lower surface of the first swing piston (333) and the upper surface of the middle plate (327), the upper surface of the second swing piston (334), and the lower surface of the middle plate (327). And a good sealing property is secured. Thereby, the reliability as a compressor is also improved. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the fourth embodiment.
(実施形態5)
本実施形態は、図11及び図12に示すように、回転ピストン型のロータリー圧縮機(400)である。
(Embodiment 5)
This embodiment is a rotary piston type rotary compressor (400) as shown in FIGS.
該ロータリー圧縮機(400)は、上記実施形態3のスイング圧縮機(200)とほぼ同様の構造で、全密閉型のケーシング(410)の内部に圧縮機構(420)と電動機(430)とが収納され、吐出管(415)及び吸入管(414)を備えている。上記ロータリー圧縮機(400)は、図12に示すように、圧縮機構(420)の回転ピストン(424)とブレード(426)が別個に構成され、回転ピストン(424)が自転しながら、シリンダ室(425)の内周面に沿って公転する。 The rotary compressor (400) has substantially the same structure as that of the swing compressor (200) of the third embodiment, and a compression mechanism (420) and an electric motor (430) are provided inside a completely sealed casing (410). It is housed and includes a discharge pipe (415) and a suction pipe (414). In the rotary compressor (400), as shown in FIG. 12, the rotary piston (424) and the blade (426) of the compression mechanism (420) are separately configured, and the rotary piston (424) rotates while the cylinder chamber rotates. Revolves along the inner surface of (425).
また、上記ロータリー圧縮機(400)は、上記実施形態1と同様、冷凍装置の冷媒回路に設けられて、流体であるガス冷媒を圧縮するために用いられる。尚、ここでは、本実施形態のロータリー圧縮機(400)が、実施形態3のスイング圧縮機(200)と異なる構造、つまり、圧縮機構(420)についてのみ説明する。
Moreover, the said rotary compressor (400) is provided in the refrigerant circuit of a freezing apparatus similarly to the said
上記圧縮機構(420)は、シリンダ部(421)とフロントヘッド(422)とリヤヘッド(423)とを備え、上記シリンダ部(421)とフロントヘッド(422)とリヤヘッド(423)とによってシリンダ室(425)が形成されている。 The compression mechanism (420) includes a cylinder part (421), a front head (422), and a rear head (423). A cylinder chamber (421) is formed by the cylinder part (421), the front head (422), and the rear head (423). 425) is formed.
上記フロントヘッド(422)とリヤヘッド(423)には、駆動軸(433)を支持するための主軸受部(422a)と副軸受部(423a)がそれぞれ形成されている。駆動軸(433)のシリンダ室(425)に位置する偏心部(433a)は、本体部(433b)よりも大径に形成されている。そして、上記偏心部(433a)は、圧縮機構(420)の回転ピストン(424)に挿入されている。上記回転ピストン(424)は、円環状に形成され、その外周面がシリンダ(421)の内周面と実質的に一点で接触するように形成されている。 The front head (422) and the rear head (423) are respectively formed with a main bearing portion (422a) and a sub-bearing portion (423a) for supporting the drive shaft (433). The eccentric part (433a) located in the cylinder chamber (425) of the drive shaft (433) is formed with a larger diameter than the main body part (433b). The eccentric portion (433a) is inserted into the rotary piston (424) of the compression mechanism (420). The rotary piston (424) is formed in an annular shape, and its outer peripheral surface is formed so as to substantially contact with the inner peripheral surface of the cylinder (421) at one point.
上記シリンダ(421)には、該シリンダ(421)の径方向に沿ってブレード溝(421a)が形成されている。該ブレード溝(421a)には、ブレード(426)がシリンダ(421)と摺接して装着されている。上記ブレード(426)は、ブレード溝(421a)内に設けられたスプリング(427)によって径方向内方へ付勢され、先端が常に回転ピストン(424)の外周面に接触している。 A blade groove (421a) is formed in the cylinder (421) along the radial direction of the cylinder (421). A blade (426) is mounted in the blade groove (421a) in sliding contact with the cylinder (421). The blade (426) is urged radially inward by a spring (427) provided in the blade groove (421a), and the tip is always in contact with the outer peripheral surface of the rotary piston (424).
上記ブレード(426)は、シリンダ(421)の内周面と回転ピストン(424)の外周面との間のシリンダ室(425)を吸入室(425a)と圧縮室(425b)とに区画している。上記シリンダ(421)には、吸入管(414)と吸入室(425a)とを連通する吸入口(428)が形成されている。また、上記フロントヘッド(422)には、圧縮室(425b)とケーシング(410)内の空間とを連通する吐出口(429)が形成されている。 The blade (426) divides a cylinder chamber (425) between the inner peripheral surface of the cylinder (421) and the outer peripheral surface of the rotary piston (424) into a suction chamber (425a) and a compression chamber (425b). Yes. The cylinder (421) is formed with a suction port (428) that communicates the suction pipe (414) and the suction chamber (425a). The front head (422) is formed with a discharge port (429) that communicates the compression chamber (425b) and the space in the casing (410).
尚、上記フロントヘッド(422)の上面には、凹部(440)が形成されている。該凹部(441)には、吐出口(429)を開閉する吐出弁(441)が設けられている。 A recess (440) is formed on the upper surface of the front head (422). The recess (441) is provided with a discharge valve (441) for opening and closing the discharge port (429).
上記ロータリー圧縮機(400)を運転すると、回転ピストン(424)の外周面はシリンダ(421)の内周面と摺動し、回転ピストン(424)の上面はフロントヘッド(422)の下面と摺接し、回転ピストン(424)の下面はリヤヘッド(423)の上面と摺接する。そこで、本実施形態は、回転ピストン(424)の全体の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとし、その上に、PAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層を直接形成している。 When the rotary compressor (400) is operated, the outer peripheral surface of the rotary piston (424) slides with the inner peripheral surface of the cylinder (421), and the upper surface of the rotary piston (424) slides with the lower surface of the front head (422). The lower surface of the rotary piston (424) is in sliding contact with the upper surface of the rear head (423). Therefore, in the present embodiment, the entire substrate surface roughness Ra of the rotary piston (424) is set to 1 μm by chemical conversion treatment, and a resin layer having a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 is formed thereon. Direct formation.
このように、上記回転ピストン(424)の全体に樹脂層を直接形成することにより、回転ピストン(424)と樹脂層とが強固に密着する。さらに、上記回転ピストン(424)とフロントヘッド(422)及びリヤヘッド(423)との摺動性が向上すると共に、この摺接面における隙間が低減されるので、シリンダ室(425)の良好なシール性が確保される。 Thus, by directly forming the resin layer on the entire rotary piston (424), the rotary piston (424) and the resin layer are firmly adhered. Further, the sliding performance between the rotary piston (424) and the front head (422) and the rear head (423) is improved, and the clearance on the sliding contact surface is reduced, so that a good seal of the cylinder chamber (425) is obtained. Sex is secured.
尚、本実施形態においても、上記実施形態3及び該実施形態3の変形例1〜5と同様の摺動部分に潤滑層である樹脂層を設けてもよい。
Also in this embodiment, a resin layer that is a lubricating layer may be provided on the same sliding portion as in Embodiment 3 and
具体的には、駆動軸(433)と主軸受部(422a)及び副軸受部(423a)とが摺動し、偏心部(433a)とピストン(424)とが摺動するので、この摺動部分に、軸受メタルの潤滑部(422b,423b,433b)を設けてもよい。上記潤滑部(422b,423b,433b)は円筒形であって、鉄を基材としてその円周面を化成処理により基材表面粗さRaを1μmとし、その上に、PAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層の潤滑層を設けた摺動部材である。上記潤滑部(422b,423b,433b)を設けることにより、駆動軸(433)と主軸受部(422a)及び副軸受部(423a)との摺動部分、偏心部(433a)とピストン(424)との摺動部分における摺動性が向上する。 Specifically, the drive shaft (433), the main bearing portion (422a) and the auxiliary bearing portion (423a) slide, and the eccentric portion (433a) and the piston (424) slide. The portion may be provided with bearing metal lubrication portions (422b, 423b, 433b). The lubrication part (422b, 423b, 433b) has a cylindrical shape, and the circumferential surface thereof is made to be 1 μm by chemical conversion treatment using iron as a base material. Further, PAI / FEP / PTFE = The sliding member is provided with a lubricating layer of a resin layer having a composition ratio of 70/25/5. By providing the lubrication part (422b, 423b, 433b), the sliding part between the drive shaft (433) and the main bearing part (422a) and the auxiliary bearing part (423a), the eccentric part (433a) and the piston (424) The slidability at the sliding portion is improved.
また、潤滑部(422b,423b,433b)を設けずに、主軸受部(422a)及び副軸受部(423a)に摺接する駆動軸(433)の外周面と偏心部(433a)の外周面、または、主軸受部(422a)及び副軸受部(423a)の内周面とピストン(424)の内周面とを、化成処理により基材表面粗さRaを1μmとし、その上に、PAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層の潤滑層を設けてもよい。これにより、潤滑部(422b,423b,433b)を設けることなく、駆動軸(433)と主軸受部(422a)及び副軸受部(423a)との摺動部分、偏心部(433a)とピストン(424)との摺動部分における摺動性が向上する。 Further, without providing the lubrication portion (422b, 423b, 433b), the outer peripheral surface of the drive shaft (433) and the outer peripheral surface of the eccentric portion (433a) that are in sliding contact with the main bearing portion (422a) and the auxiliary bearing portion (423a), Alternatively, the inner peripheral surface of the main bearing portion (422a) and the sub-bearing portion (423a) and the inner peripheral surface of the piston (424) are subjected to a chemical conversion treatment so that the surface roughness Ra of the substrate is 1 μm. A lubricating layer of a resin layer having a composition ratio of FEP / PTFE = 70/25/5 may be provided. Thereby, without providing the lubrication part (422b, 423b, 433b), the sliding part of the drive shaft (433), the main bearing part (422a) and the auxiliary bearing part (423a), the eccentric part (433a) and the piston ( 424) and the slidability at the sliding portion is improved.
また、ブレード(426)とブレード溝(421a)が摺動するので、ブレード(426)またはブレード溝(421a)の表面を、化成処理により基材表面粗さRaを1μmとし、その上に、PAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層の潤滑層を設けてもよい。これにより、ブレード(426)のブレード溝(421a)内での進退運動が円滑になるので、ピストン(424)の自転を伴う公転運動も円滑になり、圧縮機としての信頼性も向上する。 Further, since the blade (426) and the blade groove (421a) slide, the surface of the blade (426) or the blade groove (421a) is made to have a substrate surface roughness Ra of 1 μm by chemical conversion treatment, and the PAI A lubricating layer of a resin layer having a composition ratio of / FEP / PTFE = 70/25/5 may be provided. As a result, the forward and backward movement of the blade (426) in the blade groove (421a) becomes smooth, so that the revolving movement accompanied by the rotation of the piston (424) becomes smooth and the reliability as the compressor is improved.
また、上記偏心部(433a)の上面がフロントヘッド(422)の下面と摺動し、偏心部(433a)の下面がリヤヘッド(423)の上面と摺動するので、偏心部(433a)の上面及び下面を、化成処理により基材表面粗さRaを1μmとし、その上に、PAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層の潤滑層を設けてもよい。これにより、偏心部(433a)とフロントヘッド(422)及びリヤヘッド(423)との摺接面において、摺動性が向上すると共に、この摺動部分の隙間が低減され、良好なシール性が確保される。 Further, since the upper surface of the eccentric part (433a) slides with the lower surface of the front head (422) and the lower surface of the eccentric part (433a) slides with the upper surface of the rear head (423), the upper surface of the eccentric part (433a) Further, the base material surface roughness Ra may be set to 1 μm by chemical conversion treatment on the lower surface, and a resin layer lubricating layer having a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 may be provided thereon. This improves the slidability on the sliding contact surface between the eccentric part (433a) and the front head (422) and rear head (423), and reduces the gap between the sliding parts, ensuring good sealing performance. Is done.
また、上記シリンダ室(425)を形成するシリンダ部(421)の内周面と、フロントヘッド(422)の下端面と、上記リヤヘッド(423)の上端面とを、化成処理により基材表面粗さRaを1μmとし、その上に、PAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層の潤滑層を設けてもよい。これにより、シリンダ室(425)の内面と、該シリンダ室(425)の内面と摺動する偏心部(423a)の上面及び下面と、ピストン(424)の上面及び下面及び外周面と、ブレード(426)の上面及び下面との摺動性が向上する。さらに、この摺動部分の隙間が低減され、良好なシール性が確保されるので、圧縮機としての信頼性が向上する。その他の構成、作用及び効果は実施形態3と同じである。 Further, the inner peripheral surface of the cylinder part (421) forming the cylinder chamber (425), the lower end surface of the front head (422), and the upper end surface of the rear head (423) are subjected to a chemical conversion treatment to roughen the surface of the base material. Ra may be 1 μm, and a lubricating layer of a resin layer having a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 may be provided thereon. Accordingly, the inner surface of the cylinder chamber (425), the upper and lower surfaces of the eccentric portion (423a) sliding with the inner surface of the cylinder chamber (425), the upper and lower surfaces and the outer peripheral surface of the piston (424), and the blade ( 426) improves the slidability with the upper and lower surfaces. Furthermore, since the clearance between the sliding portions is reduced and good sealing performance is ensured, the reliability as a compressor is improved. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the third embodiment.
(その他の実施形態)
上記各実施形態は、以下のような構成としてもよい。
(Other embodiments)
Each of the above embodiments may have the following configuration.
上記実施形態1〜5では、軸受部やスクロール、シリンダとピストン等の摺動部分について潤滑剤として樹脂層を形成したが、この他にも摺動する部分であれば、同じように基材表面を所定の表面粗さRaとして、その表面に含フッ素樹脂を含む樹脂層を形成した潤滑部を形成してよい。 In the first to fifth embodiments, the resin layer is formed as the lubricant for the sliding portions such as the bearing portion, the scroll, the cylinder and the piston. May be formed as a predetermined surface roughness Ra, and a lubrication part in which a resin layer containing a fluororesin is formed on the surface thereof may be formed.
また、実施形態1〜5では、スクロール型圧縮機(10,100)、スイング圧縮機(200,300)、ロータリー圧縮機(400)の摺動部材において、基材表面粗さRaを所定の粗さとして、その表面に含フッ素樹脂を含む樹脂層を形成しているが、圧縮機は、流体を圧縮するどのような形式の圧縮機であってもよい。また流体も冷媒に限定されない。さらには、本発明の摺動部材は圧縮機に使用される摺動部材に限定されない。圧縮機以外の流体機械の摺動部材、車両や製造装置等の駆動部、回転部分など、摺動する部分であればどのような部分であってもよい。
In
また、上述した摺動部分は、互いに摺動する2つの部材の一方の部材においてのみ基材表面粗さRaを所定の粗さとしてその表面に含フッ素樹脂を含む樹脂層を形成してもよいし、両方の部材において基材表面粗さRaを所定の粗さとしてその表面に含フッ素樹脂を含む樹脂層を形成してもよい。 Further, the sliding portion described above may form a resin layer containing a fluorine-containing resin on the surface of the base member surface roughness Ra as a predetermined roughness only in one of the two members that slide on each other. Then, in both members, the base material surface roughness Ra may be set to a predetermined roughness, and a resin layer containing a fluorine-containing resin may be formed on the surface.
また、上記摺動部材の基材は鉄に限定されず、アルミなど鉄以外の金属であっても構わない。 Moreover, the base material of the said sliding member is not limited to iron, You may be metals other than iron, such as aluminum.
また、上記基材を粗面化するのは化成処理に限定されず、サンドブラスト処理など種々の公知の方法を用いることができる。また、化成処理に用いる薬剤もリン酸マンガンに限定されず、他のリン酸塩や公知の薬液を用いることができる。 Further, the roughening of the substrate is not limited to chemical conversion treatment, and various known methods such as sandblast treatment can be used. Moreover, the chemical | medical agent used for a chemical conversion treatment is not limited to manganese phosphate, Another phosphate and a well-known chemical | medical solution can be used.
以上説明したように、本発明に係る摺動部材及び圧縮機は、優れた摺動性能を有し、空調機や車両、製造装置、工作機械等として有用である。 As described above, the sliding member and the compressor according to the present invention have excellent sliding performance and are useful as an air conditioner, a vehicle, a manufacturing apparatus, a machine tool, and the like.
50 可動スクロール
52 可動側ラップ
53 突出部
60 固定スクロール
80 スラスト軸受
81 スラスト軸受上面
50
本発明は、摺動部材及び流体機械圧縮機に関し、特に、金属製の基材の表面にフッ素を含有する樹脂層を備えた摺動部材及びそれを用いた流体機械に係るものである。 The present invention relates to a sliding member and a fluid mechanical compressor, and particularly relates to a sliding member provided with a resin layer containing fluorine on the surface of a metal substrate and a fluid machine using the sliding member.
現在使用されているほとんどの機械には軸受けや互いに係合する歯車などの摺動部材が用いられている。このような摺動部材は所要の機械的強度を必要とされるのと同時に、表面においては摺動性あるいは耐摩耗性を必要とされる。摺動部分に潤滑剤を供給することによって摺動性や耐摩耗性を満たす方法もあるが、摺動部材が用いられる場所によっては潤滑剤を供給することが好ましくない場合もある。また、潤滑剤を供給することがコスト増となる場合も多い。従って、潤滑剤を用いないで摺動性あるいは耐摩耗性を表面に具備させる技術も非常にたくさん開発されており、例えば摺動部材の表面に摺動性皮膜を形成する技術を挙げることができる。 Most of the machines currently used use sliding members such as bearings and gears that engage with each other. Such a sliding member is required to have a required mechanical strength, and at the same time, a sliding property or wear resistance is required on the surface. Although there is a method of satisfying slidability and wear resistance by supplying a lubricant to the sliding portion, it may not be preferable to supply the lubricant depending on the place where the sliding member is used. Also, supplying the lubricant often increases costs. Accordingly, a great number of techniques for providing slidability or wear resistance on the surface without using a lubricant have been developed. .
ここで、摺動部材は機械的強度を要求されるため、摺動部材の基材は金属である場合が多い。一方、摺動性皮膜にはMoS2やグラファイトのような固体潤滑剤あるいはフッ素樹脂のような高分子化合物が、摺動性能が良好なため多く用いられている。しかし、このような固体潤滑剤や高分子化合物(樹脂)は基材の金属との密着性に劣るため、この密着性を向上させるために様々な検討が行われている。 Here, since the sliding member is required to have mechanical strength, the base material of the sliding member is often a metal. On the other hand, a solid lubricant such as MoS2 or graphite or a polymer compound such as a fluororesin is often used for the slidable film because of its good sliding performance. However, since such solid lubricants and polymer compounds (resins) are inferior in adhesion to the metal of the base material, various studies have been made to improve the adhesion.
密着性の向上手段として、基材表面を荒らしてその粗面に固体潤滑剤や樹脂を塗布する方法が多く検討されている(例えば、特許文献1、特許文献2)。この方法は、基材表面の微細な凹部に固体潤滑剤や樹脂を食い込ませて密着性を向上させるものである。
しかしながら、特許文献1に開示されている技術は、金属基体の表面層を硬質化することが必須であり、このような硬質化を行わない摺動性部材には適用できない。
However, the technique disclosed in
また、特許文献2に開示されているバーフィールド型等速ジョイントは、ショットブラスト処理によって基材表面を中心線平均粗さRaで10〜30μmの表面粗さにしたものである。このため、表面には単純な形状の大きな凹凸があるだけであり、固体潤滑剤や樹脂の食い込み効果が小さい。従って、密着性が向上せず、特に、樹脂を塗布した場合は運転の途中で樹脂が剥離して摩擦係数が大幅に上がってしまうという問題があった。この問題は、ショットブラスト処理によって基材表面を中心線平均粗さRaで10〜30μmの表面粗さにした後に化成処理を行っても解決しない。
Further, the Barfield type constant velocity joint disclosed in
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、基材の表面に対するフッ素樹脂を含む摺動性被膜の密着性を向上させた摺動部材及び流体機械を提供することを目的としている。 This invention is made in view of such a point, and it aims at providing the sliding member and fluid machine which improved the adhesiveness of the slidable film containing the fluororesin with respect to the surface of a base material. .
上記の目的を達成するために、本願発明は、摺動部材が金属製の基材の表面にフッ素樹脂を含む樹脂層を備えるようにしたものである。 In order to achieve the above object, in the present invention, the sliding member is provided with a resin layer containing a fluororesin on the surface of a metal base material.
具体的に、第1の発明は、金属製の基材の表面にフッ素樹脂を含む樹脂混合物を塗布し焼成して樹脂層が該基材の表面に形成されている摺動部材を対象としている。そして、上記基材の表面は、化成処理の粗面化処理によって輪郭曲線の算術平均高さRaが0.5μmよりも大きく10μm未満の表面粗さであり、上記樹脂層の厚みは、50μm以上で且つ105μm以下である。 Specifically, the first invention is directed to a sliding member in which a resin mixture containing a fluororesin is applied to the surface of a metal base material and fired to form a resin layer on the surface of the base material. . And the surface of the said base material is surface roughness whose arithmetic mean height Ra of a contour curve is larger than 0.5 micrometer and less than 10 micrometers by the roughening process of chemical conversion treatment , and the thickness of the said resin layer is 50 micrometers or more And 105 μm or less.
この第1の発明では、基材の表面と樹脂層とが強固に密着し、樹脂層が基材から欠落するおそれがほとんどない。 In this 1st invention, the surface of a base material and a resin layer adhere | attach firmly, and there is almost no possibility that a resin layer may be missing from a base material.
また、粗面化処理を精度良くかつ再現性良く行うことができる。Further, the roughening process can be performed with high accuracy and reproducibility.
第2の発明は、上記第1の発明において、上記基材の表面は、粗面化処理によって輪郭曲線の算術平均高さRaが0.75μmよりも大きく10μm未満の表面粗さである。 According to a second aspect, in the first aspect, the surface of the base material has a surface roughness with an arithmetic mean height Ra of the contour curve greater than 0.75 μm and less than 10 μm by the roughening treatment.
この第2の発明では、基材の表面と樹脂層とが非常に強固に密着し、基材からの樹脂層の欠落を確実に防止できる。 In the second invention, in close contact with the resin layer surface of the substrate very strong, Ru can reliably prevent loss of the resin layer from the substrate.
第3の発明は、上記第1又は第2の発明において、上記樹脂層がポリアミドイミド樹脂を含有している。 In a third aspect based on the first aspect or the second aspect , the resin layer contains a polyamideimide resin.
この第3の発明では、樹脂層を割れにくくでき、より強固に金属基材に密着させることができる。 In this 3rd invention, a resin layer can be made hard to break and it can be made to adhere more firmly to a metal substrate.
第4の発明は、上記第1〜第3の発明の何れか1の発明において、上記基材の表面層には硬質化処理がなされていない。 According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions, the surface layer of the substrate is not hardened.
この第4の発明では、硬質化処理をわざわざしなくてもよく、コストダウンとなる。 In this 4th invention, it is not necessary to bother the hardening process, and the cost is reduced.
第5の発明は、摺動部材を備えた流体機械を対象としている。そして、上記摺動部材は、金属製の基材の表面の少なくとも一部にフッ素樹脂を含む樹脂混合物を塗布し焼成して樹脂層が該基材の表面の少なくとも一部に形成され、上記樹脂層の基材の表面は、化成処理の粗面化処理によって輪郭曲線の算術平均高さRaが0.5μmよりも大きく10μm未満の表面粗さであり、上記樹脂層の厚みは、50μm以上で且つ105μm以下である。 The fifth invention is directed to a fluid machine including a sliding member. The sliding member has a resin layer formed on at least a part of the surface of the base material by applying a resin mixture containing a fluororesin to at least a part of the surface of the metal base material and baking the resin mixture. The surface of the base material of the layer has a surface roughness with an arithmetic mean height Ra of the contour curve of more than 0.5 μm and less than 10 μm by the roughening treatment of the chemical conversion treatment , and the thickness of the resin layer is 50 μm or more And 105 μm or less.
この第5の発明では、流体機内の摺動部材において、基材の表面と樹脂層とが強固に密着し、樹脂層が基材から欠落するおそれがほとんどない。 In the fifth invention, in the sliding member in the fluid machine, the surface of the substrate and the resin layer are firmly adhered, and there is almost no possibility that the resin layer is missing from the substrate.
また、粗面化処理を精度良くかつ再現性良く行うことができる。Further, the roughening process can be performed with high accuracy and reproducibility.
第6の発明は、上記第5の発明において、上記樹脂層の基材の表面は、粗面化処理によって輪郭曲線の算術平均高さRaが0.75μmよりも大きく10μm未満の表面粗さである。 In a sixth aspect based on the fifth aspect , the surface of the base material of the resin layer has a surface roughness with an arithmetic mean height Ra of the contour curve greater than 0.75 μm and less than 10 μm by roughening treatment. is there.
この第6の発明では、基材の表面と樹脂層とが非常に強固に密着し、基材からの樹脂層の欠落を確実に防止できる。 In the sixth aspect of the invention, in close contact with the resin layer surface of the substrate very strong, Ru can reliably prevent loss of the resin layer from the substrate.
第7の発明は、上記第5〜第7の発明の何れか1の発明において、上記樹脂層がポリアイドイミド樹脂を含有している。 According to a seventh invention, in any one of the fifth to seventh inventions, the resin layer contains a polyidimide resin.
この第7の発明では、樹脂層を割れにくくでき、より強固に金属基材に密着させることができる。 According to the seventh aspect of the invention, the resin layer can be hardly broken and can be more firmly adhered to the metal substrate.
第8の発明は、上記第5〜第7の発明の何れか1の発明において、上記摺動部材が冷媒に晒される。 In an eighth aspect based on any one of the fifth to seventh aspects, the sliding member is exposed to a refrigerant.
この第8の発明では、冷媒中において特に潤滑性が向上する。 In the eighth invention, lubricity is improved particularly in the refrigerant.
第9の発明は、上記第8の発明において、上記冷媒がフッ素含有物質を含んでいる。 In a ninth aspect based on the eighth aspect , the refrigerant contains a fluorine-containing substance.
この第9の発明では、冷却効率と潤滑性とが優れた圧縮機となる。 In the ninth aspect , the compressor is excellent in cooling efficiency and lubricity.
第10の発明は、上記第8又は第9の発明において、上記冷媒に対する潤滑剤の混合率が5%以下である。 In a tenth aspect based on the eighth or ninth aspect , the mixing ratio of the lubricant to the refrigerant is 5% or less.
この第10の発明では、冷媒に対する潤滑剤の混合率が小さいので、冷却効率が向上する。 In the tenth aspect , since the mixing ratio of the lubricant to the refrigerant is small, the cooling efficiency is improved.
第11の発明は、上記第8又は第9の発明において、上記冷媒に潤滑剤が実質的に混合されていない。 According to an eleventh aspect , in the eighth or ninth aspect , a lubricant is not substantially mixed with the refrigerant.
この第11の発明では、冷却効率が大きく向上する。 In the eleventh aspect , the cooling efficiency is greatly improved.
第12の発明は、上記第5〜第11の発明の何れか1の発明において、互いに噛み合う一対のスクロール(50,60)を有するスクロール機構(40)を備えている。そして、一対のスクロール(50,60)のうち少なくとも一方が摺動部材を構成している。加えて、該摺動部材であるスクロール(50,60)は、金属製の基材の表面の少なくとも一部に上記樹脂層を備えている。 A twelfth aspect of the invention includes the scroll mechanism (40) having a pair of scrolls (50, 60) meshing with each other in any one of the fifth to eleventh aspects of the invention. At least one of the pair of scrolls (50, 60) constitutes a sliding member. In addition, the scroll (50, 60) as the sliding member includes the resin layer on at least a part of the surface of the metal base.
この第12の発明では、少なくともスクロール(50,60)の一方に形成された樹脂層が強固に密着し、樹脂層が基材から欠落するおそれがほとんどない。 In the twelfth aspect , at least the resin layer formed on one of the scrolls (50, 60) is firmly adhered, and there is almost no possibility that the resin layer is lost from the base material.
第13の発明は、上記第12の発明において、上記樹脂層が可動スクロール(50)の軸受部(53)に直接形成されている。 In a thirteenth aspect based on the twelfth aspect , the resin layer is formed directly on the bearing portion (53) of the movable scroll (50).
この第13の発明では、可動スクロール(50)の軸受部(53)に樹脂層を直接形成しているので、可動スクロール(50)の軸受部(53)と樹脂層が強固に密着すると共に、加工の簡素化が図られる。 In the thirteenth invention, since the resin layer is directly formed on the bearing portion (53) of the movable scroll (50), the bearing portion (53) of the movable scroll (50) and the resin layer are firmly adhered to each other, Simplification of processing is achieved.
第14の発明は、上記第12の発明において、上記樹脂層が可動スクロール(50)の全体に直接形成されている。 In a fourteenth aspect based on the twelfth aspect , the resin layer is formed directly on the entire movable scroll (50).
この第14の発明では、可動スクロール(50)全体に樹脂層を形成しているので、加工の容易化が図られる。 In the fourteenth aspect , since the resin layer is formed on the entire movable scroll (50), the processing is facilitated.
第15の発明は、上記第12の発明において、上記樹脂層が可動スクロール(50)の可動側ラップ(52)に直接形成されている。 In a fifteenth aspect based on the twelfth aspect , the resin layer is formed directly on the movable side wrap (52) of the movable scroll (50).
この第15の発明では、可動スクロール(50)の可動側ラップ(52)に樹脂層を直接形成しているので、可動スクロール(50)の可動側ラップ(52)表面と樹脂層が強固に密着すると共に、固定スクロール(60)との間の隙間が低減される。 In the fifteenth aspect of the invention, since the resin layer is directly formed on the movable side wrap (52) of the movable scroll (50), the surface of the movable side wrap (52) of the movable scroll (50) and the resin layer are firmly adhered to each other. In addition, the gap with the fixed scroll (60) is reduced.
第16の発明は、上記第12の発明において、上記樹脂層は、固定スクロール(60)における可動スクロール(50)の対向面全体に直接形成されている。 In a sixteenth aspect based on the twelfth aspect , the resin layer is formed directly on the entire facing surface of the movable scroll (50) in the fixed scroll (60).
この第16の発明では、固定スクロール(60)における可動スクロール(50)の対向面全体に樹脂層を直接形成しているので、固定スクロール(60)と樹脂層が強固に密着すると共に、可動スクロール(50)との間の隙間が低減される。 In the sixteenth aspect of the invention, since the resin layer is directly formed on the entire opposing surface of the movable scroll (50) in the fixed scroll (60), the fixed scroll (60) and the resin layer are firmly adhered, and the movable scroll (50) is reduced.
第17の発明は、上記第5の発明において、互いに噛み合う一対のスクロール(50,60)を有するスクロール機構(40)を備えている。そして、該一対のスクロール(50,60)のうちの可動スクロール(50)のスラスト軸受(80)が摺動部材を構成している。加えて、該摺動部材であるスラスト軸受(80)は、可動スクロール(50)との摺接面(81)に上記樹脂層が直接形成されている。 In a seventeenth aspect based on the fifth aspect , a scroll mechanism (40) having a pair of scrolls (50, 60) meshing with each other is provided. The thrust bearing (80) of the movable scroll (50) of the pair of scrolls (50, 60) constitutes a sliding member. In addition, the thrust bearing (80) as the sliding member has the resin layer directly formed on the sliding contact surface (81) with the movable scroll (50).
この第17の発明では、スラスト軸受(80)における可動スクロール(50)との摺接面(81)に樹脂層を直接形成しているので、スラスト軸受(80)と樹脂層が強固に密着する。 In the seventeenth aspect, since the resin layer is directly formed on the sliding contact surface (81) of the thrust bearing (80) with the movable scroll (50), the thrust bearing (80) and the resin layer are firmly adhered to each other. .
第1の発明によれば、金属製の基材と樹脂層との密着性が高くなり、優れた摺動性を示す。 According to 1st invention, the adhesiveness of a metal base material and a resin layer becomes high, and the outstanding slidability is shown.
また、金属製の基材の表面粗面化を精度良くかつ再現性よく行うことができる。Moreover, the surface roughening of the metal substrate can be performed with high accuracy and reproducibility.
第2の発明によれば、金属製の基材と樹脂層との密着性が確実に高くなり、非常に優れた摺動性を示す。 According to a second aspect of the invention, adhesion between the metal substrate and the resin layer becomes reliably high, shows the very good sliding properties.
第3の発明によれば、樹脂層を硬くし、且つこの層の金属製基材への密着性をより向上させることができる。 According to the third invention, the resin layer can be hardened and the adhesion of the layer to the metal substrate can be further improved.
第4の発明によれば、コストダウンができる。 According to the fourth invention, the cost can be reduced.
第5の発明によれば、流体機内の摺動部材において、基材の表面と樹脂層との密着性が高くなり、優れた摺動性を示す。 According to the fifth invention, in the sliding member in the fluid machine, the adhesion between the surface of the substrate and the resin layer is increased, and excellent sliding properties are exhibited.
また、流体機内の摺動部材において、金属製の基材の表面粗面化を精度良くかつ再現性よく行うことができる。Further, in the sliding member in the fluid machine, the surface roughening of the metal base material can be performed with high accuracy and reproducibility.
第6の発明によれば、流体機内の摺動部材において、基材の表面と樹脂層との密着性が確実に高くなり、非常に優れた摺動性を示す。 According to the sixth invention, in the sliding member of the fluid machine, the adhesion between the surface of the substrate and the resin layer becomes reliably high, shows the very good sliding properties.
第7の発明によれば、流体機内の摺動部材において、樹脂層を硬くし、且つこの層の金属製基材への密着性をより向上させることができる。 According to the seventh invention, in the sliding member in the fluid machine, the resin layer can be hardened and the adhesion of this layer to the metal substrate can be further improved.
第8の発明によれば、冷却効率と潤滑性とをともに向上させる。 According to the eighth invention, both the cooling efficiency and the lubricity are improved.
第9の発明によれば、潤滑性及び冷媒との相性を向上させる。 According to the ninth aspect , lubricity and compatibility with the refrigerant are improved.
第10の発明によれば、潤滑性を保ったまま冷却効率が向上する。 According to the tenth invention, the cooling efficiency is improved while maintaining the lubricity.
第11の発明によれば、潤滑性を保ったまま冷却効率が向上する。 According to the eleventh invention, the cooling efficiency is improved while maintaining lubricity.
第12の発明によれば、少なくともスクロール(50,60)の一方に形成された樹脂層の密着性が高くなり、優れた摺動性を示す。 According to the twelfth invention, the adhesiveness of the resin layer formed on at least one of the scrolls (50, 60) is increased, and excellent slidability is exhibited.
第13の発明によれば、可動スクロール(50)の軸受部と樹脂層との密着性が高くなり、さらに加工の簡素化が図られる。 According to the thirteenth invention, the adhesion between the bearing portion of the movable scroll (50) and the resin layer is increased, and the processing is further simplified.
第14の発明によれば、可動スクロール(50)の特定部分にのみ樹脂層形成の処理をする必要がなくなり、加工の容易化が図られる。 According to the fourteenth aspect , it is not necessary to perform the resin layer forming process only on a specific portion of the movable scroll (50), and the processing is facilitated.
第15の発明によれば、可動スクロール(50)の可動側ラップ(52)表面と樹脂層との密着性が高くなると共に、固定スクロール(60)との間の隙間が低減され、良好なシール性が確保できる。 According to the fifteenth aspect , the adhesion between the surface of the movable side wrap (52) of the movable scroll (50) and the resin layer is increased, and the gap between the fixed scroll (60) is reduced and a good seal is achieved. Sex can be secured.
第16の発明によれば、固定スクロール(60)と樹脂層との密着性が高くなると共に、可動スクロール(50)との間の隙間が低減され、良好なシール性が確保できる。 According to the sixteenth invention, the adhesiveness between the fixed scroll (60) and the resin layer is increased, and the gap between the movable scroll (50) is reduced, and a good sealing property can be secured.
第17の発明によれば、スラスト軸受(80)における可動スクロールとの摺接面(81)と樹脂層との密着性が高くなり、可動スクロール(50)とスラスト軸受(80)との摺接面において摺動性が向上する。 According to the seventeenth aspect, the adhesiveness between the sliding contact surface (81) of the thrust bearing (80) with the movable scroll and the resin layer is increased, and the sliding contact between the movable scroll (50) and the thrust bearing (80) is achieved. The slidability is improved on the surface.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施形態1)
本実施形態のスクロール型圧縮機(10)は、冷凍装置の冷媒回路に設けられて、流体であるガス冷媒を圧縮するために用いられる流体機械である。
(Embodiment 1)
The scroll compressor (10) of the present embodiment is a fluid machine that is provided in a refrigerant circuit of a refrigeration apparatus and used to compress a gas refrigerant that is a fluid.
《スクロール型圧縮機の全体構成》
図1に示すように、上記スクロール型圧縮機(10)は、いわゆる全密閉形に構成されている。このスクロール型圧縮機(10)は、縦長で円筒形の密閉容器状に形成されたケーシング(11)を備えている。上記ケーシング(11)の内部には、下から上へ向かって順に、下部軸受部材(30)と、電動機(35)と、スクロール機構である圧縮機構(40)とが配置されている。また、ケーシング(11)の内部には、上下に延びる駆動軸(20)が設けられている。
<Overall configuration of scroll compressor>
As shown in FIG. 1, the scroll compressor (10) is configured in a so-called fully sealed type. The scroll compressor (10) includes a casing (11) formed in a vertically long and cylindrical sealed container shape. In the casing (11), a lower bearing member (30), an electric motor (35), and a compression mechanism (40) that is a scroll mechanism are arranged in order from the bottom to the top. A drive shaft (20) that extends vertically is provided inside the casing (11).
上記ケーシング(11)の内部は、圧縮機構(40)の固定スクロール(60)によって上下に仕切られている。このケーシング(11)の内部は、固定スクロール(60)の上方の空間が第1室(12)に構成され、その下方の空間が第2室(13)に構成されている。 The inside of the casing (11) is partitioned vertically by a fixed scroll (60) of the compression mechanism (40). In the inside of the casing (11), a space above the fixed scroll (60) is configured as a first chamber (12), and a space below the space is configured as a second chamber (13).
上記ケーシング(11)の胴部には、吸入管(14)が取り付けられている。この吸入管(14)は、ケーシング(11)内の第2室(13)に開口している。上記ケーシング(11)の上端部には、吐出管(15)が取り付けられている。この吐出管(15)は、ケーシング(11)内の第1室(12)に開口している。 A suction pipe (14) is attached to the body of the casing (11). The suction pipe (14) opens into the second chamber (13) in the casing (11). A discharge pipe (15) is attached to the upper end of the casing (11). The discharge pipe (15) opens into the first chamber (12) in the casing (11).
上記駆動軸(20)は、主軸部(21)と鍔部(22)と偏心部(23)とを備えている。上記鍔部(22)は、主軸部(21)の上端に形成され、主軸部(21)よりも大径の円板状となっている。上記偏心部(23)は、鍔部(22)の上面に突設されている。この偏心部(23)は、主軸部(21)よりも小径の円柱状となっており、その軸心が主軸部(21)の軸心に対して偏心している。 The drive shaft (20) includes a main shaft portion (21), a flange portion (22), and an eccentric portion (23). The flange portion (22) is formed at the upper end of the main shaft portion (21) and has a disk shape having a larger diameter than the main shaft portion (21). The eccentric part (23) protrudes from the upper surface of the flange part (22). The eccentric portion (23) has a columnar shape with a smaller diameter than the main shaft portion (21), and the shaft center is eccentric with respect to the shaft center of the main shaft portion (21).
上記駆動軸(20)の主軸部(21)は、圧縮機構(40)のフレーム部材(41)を貫通している。この主軸部(21)は、ころ軸受(42)を介してフレーム部材(41)に支持されている。また、駆動軸(20)の鍔部(22)及び偏心部(23)は、フレーム部材(41)よりも上方の第2室(13)に位置している。 The main shaft portion (21) of the drive shaft (20) passes through the frame member (41) of the compression mechanism (40). The main shaft portion (21) is supported by the frame member (41) via a roller bearing (42). Further, the flange portion (22) and the eccentric portion (23) of the drive shaft (20) are located in the second chamber (13) above the frame member (41).
上記駆動軸(20)には、スライドブッシュ(25)が取り付けられている。該スライドブッシュ(25)は、円筒部(26)とバランスウェイト部(27)とを備え、鍔部(22)の上に設けられている。上記スライドブッシュ(25)の円筒部(26)には、駆動軸(20)の偏心部(23)が挿入されている。 A slide bush (25) is attached to the drive shaft (20). The slide bush (25) includes a cylindrical portion (26) and a balance weight portion (27), and is provided on the flange portion (22). The eccentric part (23) of the drive shaft (20) is inserted into the cylindrical part (26) of the slide bush (25).
上記下部軸受部材(30)は、ケーシング(11)内の第2室(13)に位置している。この下部軸受部材(30)は、ボルト(32)によってフレーム部材(41)に固定されている。そして、下部軸受部材(30)は、玉軸受(31)を介して駆動軸(20)の主軸部(21)を支持している。 The lower bearing member (30) is located in the second chamber (13) in the casing (11). The lower bearing member (30) is fixed to the frame member (41) by bolts (32). The lower bearing member (30) supports the main shaft portion (21) of the drive shaft (20) via the ball bearing (31).
上記下部軸受部材(30)には、給油ポンプ(33)が取り付けられている。この給油ポンプ(33)は、駆動軸(20)の下端に係合している。上記給油ポンプ(33)は、駆動軸(20)によって駆動され、ケーシング(11)の底に溜まった冷凍機油を吸入する。給油ポンプ(33)に吸い上げられた冷凍機油は、駆動軸(20)内に形成された通路を通って圧縮機構(40)等へ供給される。 An oil supply pump (33) is attached to the lower bearing member (30). The oil pump (33) is engaged with the lower end of the drive shaft (20). The oil pump (33) is driven by the drive shaft (20) and sucks the refrigeration oil accumulated at the bottom of the casing (11). The refrigerating machine oil sucked up by the oil supply pump (33) is supplied to the compression mechanism (40) and the like through a passage formed in the drive shaft (20).
上記電動機(35)は、固定子(36)と回転子(37)とを備えている。上記固定子(36)は、下部軸受部材(30)と共にボルト(32)によってフレーム部材(41)に固定されている。上記回転子(37)は、駆動軸(20)の主軸部(21)に固定されている。 The electric motor (35) includes a stator (36) and a rotor (37). The stator (36) is fixed to the frame member (41) by bolts (32) together with the lower bearing member (30). The rotor (37) is fixed to the main shaft portion (21) of the drive shaft (20).
上記ケーシング(11)の胴部には、給電用のターミナル(16)が取り付けられている。このターミナル(16)は、端子箱(17)によって覆われている。電動機(35)は、ターミナル(16)を通じて電力が供給される。 A power feeding terminal (16) is attached to the body of the casing (11). The terminal (16) is covered with a terminal box (17). Electric power is supplied to the electric motor (35) through the terminal (16).
《圧縮機構の構成》
上記圧縮機構(40)は、固定スクロール(60)及び可動スクロール(50)を備えると共に、フレーム部材(41)及びオルダムリング(43)を備えている。この圧縮機構(40)は、例えば、いわゆる非対称スクロール構造を採用している。
<Configuration of compression mechanism>
The compression mechanism (40) includes a fixed scroll (60) and a movable scroll (50), and also includes a frame member (41) and an Oldham ring (43). This compression mechanism (40) employs, for example, a so-called asymmetric scroll structure.
上記可動スクロール(50)は、可動側平板部(51)、可動側ラップ(52)及び突出部(53)を備えている。上記可動側平板部(51)は、やや肉厚の円板状に形成されている。上記突出部(53)は、可動側平板部(51)の下面(背面)から突出するように、可動側平板部(51)と一体に形成されている。上記突出部(53)は、可動側平板部(51)のほぼ中央に位置している。この突出部(53)は、スライドブッシュ(25)の円筒部(26)が挿入されて軸受部を構成している。つまり、上記可動スクロール(50)には、スライドブッシュ(25)を介して駆動軸(20)の偏心部(23)が挿入されている。 The movable scroll (50) includes a movable side flat plate portion (51), a movable side wrap (52), and a protruding portion (53). The movable side flat plate portion (51) is formed in a slightly thick disk shape. The protruding portion (53) is formed integrally with the movable side flat plate portion (51) so as to protrude from the lower surface (back surface) of the movable side flat plate portion (51). The protruding portion (53) is located substantially at the center of the movable side flat plate portion (51). The protruding portion (53) constitutes a bearing portion by inserting the cylindrical portion (26) of the slide bush (25). That is, the eccentric part (23) of the drive shaft (20) is inserted into the movable scroll (50) via the slide bush (25).
上記可動側ラップ(52)は、可動側平板部(51)の上面側(前面側)に立設され、可動側平板部(51)と一体に形成されている。上記可動側ラップ(52)は、高さが一定の渦巻き壁状に形成されている。 The movable side wrap (52) is erected on the upper surface side (front side) of the movable side flat plate portion (51), and is formed integrally with the movable side flat plate portion (51). The movable wrap (52) is formed in a spiral wall shape having a constant height.
上記可動スクロール(50)は、オルダムリング(43)とスラスト軸受(80)を介してフレーム部材(41)の上に設けられている。上記オルダムリング(43)には、二対のキーが形成されている。このオルダムリング(43)は、一対のキーが可動スクロール(50)の可動側平板部(51)に係合し、残りの一対のキーがフレーム部材(41)に係合している。このオルダムリング(43)により可動スクロール(50)は自転運動が規制されている。つまり、上記オルダムリング(43)は、可動スクロール(50)とフレーム部材(41)とに摺接移動する。 The movable scroll (50) is provided on the frame member (41) via an Oldham ring (43) and a thrust bearing (80). Two pairs of keys are formed on the Oldham ring (43). The Oldham ring (43) has a pair of keys engaged with the movable side flat plate portion (51) of the movable scroll (50) and the remaining pair of keys engaged with the frame member (41). The Oldham ring (43) restricts the rotation of the movable scroll (50). That is, the Oldham ring (43) slides in contact with the movable scroll (50) and the frame member (41).
上記スラスト軸受(80)は、フレーム部材(41)の凹部に設けられている。そして、上記スラスト軸受(80)の上面(81)は、可動スクロール(50)の可動側平板部(51)の下面が摺接する摺接面となっている。つまり、上記可動スクロール(50)は、該可動スクロール(50)の可動側平板部(51)の下面をスラスト軸受(80)の上面(81)と摺動させながら公転運動を行う。 The thrust bearing (80) is provided in the recess of the frame member (41). The upper surface (81) of the thrust bearing (80) is a slidable contact surface with which the lower surface of the movable side flat plate portion (51) of the movable scroll (50) is slidably contacted. That is, the movable scroll (50) revolves while sliding the lower surface of the movable-side flat plate portion (51) of the movable scroll (50) with the upper surface (81) of the thrust bearing (80).
図1に示すように、上記固定スクロール(60)は、固定側平板部(61)と、固定側ラップ(63)と、縁部(62)とを備えている。上記固定側平板部(61)は、やや肉厚の円板状に形成されている。この固定側平板部(61)の直径は、ケーシング(11)の内径と概ね等しくなっている。上記縁部(62)は、固定側平板部(61)の周縁部分から下方へ向かって延びる壁状に形成されている。上記固定スクロール(60)は、縁部(62)の下端がフレーム部材(41)に当接する状態で、ボルト(44)によってフレーム部材(41)に固定されている。上記固定スクロール(60)は、その縁部(62)がケーシング(11)と密着し、ケーシング(11)内を第1室(12)と第2室(13)に仕切っている。 As shown in FIG. 1, the fixed scroll (60) includes a fixed-side flat plate portion (61), a fixed-side wrap (63), and an edge portion (62). The fixed-side flat plate portion (61) is formed in a slightly thick disk shape. The diameter of the fixed flat plate portion (61) is substantially equal to the inner diameter of the casing (11). The said edge part (62) is formed in the wall shape extended below from the peripheral part of a stationary-side flat plate part (61). The fixed scroll (60) is fixed to the frame member (41) by a bolt (44) in a state where the lower end of the edge (62) is in contact with the frame member (41). The fixed scroll (60) has an edge (62) that is in close contact with the casing (11) and partitions the casing (11) into a first chamber (12) and a second chamber (13).
上記固定側ラップ(63)は、固定側平板部(61)の下面側(前面側)に立設され、固定側平板部(61)と一体に形成されている。上記固定側ラップ(63)は、高さが一定の渦巻き壁状に形成されており、約3巻き分の長さとなっている。 The fixed side wrap (63) is erected on the lower surface side (front side) of the fixed side flat plate portion (61), and is formed integrally with the fixed side flat plate portion (61). The fixed side wrap (63) is formed in a spiral wall shape having a constant height, and has a length of about 3 turns.
上記固定側ラップ(63)の両側面である内側ラップ面(64)と外側ラップ面(65)は、可動側ラップ(52)の両側面である外側ラップ面(54)と内側ラップ面(55)に摺接移動する。上記固定側平板部(61)の下面(前面)、つまり、固定側ラップ(63)以外の歯底面(66)は、可動側ラップ(52)の先端面が摺接移動し、可動側平板部(51)の上面(前面)、つまり、可動側ラップ(52)以外の歯底面(56)は、固定側ラップ(63)の先端面が摺接移動する。また、固定側平板部(61)における固定側ラップ(63)の巻き始め近傍には、吐出口(67)が形成されている。この吐出口(67)は、固定側平板部(61)を貫通しており、第1室(12)に開口している。 The inner wrap surface (64) and the outer wrap surface (65) which are both sides of the fixed side wrap (63) are the outer wrap surface (54) and the inner wrap surface (55) which are both sides of the movable wrap (52). ). The lower surface (front surface) of the fixed-side flat plate portion (61), that is, the tooth bottom surface (66) other than the fixed-side wrap (63), the tip surface of the movable-side wrap (52) slides and moves. The top surface (front surface) of (51), that is, the tooth bottom surface (56) other than the movable side wrap (52), the tip end surface of the fixed side wrap (63) slides. Further, a discharge port (67) is formed in the vicinity of the winding start of the fixed side wrap (63) in the fixed side flat plate portion (61). The discharge port (67) passes through the fixed-side flat plate portion (61) and opens into the first chamber (12).
上述のように、本実施形態のスクロール型圧縮機(10)は、冷凍機の冷媒回路に設けられている。この冷媒回路では、冷媒が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。その際、スクロール型圧縮機(10)は、蒸発器から低圧のガス冷媒を吸入して圧縮し、圧縮後の高圧のガス冷媒を凝縮器へ送り出す。 As described above, the scroll compressor (10) of the present embodiment is provided in the refrigerant circuit of the refrigerator. In this refrigerant circuit, the refrigerant circulates to perform a vapor compression refrigeration cycle. At that time, the scroll compressor (10) sucks and compresses the low-pressure gas refrigerant from the evaporator, and sends the compressed high-pressure gas refrigerant to the condenser.
尚、上記冷媒は、フッ素含有物質を含み、上記冷媒に対する潤滑剤の混合率が5%以下であるか、又は上記冷媒には潤滑剤が実質的に混合されていない。 The refrigerant contains a fluorine-containing substance, and the mixing ratio of the lubricant to the refrigerant is 5% or less, or the lubricant is not substantially mixed with the refrigerant.
上記スクロール型圧縮機(10)を運転すると、スライドブッシュ(25)の円筒部(26)と可動スクロール(50)の突出部(53)とが摺動する。本実施形態では、この摺動部分に軸受メタルである潤滑部(70)を設けている。この潤滑部(70)は円筒形であって、鉄を基材としてその表面(内面側)に潤滑剤層(樹脂層)が設けられた摺動部材を構成している。潤滑剤層が設けられた潤滑部(70)の内面は、スライドブッシュ(25)の円筒部(26)の外面と摺動する。 When the scroll compressor (10) is operated, the cylindrical portion (26) of the slide bush (25) and the protruding portion (53) of the movable scroll (50) slide. In this embodiment, a lubrication part (70) which is a bearing metal is provided in this sliding part. The lubrication part (70) has a cylindrical shape, and constitutes a sliding member having iron as a base material and a lubricant layer (resin layer) provided on the surface (inner surface side). The inner surface of the lubrication part (70) provided with the lubricant layer slides with the outer surface of the cylindrical part (26) of the slide bush (25).
この潤滑部(70)の基材表面は、化成処理によってその表面粗さRaが3.7μmになっている。そして、基材表面の上にポリアミドイミド樹脂(以下、PAIという)とポリテトラフルオロエチレン(以下、PTFEという)とテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合樹脂(以下、FEPという)を混合させた潤滑剤を塗布して約100μmの厚みの樹脂層である潤滑剤層を形成している。ここで、表面粗さRaとは、JIS B 0601−2001に規定されている輪郭曲線の算術平均高さRaのことである。以下の説明においても、表面粗さRaと表示されているときは、JISにより規定された算術平均高さRaを表している。 The surface roughness Ra of the base material surface of this lubrication part (70) is 3.7 micrometers by chemical conversion treatment. Then, a lubrication in which a polyamideimide resin (hereinafter referred to as PAI), polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to as PTFE), and a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer resin (hereinafter referred to as FEP) are mixed on the substrate surface. The lubricant is applied to form a lubricant layer, which is a resin layer having a thickness of about 100 μm. Here, the surface roughness Ra is the arithmetic average height Ra of the contour curve defined in JIS B 0601-2001. Also in the following description, when the surface roughness Ra is indicated, it represents the arithmetic average height Ra defined by JIS.
このような構成の潤滑部(70)を配置することにより、スライドブッシュ(25)の円筒部(26)と潤滑部(70)とが冷媒に晒されながら摺動しても低い摩擦係数で非常に長時間摺動し続けることができる。 By arranging the lubrication part (70) having such a structure, even if the cylindrical part (26) of the slide bush (25) and the lubrication part (70) slide while exposed to the refrigerant, the friction coefficient is very low. Can keep sliding for a long time.
《摺動部分の評価》
次に、潤滑部(70)に関して行った検討について説明する。
<< Evaluation of sliding parts >>
Next, a study performed on the lubrication part (70) will be described.
含フッ素樹脂は、金属との摩擦係数が低く摺動性が優れている。しかし、発明が解決しようとする課題の欄で説明したように、含フッ素樹脂は、金属製の基材との密着力が劣っており、金属製基材からすぐに剥がれてしまう。そこで、本願発明者らは、基材の表面粗さをどのようにしたら含フッ素樹脂の基材への密着性が向上するかを鋭意研究した。 The fluorine-containing resin has a low coefficient of friction with a metal and excellent slidability. However, as explained in the section of the problem to be solved by the invention, the fluorine-containing resin is inferior in adhesion to a metal base material and is easily peeled off from the metal base material. Therefore, the inventors of the present application have intensively studied how the surface roughness of the base material improves the adhesion of the fluorine-containing resin to the base material.
検討の方法は、図2に示すようなリング/ディスク試験片を用いた限界面圧試験によって行った。限界面圧試験は潤滑剤の基材への密着性を評価する試験であって、SUJ2(JIS G4805−1990による)からなるリングを一定速度で回転させ、評価試験片(ディスク)をその回転軸に沿ってリングに押し付けて評価を行う。試験ではリングに掛かるトルクを測定しながら、押し付ける荷重を一定時間毎に段階的に増加させる。 The examination method was a limit surface pressure test using a ring / disk test piece as shown in FIG. The limit surface pressure test is a test for evaluating the adhesion of the lubricant to the base material. A ring made of SUJ2 (according to JIS G4805-1990) is rotated at a constant speed, and the evaluation test piece (disk) is rotated on its axis of rotation. And press against the ring for evaluation. In the test, the pressing load is increased step by step while measuring the torque applied to the ring.
そして、トルクが急上昇した荷重を面圧に換算し、この面圧と回転速度との積を限界PV(限界面圧速度積)として密着性の評価指数とする。つまり、試験片の潤滑剤が基材から剥離するとリング/ディスク間の摩擦係数が急激に大きくなってトルクが急上昇するので、限界PVにより密着性が評価できる。限界PVは大きい方が密着性に優れている。尚、今回の試験は大気中で、かつリング/ディスク間には潤滑油を介在させることなく行った。 Then, the load at which the torque suddenly increases is converted into a surface pressure, and the product of the surface pressure and the rotation speed is defined as a limit PV (limit surface pressure / speed product) as an adhesion evaluation index. That is, when the lubricant of the test piece is peeled off from the base material, the friction coefficient between the ring and the disk is rapidly increased and the torque is rapidly increased. Therefore, the adhesion can be evaluated by the limit PV. The larger the limit PV, the better the adhesion. This test was conducted in the air and without any lubricating oil between the ring / disk.
試験片は、鉄基材の表面に化成処理により粗面化処理を施し、さらにその表面にフッ素樹脂を含む潤滑剤層を形成して作成した。基材の表面粗さRaは、化成処理の処理条件を変えることで調節した。化成処理には、ここではリン酸マンガンを用いた。潤滑剤層は、PAI/FEP/PTFE=70/24/6の組成比の樹脂混合物から形成した。潤滑剤層の厚みは約100μmとした。尚、潤滑剤層は樹脂混合物を塗布した後に焼成をし、その後に表面を研磨して形成した。 The test piece was prepared by subjecting the surface of the iron base material to a surface roughening treatment by a chemical conversion treatment, and further forming a lubricant layer containing a fluororesin on the surface. The surface roughness Ra of the substrate was adjusted by changing the treatment conditions of the chemical conversion treatment. Here, manganese phosphate was used for the chemical conversion treatment. The lubricant layer was formed from a resin mixture having a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/24/6. The thickness of the lubricant layer was about 100 μm. The lubricant layer was formed by applying a resin mixture, firing, and then polishing the surface.
図3は基材の表面粗さRaと限界PVとの関係のグラフである。尚、ここで図3に示す基材Raとは、基材表面におけるJIS B0601−2001に規定されている輪郭曲線の算術平均高さRaのことである。 FIG. 3 is a graph showing the relationship between the surface roughness Ra of the substrate and the limit PV. Here, the base material Ra shown in FIG. 3 is the arithmetic average height Ra of the contour curve defined in JIS B0601-2001 on the base material surface.
このグラフから判るように、Raが0.5μmよりも小さいと限界PVが0.4MPa・m/s未満であるが、Raが0.5μmを越えると限界PVが0.4MPa・m/sよりも大きくなり、一般的な摺動部材用途としては十分な密着性を有している。限界PVが1MPa・m/s以上(Ra0.75μm以上)であると環境の変化があっても十分な密着性を保つことができるので好ましい。尚、より密着性を必要とされる用途では、限界PVが1.0MPa・m/s以上(Ra0.75μm以上)であるほうがよく、好ましくは1.5MPa・m/s以上(Ra0.85μm以上)である。 As can be seen from this graph, when Ra is less than 0.5 μm, the limit PV is less than 0.4 MPa · m / s, but when Ra exceeds 0.5 μm, the limit PV is less than 0.4 MPa · m / s. Therefore, it has sufficient adhesion for general sliding member applications. It is preferable that the limit PV is 1 MPa · m / s or more (Ra 0.75 μm or more) because sufficient adhesion can be maintained even if the environment changes. In applications where more adhesion is required, the limit PV should be 1.0 MPa · m / s or more (Ra 0.75 μm or more), preferably 1.5 MPa · m / s or more (Ra 0.85 μm or more). ).
一方、表面粗さRaが大きくなりすぎると、表面の粗さのうち最大高さRzも大きくなるため、潤滑剤層の表面から基材の一部が突き出してしまう。また、表面粗さRaを大きくするためには、化成処理を長時間行う必要があり、コストが増大してしまうとともに、化成処理により形成された基材表面の凹凸が崩壊し易くなる。これらの理由で、表面粗さRaは10μm未満であることが好ましく、5μm以下であると低コストで作成できるためより好ましい。 On the other hand, if the surface roughness Ra is too large, the maximum height Rz of the surface roughness is also increased, so that a part of the base material protrudes from the surface of the lubricant layer. Further, in order to increase the surface roughness Ra, it is necessary to carry out a chemical conversion treatment for a long time, which increases the cost, and the unevenness on the surface of the substrate formed by the chemical conversion treatment tends to collapse. For these reasons, the surface roughness Ra is preferably less than 10 μm, and more preferably 5 μm or less because it can be produced at low cost.
次に、鉄基材の表面粗さRaを化成処理によって3.7μmとし、上記の組成比の潤滑剤層を基材表面に塗布し、さらに焼成/研磨した本実施形態のサンプルBと、比較のために形成したサンプルAとを摺動性能の評価テストを行った。このサンプルAは、鉄板の上にポーラスなブロンズ焼結体(表面粗さRa30μm以上)を形成し、フッ素樹脂を含浸させたものである。尚、比較サンプルAは、空調用スクロール圧縮機に用いられている従来の摺動部材である。 Next, the surface roughness Ra of the iron base material is set to 3.7 μm by chemical conversion treatment, the lubricant layer having the above composition ratio is applied to the surface of the base material, and further compared with Sample B of this embodiment, which is fired / polished. An evaluation test of sliding performance was performed on sample A formed for the purpose. In this sample A, a porous bronze sintered body (surface roughness Ra of 30 μm or more) is formed on an iron plate and impregnated with a fluororesin. Comparative sample A is a conventional sliding member used in an air conditioning scroll compressor.
図5は、空気中における潤滑油無しでの限界面圧試験の結果である。比較サンプルAは、面圧が約5.5MPaになると焼き付いてしまったが、サンプルBは面圧が試験機の上限の7MPaに達しても焼き付きは起こさなかった。 FIG. 5 shows the result of a limit surface pressure test without lubricating oil in the air. Comparative sample A seized when the surface pressure reached about 5.5 MPa, but sample B did not seize even when the surface pressure reached the upper limit of 7 MPa of the testing machine.
図6は、空気中における潤滑油無しでの摩耗量テストの結果である。テスト条件は、面圧2.8MPa、摺動速度1m/sで1時間の摺動という条件である。比較サンプルAは、約45μmの摩耗量となったが、サンプルBは摩耗量が10μmと非常に少なく、優れていることがわかる。 FIG. 6 shows the results of a wear amount test without lubricating oil in the air. The test condition is a condition of sliding for 1 hour at a surface pressure of 2.8 MPa and a sliding speed of 1 m / s. The comparative sample A had a wear amount of about 45 μm, but the sample B has a very small wear amount of 10 μm, indicating that it is excellent.
さらに、冷媒中における摺動テストの結果を図4に示す。一般に空調用圧縮機内では、摺動部分の摩耗を抑えるために、冷媒(HFC冷媒)と潤滑油とを65:35の割合で混合させて用いているが、このテストでは潤滑油の混合比率(濃度)を変更してデータを採取した。HFC冷媒はフッ素含有物質を含んでいる。図4に示した摺動テストは、面圧3MPa、摺動速度2m/sで2時間摺動させたときの摩耗量を縦軸に取っている。横軸は冷媒中に混合させた潤滑油の割合を示している。 Furthermore, the result of the sliding test in a refrigerant | coolant is shown in FIG. In general, in an air-conditioning compressor, a refrigerant (HFC refrigerant) and lubricating oil are mixed at a ratio of 65:35 in order to suppress wear of the sliding portion. In this test, the mixing ratio of lubricating oil ( Data were collected by changing (concentration). The HFC refrigerant contains a fluorine-containing substance. In the sliding test shown in FIG. 4, the vertical axis represents the amount of wear when sliding for 2 hours at a surface pressure of 3 MPa and a sliding speed of 2 m / s. The horizontal axis indicates the ratio of the lubricating oil mixed in the refrigerant.
比較サンプルAは、摺動部分に用いられている従来の部材であるが、通常の潤滑油濃度35%において摩耗量が13μmで、潤滑油濃度を10%にすると摩耗量は24μmに増加した。一方、サンプルBは、潤滑油濃度10%で摩耗量が2μmであり、潤滑油濃度0%、即ち冷媒100%であっても摩耗量が4μmと非常に少なく、本実施形態のサンプルBの冷媒100%時の摩耗量は比較サンプルAの通常潤滑油濃度(35%)時の摩耗量よりも少ない。 Comparative sample A is a conventional member used in the sliding portion, but the wear amount was 13 μm at a normal lubricating oil concentration of 35%, and when the lubricating oil concentration was 10%, the wear amount increased to 24 μm. On the other hand, sample B has a lubricating oil concentration of 10% and a wear amount of 2 μm, and even if the lubricating oil concentration is 0%, that is, the refrigerant is 100%, the wear amount is very small as 4 μm. The amount of wear at 100% is smaller than the amount of wear of the comparative sample A at the normal lubricating oil concentration (35%).
上記結果から明らかなように、本実施形態のサンプルBは潤滑油濃度0%であってもほとんど摩耗しないので、冷媒中に潤滑油を混合させる必要が無く、冷却効率を大幅に向上させることができる。含フッ素樹脂が摺動部材の表面に存しているので、フッ素含有物質を含む冷媒に対してなじみが良く、摺動性能が向上している。また、圧縮機の始動時や過渡時などには、摺動部において冷媒が存在しない完全ドライな状態になることが考えられるが、このような場合でも本実施形態のサンプルBは優れた摺動性能を発揮する。このような優れた摺動性能は、基材と含フッ素樹脂層(潤滑剤層)との密着性が高い状態ではじめて発揮されるものである。つまり、サンプルBでは基材表面の表面粗さRaを適切な範囲にしているので、基材と含フッ素樹脂層との密着性が非常に優れており、従って優れた摺動性能を発揮できるのである。 As is clear from the above results, the sample B of this embodiment hardly wears even when the lubricating oil concentration is 0%, so there is no need to mix the lubricating oil in the refrigerant, and the cooling efficiency can be greatly improved. it can. Since the fluorine-containing resin is present on the surface of the sliding member, it is well adapted to the refrigerant containing the fluorine-containing substance, and the sliding performance is improved. Further, at the time of starting the compressor or during a transition, it can be considered that the sliding portion is in a completely dry state where no refrigerant exists, but even in such a case, the sample B of the present embodiment has excellent sliding properties. Demonstrate performance. Such excellent sliding performance is exhibited only when the adhesion between the substrate and the fluorine-containing resin layer (lubricant layer) is high. That is, in sample B, the surface roughness Ra of the base material surface is in an appropriate range, so the adhesion between the base material and the fluororesin layer is very excellent, and therefore excellent sliding performance can be exhibited. is there.
次に、フッ素樹脂を含む樹脂層の組成について説明する。 Next, the composition of the resin layer containing a fluororesin will be described.
フッ素樹脂を含む樹脂層の主成分は、15質量%以上35質量%以下のフッ素樹脂と、65質量%以上85質量%以下のポリアミドイミド樹脂とによって構成されていることが好ましい。また、上記主成分中のフッ素樹脂は、FEPとPTFEとによって構成されていることが好ましい。このフッ素樹脂では、PTFEよりもFEPの割合の方が多くなっていることが好ましい。具体的には、このフッ素樹脂におけるFEPとPTFEの質量比は、FEP:PTFE=7:3〜99:1が好ましく、FEPが「9」に対してPTFEが「1」であるのが望ましい。 The main component of the resin layer containing the fluororesin is preferably composed of 15 mass% or more and 35 mass% or less of fluorine resin and 65 mass% or more and 85 mass% or less of polyamideimide resin. The fluororesin in the main component is preferably composed of FEP and PTFE. In this fluororesin, it is preferable that the ratio of FEP is larger than that of PTFE. Specifically, the mass ratio of FEP and PTFE in this fluororesin is preferably FEP: PTFE = 7: 3 to 99: 1, and it is desirable that the FEP is “9” and the PTFE is “1”.
上記のようにポリアミドイミド樹脂を混合させていると、耐衝撃性に優れるというポリアミドイミド樹脂の特性を利用することができ、構成部材の摺動面上に耐衝撃性が高くて剥がれにくい樹脂被膜を形成できる。また、ポリアミドイミド樹脂は硬度が高いという特性も有することから、この樹脂被膜は、比較的硬くて摩耗しにくいものとなる。 When polyamideimide resin is mixed as described above, the property of polyamideimide resin, which is excellent in impact resistance, can be used, and the resin film has high impact resistance and is difficult to peel off on the sliding surface of the constituent member. Can be formed. In addition, since the polyamideimide resin has a characteristic of high hardness, the resin film is relatively hard and difficult to wear.
また、フッ素樹脂を含む樹脂層には、フッ素樹脂とポリアミドイミド樹脂とで構成された主成分の他に、着色料としてのカーボン等の顔料、その他の添加剤が配合されていてもよい。このような添加剤の添加量は、フッ素樹脂を含む樹脂層の性能や基材に対する密着性に悪影響が出ない程度に設定される。例えば、添加剤としてのカーボンは、フッ素樹脂の3質量%以下に設定する必要があり、好ましくは1質量%以下、更に好ましくは0.5質量%以下に設定するのが望ましい。 In addition to the main component composed of the fluororesin and the polyamideimide resin, the resin layer containing the fluororesin may contain a pigment such as carbon as a colorant and other additives. The addition amount of such an additive is set to such an extent that it does not adversely affect the performance of the resin layer containing the fluororesin and the adhesion to the substrate. For example, carbon as an additive must be set to 3% by mass or less of the fluororesin, preferably 1% by mass or less, and more preferably 0.5% by mass or less.
また、フッ素樹脂を含む樹脂層の厚みは、35μm以上120μm以下が好ましい。35μmよりも薄いと摺動性能が劣ってしまう虞があり、120μmよりも厚いと、製造コストが大きくなってしまう。この層の厚みは、50μm以上105μm以下が摺動性能の面とコスト面とでより好ましい。尚、ここでいう層の厚みは平均の厚みであって、局所的にはこの範囲外の厚みであっても構わない。 The thickness of the resin layer containing a fluororesin is preferably 35 μm or more and 120 μm or less. If it is thinner than 35 μm, the sliding performance may be inferior, and if it is thicker than 120 μm, the manufacturing cost increases. The thickness of this layer is more preferably 50 μm or more and 105 μm or less in terms of sliding performance and cost. In addition, the thickness of a layer here is an average thickness, Comprising: You may be the thickness outside this range locally.
本実施形態では、摺動部材である潤滑部(70)において、基材の表面粗さRaを所定の大きさにしてその表面にフッ素樹脂を含む樹脂層を形成して潤滑層としているので、基材と含フッ素樹脂を含む樹脂層とが強固に密着しており、優れた摺動性能を示す。特に、フッ素含有物質を含む冷媒中で用いられる場合には、潤滑油が無くてもほとんど摩耗せず、低摩擦係数での摺動を長時間維持できる。また、本実施形態の摺動部材は、基材の表面を化成処理により所定の表面粗さRaにすることで優れた摺動性能を示すので、簡単且つ低コストでこの摺動部材を製造することができる。また、本実施形態の摺動部材はこのように簡単な方法で製造できるので、スライドブッシュ(25)の円筒部(26)と可動スクロール(50)の突出部(53)との摺動部分に限らず、様々な種類及び用途の摺動部材をこの方法で製造することができる。 In the present embodiment, in the lubrication part (70) which is a sliding member, the surface roughness Ra of the base material is set to a predetermined size, and a resin layer containing a fluororesin is formed on the surface to form a lubrication layer. The base material and the resin layer containing the fluorine-containing resin are firmly adhered to each other, and excellent sliding performance is exhibited. In particular, when used in a refrigerant containing a fluorine-containing substance, it hardly wears even if there is no lubricating oil, and the sliding with a low friction coefficient can be maintained for a long time. Moreover, since the sliding member of this embodiment shows the outstanding sliding performance by making the surface of a base material into predetermined surface roughness Ra by chemical conversion treatment, this sliding member is manufactured easily and at low cost. be able to. Further, since the sliding member of the present embodiment can be manufactured by such a simple method, the sliding portion between the cylindrical portion (26) of the slide bush (25) and the protruding portion (53) of the movable scroll (50) is provided. Not limited to this, sliding members of various types and applications can be manufactured by this method.
−実施形態1の変形例1−
本変形例は、上記実施形態1が潤滑部(70)を別物で構成したのに代わり、可動スクロール(50)の突出部(53)に潤滑剤として樹脂層を直接形成したものである。
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In this modified example, the resin layer is directly formed as a lubricant on the protruding portion (53) of the movable scroll (50) instead of the lubricating portion (70) being formed separately from the first embodiment.
つまり、上記可動スクロール(50)の突出部(53)の内周面は、化成処理により、基材表面粗さRaが1μmの粗面化処理が施され、その上に、PAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層が形成されている。 In other words, the inner peripheral surface of the projecting portion (53) of the movable scroll (50) is subjected to a surface roughening treatment with a substrate surface roughness Ra of 1 μm by chemical conversion treatment, and then PAI / FEP / PTFE. A resin layer having a composition ratio of 70/25/5 is formed.
本変形例では、摺動部材である可動スクロール(50)において、該可動スクロール(50)の突出部(53)に直接樹脂層を形成しているので、加工工数の低減を図ることができると共に、部品点数の削減も図ることができる。その他の構成、作用及び効果は、実施形態1と同じである。 In this modification, in the movable scroll (50) that is a sliding member, the resin layer is directly formed on the projecting portion (53) of the movable scroll (50), so that the number of processing steps can be reduced. Also, the number of parts can be reduced. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment.
−実施形態1の変形例2−
本変形例は、上記変形例1が可動スクロール(50)の突出部(53)の摺動部分に樹脂層を設けたのに代わり、可動側平板部(51)の下面に樹脂層を形成したものである。
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In this modified example, a resin layer is formed on the lower surface of the movable side flat plate portion (51) instead of the modified example 1 in which the resin layer is provided on the sliding portion of the projecting portion (53) of the movable scroll (50). Is.
つまり、上記スクロール型圧縮機(10)の可動スクロール(50)における可動側平板部(51)の下面は、スラスト軸受(80)の上面(81)及びオルダムリング(43)の上面と摺動する。そこで、本変形例は、可動側平板部(51)の下面の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとし、さらにPAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層を基材表面に形成した。 That is, the lower surface of the movable flat plate portion (51) in the movable scroll (50) of the scroll compressor (10) slides with the upper surface (81) of the thrust bearing (80) and the upper surface of the Oldham ring (43). . Therefore, in this modification, the substrate surface roughness Ra of the lower surface of the movable side flat plate portion (51) is set to 1 μm by chemical conversion treatment, and a resin layer having a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 is used. Formed on the surface of the material.
本変形例では、摺動部材である可動スクロール(50)において、該可動スクロール(50)の可動側平板部(51)に直接樹脂層を形成しているので、加工工数の低減を図ることができる。その他の構成、作用及び効果は、実施形態1と同じである。 In this modification, in the movable scroll (50) that is a sliding member, the resin layer is directly formed on the movable side flat plate portion (51) of the movable scroll (50), so that the number of processing steps can be reduced. it can. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment.
−実施形態1の変形例3−
本変形例は、上記変形例1が可動スクロール(50)の突出部(53)の内周面に樹脂層を設けたのに代わり、摺動部材である可動スクロール(50)の可動側ラップ(52)に樹脂層を直接形成したものである。
-Modification 3 of Embodiment 1-
In this modification, instead of providing the resin layer on the inner peripheral surface of the protrusion (53) of the movable scroll (50) in the first modification, the movable side wrap (50) of the movable scroll (50), which is a sliding member, is used. 52) is a resin layer directly formed.
つまり、上記スクロール型圧縮機(10)の可動スクロール(50)の可動側ラップ(52)の側面と固定スクロール(60)の固定側ラップ(63)の側面とが摺動する一方、可動側ラップ(52)の先端面と固定スクロール(60)の固定側平板(61)の歯底面(66)とが摺動する。そこで、本変形例は、可動側ラップ(52)の表面の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとし、さらにPAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層を基材表面に形成した。 That is, while the side surface of the movable side wrap (52) of the movable scroll (50) of the scroll compressor (10) and the side surface of the fixed side wrap (63) of the fixed scroll (60) slide, The tip end surface of (52) and the tooth bottom surface (66) of the fixed side flat plate (61) of the fixed scroll (60) slide. Therefore, in this modification, the substrate surface roughness Ra of the surface of the movable wrap (52) is set to 1 μm by chemical conversion treatment, and a resin layer having a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 is used as the substrate. Formed on the surface.
本変形例では、可動スクロール(50)の可動側ラップ(52)に樹脂層を直接形成しているので、可動スクロール(50)の可動側ラップ(52)表面と樹脂層とが強固に密着すると共に、固定スクロール(60)の固定側ラップ(63)及び固定側平板(61)の歯底面(66)との間の隙間が低減され、良好なシール性が確保される。その他の構成、作用及び効果は、実施形態1と同じである。 In this modification, since the resin layer is directly formed on the movable side wrap (52) of the movable scroll (50), the surface of the movable side wrap (52) of the movable scroll (50) and the resin layer adhere firmly. At the same time, the gap between the fixed side wrap (63) of the fixed scroll (60) and the tooth bottom surface (66) of the fixed side flat plate (61) is reduced, and good sealing performance is ensured. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment.
−実施形態1の変形例4−
本変形例は、上記変形例1が可動スクロール(50)の突出部(53)の内周面に樹脂層を設けたのに代わり、摺動部材である可動スクロール(50)の全体に樹脂層を直接形成したものである。
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In this modified example, instead of providing the resin layer on the inner peripheral surface of the projecting portion (53) of the movable scroll (50) in the first modified example, the resin layer is formed on the entire movable scroll (50) as a sliding member. Is formed directly.
つまり、上記スクロール型圧縮機(10)の可動スクロール(50)において、上記実施形態1の変形例1〜2に記載した突出部(53)の内周面やや可動側平板部(51)の下面における相手材との摺動性を向上させ、上記変形例3に記載した固定スクロール(60)との対向面における摺動性及びシール性を向上させるため、可動スクロール(50)全体に樹脂層を直接形成した。 That is, in the movable scroll (50) of the scroll compressor (10), the inner peripheral surface of the protrusion (53) and the lower surface of the movable side flat plate portion (51) described in the first and second modifications of the first embodiment. In order to improve the slidability with the mating member and improve the slidability and sealing performance on the surface facing the fixed scroll (60) described in the third modification, a resin layer is provided on the entire movable scroll (50). Directly formed.
具体的には、上記可動スクロール(50)の全体の表面の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとし、その上に、PAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層が形成されている。 Specifically, the substrate surface roughness Ra of the entire surface of the movable scroll (50) is set to 1 μm by chemical conversion treatment, and a resin layer having a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 is formed thereon. Is formed.
本変形例では、可動スクロール(50)を部分的に樹脂層形成の処理をする必要がなく、可動スクロール(50)全体に直接樹脂層を形成しているので、加工工数の低減を図ることができる。その他の構成、作用及び効果は、実施形態1と同じである。 In this modification, there is no need to partially form the resin layer on the movable scroll (50), and the resin layer is formed directly on the entire movable scroll (50), so that the number of processing steps can be reduced. it can. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment.
−実施形態1の変形例5−
本変形例は、上記変形例1が可動スクロール(50)の突出部(53)の内周面に樹脂層を設けたのに代わり、固定スクロール(60)の可動スクロール(50)の対向面全体に樹脂層を直接形成したものである。
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In this modification, instead of providing the resin layer on the inner peripheral surface of the protrusion (53) of the movable scroll (50) in the first modification, the entire opposing surface of the movable scroll (50) of the fixed scroll (60) A resin layer is directly formed on the substrate.
つまり、上記スクロール型圧縮機(10)の固定スクロール(60)と可動スクロール(50)の対向面、即ち固定スクロール(60)の固定側ラップ(63)と固定平板部(61)の歯底面(66)は、可動スクロール(50)の可動側ラップ(52)と可動側平板部(51)上面と摺動する。そこで、本変形例は、固定スクロール(60)の固定側ラップ(63)の両側面及び先端面と固定側平板部(61)の歯底面の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとし、さらにPAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層を基材表面に形成した。 That is, the opposed surfaces of the fixed scroll (60) and the movable scroll (50) of the scroll compressor (10), that is, the fixed wrap (63) of the fixed scroll (60) and the tooth bottom surface of the fixed flat plate portion (61) ( 66) slides on the movable side wrap (52) and the upper surface of the movable side flat plate part (51) of the movable scroll (50). Therefore, in this modification, the substrate surface roughness Ra of the both side surfaces and the front end surface of the fixed scroll (60) and the bottom surface of the fixed side flat plate portion (61) is set to 1 μm by chemical conversion treatment, Furthermore, a resin layer having a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 was formed on the substrate surface.
本変形例では、固定スクロール(60)における可動スクロール(50)との対向面全体に樹脂層を形成しているので、固定スクロール(60)と樹脂層とが強固に密着するとともに、可動スクロール(50)との隙間が低減され、良好なシール性が確保される。その他の構成、作用及び効果は、実施形態1と同じである。 In this modification, since the resin layer is formed on the entire surface of the fixed scroll (60) facing the movable scroll (50), the fixed scroll (60) and the resin layer are in close contact with each other and the movable scroll ( 50) is reduced, and good sealability is secured. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment.
−実施形態1の変形例6−
本変形例は、上記変形例1が可動スクロール(50)の突出部(53)の内周面に樹脂層を設けたのに代わり、スライドブッシュ(25)の円筒部(26)の外周面に樹脂層を設けたものである。
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In this modification, instead of providing the resin layer on the inner peripheral surface of the projecting portion (53) of the movable scroll (50) in the first modification, the outer peripheral surface of the cylindrical portion (26) of the slide bush (25) is provided. A resin layer is provided.
つまり、上記スクロール圧縮機(10)のスライドブッシュ(25)の円筒部(26)の外周面と可動スクロール(50)の突出部(53)の内周面が摺動する。そこで、本変形例は、スライドブッシュ(25)の円筒部(26)の外周面の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとし、さらにPAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層を基材表面に形成した。 That is, the outer peripheral surface of the cylindrical portion (26) of the slide bush (25) of the scroll compressor (10) and the inner peripheral surface of the protruding portion (53) of the movable scroll (50) slide. Therefore, in this modification, the base material surface roughness Ra of the outer peripheral surface of the cylindrical portion (26) of the slide bush (25) is set to 1 μm by chemical conversion treatment, and the composition ratio is PAI / FEP / PTFE = 70/25/5. The resin layer was formed on the substrate surface.
本変形例では、摺動部材であるスライドライドブッシュ(25)において、円筒部(26)の外周面に直接樹脂層を形成しているので、加工工数の低減を図ることができると共に、実施形態1の変形例1と同様に潤滑部(70)を設ける必要がなくなり、部品点数の削減も図ることができる。その他の構成、作用及び効果は、実施形態1と同じである。
In the present modification, since the resin layer is directly formed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion (26) in the slide ride bush (25), which is a sliding member, the number of processing steps can be reduced, and the embodiment Similarly to the
−実施形態1の変形例7−
本変形例は、上記変形例1が可動スクロール(50)の突出部(53)の内周面に樹脂層を設けたのに代わり、スラスト軸受(80)の上面(81)に樹脂層を直接形成したものである。
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In this modified example, instead of providing the resin layer on the inner peripheral surface of the protrusion (53) of the movable scroll (50) in the first modified example, the resin layer is directly applied to the upper surface (81) of the thrust bearing (80). Formed.
つまり、上記スクロール型圧縮機(10)のスラスト軸受(80)の上面(81)は可動スクロール(50)の可動側平板部(51)の下面と摺動する。そこで、本変形例は、スラスト軸受(80)の上面(81)の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとし、さらにPAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層を基材表面に形成した。 That is, the upper surface (81) of the thrust bearing (80) of the scroll compressor (10) slides with the lower surface of the movable side flat plate portion (51) of the movable scroll (50). Therefore, in this modification, the substrate surface roughness Ra of the upper surface (81) of the thrust bearing (80) is set to 1 μm by chemical conversion treatment, and a resin layer having a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 is provided. It formed on the substrate surface.
本変形例では、スラスト軸受(80)の上面(81)に直接樹脂層を形成しているので、スラスト軸受(80)の上面(81)と樹脂層とが強固に密着すると共に、スラスト軸受(80)の上面(81)と可動スクロール(50)の可動側平板部(51)下面との摺動部分において、摺動性を向上させることがきる。その他の構成、作用及び効果は、実施形態1と同じである。 In this modification, since the resin layer is directly formed on the upper surface (81) of the thrust bearing (80), the upper surface (81) of the thrust bearing (80) and the resin layer are firmly adhered, and the thrust bearing ( The slidability can be improved at the sliding portion between the upper surface (81) of 80) and the lower surface of the movable side flat plate portion (51) of the movable scroll (50). Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment.
−実施形態1の変形例8−
本変形例は、上記変形例1が可動スクロール(50)の突出部(53)の内周面に樹脂層を設けたのに代わり、オルダムリング(43)に樹脂層を直接形成したものである。
-Modification 8 of Embodiment 1-
In this modification, instead of providing the resin layer on the inner peripheral surface of the protrusion (53) of the movable scroll (50) in the
つまり、上記スクロール型圧縮機(10)のオルダムリング(43)の一方のキーは可動スクロール(50)の可動側平板部(51)の下面と摺動し、オルダムリング(43)の本体及び他方のキーはフレーム部材(41)と摺動する。そこで、本変形例は、オルダムリング(43)の表面の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとし、さらにPAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層を基材表面に形成した。 That is, one key of the Oldham ring (43) of the scroll compressor (10) slides on the lower surface of the movable side flat plate portion (51) of the movable scroll (50), and the main body and the other of the Oldham ring (43). The key slides with the frame member (41). Therefore, in this modification, the surface roughness Ra of the Oldham ring (43) is set to 1 μm by chemical conversion treatment, and a resin layer having a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 is formed on the surface of the base material. Formed.
本変形例では、オルダムリング(43)の表面に直接樹脂層を形成しているので、オルダムリング(43)と樹脂層とが強固に密着すると共に、オルダムリング(43)の一方のキーと可動スクロール(50)の可動側平板部(51)の下面との摺動部分、オルダムリング(43)の本体及び他方のキーとフレーム部材(41)との摺動部分において、摺動性が向上する。その他の構成、作用及び効果は、実施形態1と同じである。 In this modification, since the resin layer is directly formed on the surface of the Oldham ring (43), the Oldham ring (43) and the resin layer are firmly adhered to each other and movable with one key of the Oldham ring (43). Slidability is improved at the sliding portion of the scroll (50) with the lower surface of the movable flat plate portion (51), the main body of the Oldham ring (43) and the sliding portion of the other key and the frame member (41). . Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment.
(実施形態2)
以下、本発明の実施形態2を図7に基づいて詳細に説明する。
(Embodiment 2)
Hereinafter,
本実施形態のスクロール圧縮機(100)は、上記実施形態1の駆動軸(20)が、ころ軸受(42)及び玉軸受(31)を介してフレーム部材(41)及び下部軸受部材(30)に支持されていたのに代わり、駆動軸(20)の主軸部(21)が、軸受メタルである潤滑部(111,121)を介してフレーム部材(41)の主軸受部(110)と下部軸受部材(119)の下部主軸受部(120)とに支持されている。 In the scroll compressor (100) of the present embodiment, the drive shaft (20) of the first embodiment has a frame member (41) and a lower bearing member (30) via a roller bearing (42) and a ball bearing (31). The main shaft portion (21) of the drive shaft (20) is connected to the main bearing portion (110) of the frame member (41) and the lower portion through the lubricating portion (111, 121) which is a bearing metal. It is supported by the lower main bearing portion (120) of the bearing member (119).
上記潤滑部(111,121)は、円筒形に形成され摺動部材を構成している。上記潤滑部(111,121)は、鉄を基材としたその内周面の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとした上に、PAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層からなる潤滑層が設けられている。 The lubrication part (111, 121) is formed in a cylindrical shape and constitutes a sliding member. The lubrication part (111, 121) has a base surface roughness Ra of 1 μm by chemical conversion treatment using iron as a base material and a composition of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 A lubricating layer made of a resin layer having a specific ratio is provided.
そして、スクロール圧縮機(100)を運転すると、駆動軸(20)の主軸部(21)は、主軸受部(110)及び下部主軸受部(120)において、上記潤滑部(111,121)を介して摺動する。 When the scroll compressor (100) is operated, the main shaft portion (21) of the drive shaft (20) has the lubricating portions (111, 121) in the main bearing portion (110) and the lower main bearing portion (120). Slide through.
このような構成の潤滑部(111,121)を配置することにより、主軸部(21)と潤滑部(111,121)が低い摩擦係数で非常に長時間摺動し続けることができる。その他の構成、作用及び効果は、実施形態1と同じである。 By disposing the lubricating parts (111, 121) having such a configuration, the main shaft part (21) and the lubricating parts (111, 121) can continue to slide for a very long time with a low coefficient of friction. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment.
−実施形態2の変形例−
本変形例は、上記実施形態2が主軸部(21)と主軸受部(110)及び下部主軸受部(120)との間に潤滑部(111,121)を設けたのに代わり、主軸受部(110)及び下部主軸受部(120)に樹脂層を直接形成するか、または、主軸部(21)に樹脂層を直接形成したものである。
-Modification of Embodiment 2-
This modification is different from the
つまり、主軸受部(110)及び下部主軸受部(120)の内周面、または、主軸部(21)の主軸受部(110)及び下部主軸受部(120)との摺接面にあたる外周面の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとし、その上に、PAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層からなる潤滑層が形成されている。 That is, the outer circumference corresponding to the inner peripheral surfaces of the main bearing portion (110) and the lower main bearing portion (120), or the sliding surface of the main shaft portion (21) with the main bearing portion (110) and the lower main bearing portion (120). The surface roughness Ra of the surface is set to 1 μm by chemical conversion treatment, and a lubricating layer made of a resin layer having a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 is formed thereon.
したがって、上記主軸受部(110)及び下部主軸受部(120)が、鉄製の基材の表面に樹脂層を備えた摺動部材を構成するか、または、主軸部(21)が、鉄製の基材の表面に樹脂層を備えた摺動部材を構成している。 Therefore, the main bearing portion (110) and the lower main bearing portion (120) constitute a sliding member having a resin layer on the surface of the iron base, or the main shaft portion (21) is made of iron. The sliding member provided with the resin layer on the surface of the base material is constituted.
本変形例では、上記実施形態2で示した潤滑部(111,121)を設けることなく、主軸受部(110)及び下部主軸受部(120)の内周面、または、主軸部(21)の外周面に直接樹脂層を形成しているので、加工工数の低減を図ることができると共に、部品点数の削減も図ることができる。その他の構成、作用及び効果は、実施形態2と同じである。 In this modification, the inner peripheral surfaces of the main bearing portion (110) and the lower main bearing portion (120) or the main shaft portion (21) are provided without providing the lubricating portions (111, 121) shown in the second embodiment. Since the resin layer is directly formed on the outer peripheral surface, the number of processing steps can be reduced and the number of parts can be reduced. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the second embodiment.
(実施形態3)
以下、本発明の実施形態2を図8及び図9に基づいて詳細に説明する。
(Embodiment 3)
Hereinafter,
本実施形態は、いわゆる揺動ピストン型のスイング圧縮機(200)である。本実施形態のスイング圧縮機(200)は、上記実施形態1及び2と同様に、冷凍装置の冷媒回路に設けられ、流体であるガス冷媒を圧縮するために用いられる。このスイング圧縮機(200)は、ドーム型のケーシング(210)内に、圧縮機構(230)と電動機(220)とが収納され、全密閉型に構成されている。 The present embodiment is a so-called oscillating piston type swing compressor (200). The swing compressor (200) of the present embodiment is provided in the refrigerant circuit of the refrigeration apparatus, and is used to compress the gas refrigerant that is a fluid, as in the first and second embodiments. The swing compressor (200) includes a compression mechanism (230) and an electric motor (220) in a dome-shaped casing (210), and is configured as a completely sealed type.
上記ケーシング(210)は、円筒状の胴部(211)と、該胴部(211)の上下にそれぞれ設けられた鏡板(212,213)とを備えている。上記胴部(211)の下部には、吸入管(241)が設けられ、上部の鏡板(212)には、吐出管(215)と、電動機(220)に電力を供給するターミナル(216)とが設けられている。 The casing (210) includes a cylindrical body (211) and end plates (212, 213) provided above and below the body (211), respectively. A suction pipe (241) is provided at the lower part of the body part (211), and an upper end plate (212) has a discharge pipe (215) and a terminal (216) for supplying electric power to the electric motor (220). Is provided.
上記圧縮機構(230)は、ケーシング(210)内の下部に配置され、シリンダ(219)と該シリンダ(219)のシリンダ室(225)に収納された揺動ピストン(228)とを備えている。上記シリンダ(219)は、円筒状のシリンダ部(221)と、このシリンダ部(221)の上下を閉塞するフロントヘッド(222)及びリヤヘッド(223)とで構成されている。そして、上記シリンダ室(225)は、シリンダ部(221)とフロントヘッド(222)とリヤヘッド(223)とによって形成されている。 The compression mechanism (230) is disposed in the lower part of the casing (210) and includes a cylinder (219) and a swing piston (228) housed in a cylinder chamber (225) of the cylinder (219). . The cylinder (219) includes a cylindrical cylinder portion (221), and a front head (222) and a rear head (223) that close the top and bottom of the cylinder portion (221). The cylinder chamber (225) is formed by a cylinder portion (221), a front head (222), and a rear head (223).
上記電動機(220)は、固定子(231)と回転子(232)とを備えている。該固定子(231)は、圧縮機構(230)の上方でケーシング(210)の胴部(211)に固定され、回転子(232)は駆動軸(233)が連結されている。 The electric motor (220) includes a stator (231) and a rotor (232). The stator (231) is fixed to the body (211) of the casing (210) above the compression mechanism (230), and the drive shaft (233) is connected to the rotor (232).
上記駆動軸(233)は、シリンダ室(225)を上下方向に貫通し、フロントヘッド(222)とリヤヘッド(223)には、駆動軸(233)を支持するための主軸受部(222a)と副軸受部(223a)がそれぞれ形成されている。また、上記駆動軸(233)の下端部には、油ポンプ(236)が設けられている。そして、上記ケーシング(210)内の底部に貯留されている油は、油ポンプ(236)によっ給油路(図示省略)を流通し、圧縮機構(230)のシリンダ室(225)などに供給される。 The drive shaft (233) penetrates the cylinder chamber (225) in the vertical direction, and the front head (222) and the rear head (223) have a main bearing portion (222a) for supporting the drive shaft (233). Sub-bearing portions (223a) are respectively formed. An oil pump (236) is provided at the lower end of the drive shaft (233). The oil stored in the bottom of the casing (210) flows through an oil supply passage (not shown) by an oil pump (236) and is supplied to the cylinder chamber (225) of the compression mechanism (230). The
上記駆動軸(233)には、シリンダ室(225)の中央部分に偏心部(233a)が形成されている。この偏心部(233a)は、駆動軸(233)よりも大径に形成されている。 The drive shaft (233) is formed with an eccentric portion (233a) in the center portion of the cylinder chamber (225). The eccentric portion (233a) is formed to have a larger diameter than the drive shaft (233).
上記揺動ピストン(228)は、図9に示すように、ピストン本体(228a)と該ピストン本体(228a)に一体に形成され且つピストン本体(228a)から突出する仕切り部材であるブレード(228c)とを備えている。上記ピストン本体(228a)の内周面には、上記偏心部(233a)が挿入されている。 As shown in FIG. 9, the oscillating piston (228) includes a piston body (228a) and a blade (228c) which is a partition member formed integrally with the piston body (228a) and protruding from the piston body (228a). And. The eccentric portion (233a) is inserted into the inner peripheral surface of the piston body (228a).
上記シリンダ部(221)には、ブッシュ孔(221b)が形成されている。該ブッシュ孔(221b)には、断面が略半円形状の一対のブッシュ(251,252)が挿入されている。一対のブッシュ(251,252)は、平面状の対向面がブレード溝(229)を形成し、該ブレード溝(229)に、上記ブレード(228c)が挿入されている。一対のブッシュ(251,252)は、ブレード(228c)を挟んだ状態で、ブレード(228c)がブレード溝(229)を進退自在となるように構成されている。同時に、ブッシュ(251,252)は、ブレード(228c)と一体的にブッシュ孔(221b)の中で揺動するように構成されている。 A bush hole (221b) is formed in the cylinder part (221). A pair of bushes (251, 252) having a substantially semicircular cross section are inserted into the bush holes (221b). In the pair of bushes (251, 252), the planar opposing surfaces form a blade groove (229), and the blade (228c) is inserted into the blade groove (229). The pair of bushes (251, 252) is configured such that the blade (228c) can move forward and backward in the blade groove (229) with the blade (228c) being sandwiched. At the same time, the bushes (251, 252) are configured to swing in the bush hole (221b) integrally with the blade (228c).
また、上記シリンダ部(221)には、ブレード(228c)の先端を収容するためのブッシュ背部室(250)が、ブッシュ孔(221b)の外側に形成されている。 The cylinder portion (221) is formed with a bush back chamber (250) for accommodating the tip of the blade (228c) outside the bush hole (221b).
以上の構成により、駆動軸(233)が回転すると、揺動ピストン(228)は、ブレード溝(229)内を進退するブレード(228c)の一点を中心として揺動する。この揺動により、ピストン本体(228a)が自転することなく、シリンダ室(225)の内周面に沿って公転する。尚、上記ピストン本体(228a)の公転時において、ピストン本体(228a)とシリンダ室(225)の内周面との接点位置(260)には、薄い油膜が形成される程のわずかな隙間が形成されている。 With the above configuration, when the drive shaft (233) rotates, the swing piston (228) swings around one point of the blade (228c) that advances and retreats in the blade groove (229). By this swinging, the piston body (228a) revolves along the inner peripheral surface of the cylinder chamber (225) without rotating. During the revolution of the piston body (228a), there is a slight gap at the contact position (260) between the piston body (228a) and the inner peripheral surface of the cylinder chamber (225) so that a thin oil film is formed. Is formed.
また、上記ブレード(228c)は、シリンダ室(225)を吸入側空間(225a)と圧縮側空間(225b)とに区画している。上記シリンダ部(221)には、上記吸入側空間(225a)と連通する吸入口(214)が形成されている。該吸入口(214)には、吸入管(241)が接続されている。また、上記フロントヘッド(222)には吐出口(242)が形成されている。さらに、シリンダ部(221)の内周面には、吐出路(243)が、吐出口(242)に連通して形成されている。尚、上記フロントヘッド(222)の上面には、凹部(245)が形成されている。該凹部(245)には、吐出口(215)を開閉する吐出弁(246)が設けられている。 The blade (228c) partitions the cylinder chamber (225) into a suction side space (225a) and a compression side space (225b). The cylinder part (221) is formed with a suction port (214) communicating with the suction side space (225a). A suction pipe (241) is connected to the suction port (214). The front head (222) has a discharge port (242). Further, a discharge passage (243) is formed on the inner peripheral surface of the cylinder portion (221) so as to communicate with the discharge port (242). A recess (245) is formed on the upper surface of the front head (222). The recess (245) is provided with a discharge valve (246) for opening and closing the discharge port (215).
上述したスイング圧縮機(200)を運転すると駆動軸(233)は主軸受部(222a)と副軸受部(223a)と摺動し、駆動軸(233)の偏心部(233a)はピストン本体(228a)と摺動する。本実施形態では、この摺動部分にそれぞれ軸受メタルである潤滑部(222b,223b,228b)を設けている。該潤滑部(222b,223b,228b)は、実施形態1と同様に構成され、円筒形に形成されている。そして、上記潤滑部(222b,223b,228b)は、鉄を基材とし、その内周面の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとした上に、PAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層からなる潤滑層が設けられた摺動部材である。 When the above-described swing compressor (200) is operated, the drive shaft (233) slides with the main bearing portion (222a) and the auxiliary bearing portion (223a), and the eccentric portion (233a) of the drive shaft (233) is the piston body ( 228a). In the present embodiment, lubrication portions (222b, 223b, 228b), which are bearing metals, are provided on the sliding portions. The lubricating parts (222b, 223b, 228b) are configured in the same manner as in the first embodiment and are formed in a cylindrical shape. The lubrication part (222b, 223b, 228b) uses iron as a base material, the base surface roughness Ra of the inner peripheral surface thereof is set to 1 μm by chemical conversion treatment, and PAI / FEP / PTFE = 70/25. The sliding member is provided with a lubricating layer made of a resin layer having a composition ratio of / 5.
このような構成の潤滑部(222b,223b,228b)を配置することにより、駆動軸(233)と潤滑部(222b,223b)、駆動軸(233)の偏心部(233a)と潤滑部(228b)とが低い摩擦係数で非常に長時間摺動し続けることができる。 By arranging the lubrication parts (222b, 223b, 228b) having such a configuration, the drive shaft (233), the lubrication parts (222b, 223b), the eccentric part (233a) of the drive shaft (233), and the lubrication part (228b) ) Can continue to slide for a very long time with a low coefficient of friction.
−実施形態3の変形例1−
本変形例は、上記実施形態3が主軸受部(222a)及び副軸受部(223a)と、駆動軸(233)の偏心部(233a)とに別物の潤滑部(222b,223b,228b)を設けたのに代わり、主軸受部(222a)及び副軸受部(223a)に摺接する駆動軸(233)の外周面と偏心部(233a)の外周面とに潤滑剤として樹脂層を直接形成するか、または、主軸受部(222a)及び副軸受部(223a)の内周面とピストン本体(228a)の内周面に潤滑剤として樹脂層を直接形成したものである。
-
In this modification, the third embodiment is different from the main bearing portion (222a) and the auxiliary bearing portion (223a) in that the eccentric portion (233a) of the drive shaft (233) is provided with a separate lubricating portion (222b, 223b, 228b). Instead of providing, a resin layer is directly formed as a lubricant on the outer peripheral surface of the drive shaft (233) and the outer peripheral surface of the eccentric portion (233a) that are in sliding contact with the main bearing portion (222a) and the auxiliary bearing portion (223a). Alternatively, a resin layer is directly formed as a lubricant on the inner peripheral surface of the main bearing portion (222a) and the sub-bearing portion (223a) and the inner peripheral surface of the piston body (228a).
つまり、上記駆動軸(233)の外周面であって主軸受部(222a)及び副軸受部(223a)との摺接面及び偏心部(233a)の外周面、または、主軸受部(222a)と副軸受部(223a)とピストン本体(228a)の内周面の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとし、その上にPAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層からなる潤滑層を形成している。 That is, the outer peripheral surface of the drive shaft (233), the slidable contact surface with the main bearing portion (222a) and the auxiliary bearing portion (223a) and the outer peripheral surface of the eccentric portion (233a), or the main bearing portion (222a) Further, the surface roughness Ra of the inner peripheral surface of the auxiliary bearing portion (223a) and the piston body (228a) is set to 1 μm by chemical conversion treatment, and a resin having a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 is provided thereon. A lubricating layer composed of layers is formed.
本変形例では、上記実施形態3で示した潤滑部(222b,223b,228b)を設けることなく、駆動軸(233)と偏心部(233a)、または、主軸受部(222a)と副軸受部(223a)とピストン本体(228a)に直接樹脂層を形成しているので、加工工数の低減と部品点数の削減を図ることができる。その他の構成、作用及び効果は、実施形態3と同じである。 In this modification, the drive shaft (233) and the eccentric portion (233a) or the main bearing portion (222a) and the auxiliary bearing portion are provided without providing the lubricating portions (222b, 223b, 228b) shown in the third embodiment. Since the resin layer is directly formed on (223a) and the piston main body (228a), the number of processing steps and the number of parts can be reduced. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the third embodiment.
−実施形態3の変形例2−
本変形例は、上記実施形態3が主軸受部(222a)及び副軸受部(223a)と、駆動軸(233)の偏心部(233a)とに別物の潤滑部(222b,223b,228b)を設けたのに代わり、ブッシュ(251,252)全体に樹脂層を直接形成したものである。
-
In this modification, the third embodiment is different from the main bearing portion (222a) and the auxiliary bearing portion (223a) in that the eccentric portion (233a) of the drive shaft (233) is provided with a separate lubricating portion (222b, 223b, 228b). Instead of being provided, a resin layer is directly formed on the entire bush (251, 252).
つまり、上記ブッシュ(251,252)は、ブレード溝(229)を形成する互いの対向面がブレード(228c)と摺動し、ブッシュ(251,252)の半円周面がブッシュ孔(221b)の表面と摺動する。そこで、本変形例は、ブッシュ(251,252)全体の表面の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとした後に、その上にPAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層からなる潤滑層を形成している。 That is, in the bush (251, 252), the opposing surfaces forming the blade groove (229) slide with the blade (228c), and the semicircular surface of the bush (251, 252) is the bush hole (221b). Sliding with the surface of Therefore, in this modification, after the base material surface roughness Ra of the entire surface of the bush (251, 252) is set to 1 μm by chemical conversion treatment, a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 is formed thereon. A lubricating layer made of a resin layer is formed.
本変形例では、ブッシュ(251,252)に樹脂層を直接形成しているので、ブッシュ(251,252)と樹脂層が強固に密着すると共に、ブレード溝(229)とブレード(228c)との摺動性と、ブッシュ(251,252)の半円周面とブッシュ孔(221b)との摺動性が向上する。これにより、ブレード(228c)のブレード溝(229)における進退運動が円滑になるので、ピストン(228)の公転運動の信頼性が向上する。その他の構成、作用及び効果は、実施形態3と同じである。 In this modification, since the resin layer is directly formed on the bush (251, 252), the bush (251, 252) and the resin layer are firmly adhered, and the blade groove (229) and the blade (228c) The slidability and the slidability between the semicircular surface of the bush (251, 252) and the bush hole (221b) are improved. As a result, the forward / backward movement in the blade groove (229) of the blade (228c) becomes smooth, so that the reliability of the revolution movement of the piston (228) is improved. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the third embodiment.
−実施形態3の変形例3−
本変形例は、上記実施形態3の変形例1が、スイング圧縮機(200)の駆動軸(233)の偏心部(233a)の外周面に樹脂層を設けたことに代わり、上記偏心部(233a)の上面及び下面に樹脂層を直接形成したものである。
-Modification 3 of Embodiment 3
This modification is different from the first modification of the third embodiment in that a resin layer is provided on the outer peripheral surface of the eccentric part (233a) of the drive shaft (233) of the swing compressor (200). A resin layer is directly formed on the upper and lower surfaces of 233a).
つまり、上記偏心部(233a)の上面はフロントヘッド(222)の下面と摺動し、偏心部(233a)の下面はリヤヘッド(223)の上面と摺動する。そこで、本変形例は、偏心部(233a)の上面及び下面の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとした後、その上にPAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層からなる潤滑層を形成している。 That is, the upper surface of the eccentric part (233a) slides with the lower surface of the front head (222), and the lower surface of the eccentric part (233a) slides with the upper surface of the rear head (223). Therefore, in this modification, after the base material surface roughness Ra of the upper surface and the lower surface of the eccentric portion (233a) is set to 1 μm by chemical conversion treatment, a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 is formed thereon. A lubricating layer made of a resin layer is formed.
本変形例では、偏心部(233a)に樹脂層を直接形成しているので、偏心部(233a)と樹脂層が強固に密着すると共に、シリンダ室(225)において、偏心部(233a)とフロントヘッド(222)及びリヤヘッド(223)との隙間が低減されるので、良好なシール性が確保される。これにより、圧縮機としての信頼性が向上する。その他の構成、作用及び効果は、実施形態3の変形例1と同じである。 In this modification, since the resin layer is formed directly on the eccentric part (233a), the eccentric part (233a) and the resin layer are in close contact with each other, and in the cylinder chamber (225), the eccentric part (233a) and the front Since the gap between the head (222) and the rear head (223) is reduced, good sealing performance is ensured. Thereby, the reliability as a compressor improves. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first modification of the third embodiment.
尚、上記偏心部(233a)全体に樹脂層を直接形成すれば、上記の効果が得られると共に、実施形態3の変形例1のように、偏心部(233a)とピストン本体(228a)との摺動性が向上する。そして、偏心部(233a)の部位別に樹脂層を設ける処理を行う必要が無くなるので、加工の簡素化が図れる。
In addition, if the resin layer is directly formed on the entire eccentric portion (233a), the above-described effects can be obtained, and the eccentric portion (233a) and the piston main body (228a) can be provided as in
−実施形態3の変形例4−
本変形例は、上記実施形態3の変形例1が、ピストン本体(228a)の内周面に潤滑層である樹脂層を設けたことに代わり、揺動ピストン(228)全体に樹脂層を直接形成したものである。
-
This modification is different from the first modification of the third embodiment in that a resin layer as a lubricating layer is provided on the inner peripheral surface of the piston body (228a), and the resin layer is directly applied to the entire swing piston (228). Formed.
つまり、上記揺動ピストン(228)の上面はフロントヘッド(222)の下面と摺動し、ピストン(228)の下面はリヤヘッド(223)上面と摺動し、ピストン本体(228a)の外周面はシリンダ部(221)の内周面と摺動し、ピストン本体(228a)の内周面は偏心部(233a)と摺動し、ブレード(228c)の側面はブッシュ(251,252)の対向面と摺動する。そこで、本変形例は、ピストン(228)全体の表面の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとした後、その上にPAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層からなる潤滑層を形成している。 That is, the upper surface of the swing piston (228) slides with the lower surface of the front head (222), the lower surface of the piston (228) slides with the upper surface of the rear head (223), and the outer peripheral surface of the piston body (228a) is Slides with the inner peripheral surface of the cylinder part (221), the inner peripheral surface of the piston body (228a) slides with the eccentric part (233a), and the side surface of the blade (228c) is the opposite surface of the bush (251, 252) And slide. Therefore, in this modification, the substrate surface roughness Ra of the entire surface of the piston (228) is set to 1 μm by chemical conversion treatment, and then a resin layer having a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 is formed thereon. A lubricating layer made of is formed.
本変形例では、揺動ピストン(228)全体に樹脂層を直接形成しているので、各部位別に処理を施す必要がなく、加工の簡素化を図ることができる。また、ブレード(228c)とブッシュ(251,252)との摺動性が向上し、ブレード(228c)の進退が円滑になるので、ピストン本体(228a)の公転運動が正確となる。さらに、上記揺動ピストン(228)とシリンダ室(225)の内面との隙間が低減され、良好なシール性が確保される。これにより、圧縮機としての信頼性が向上する。その他の構成、作用及び効果は、実施形態3と同じである。 In this modification, since the resin layer is directly formed on the entire swing piston (228), it is not necessary to perform processing for each part, and the processing can be simplified. In addition, the slidability between the blade (228c) and the bushes (251, 252) is improved, and the blade (228c) is smoothly advanced and retracted, so that the revolving motion of the piston body (228a) becomes accurate. Further, the gap between the swing piston (228) and the inner surface of the cylinder chamber (225) is reduced, and good sealing performance is ensured. Thereby, the reliability as a compressor improves. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the third embodiment.
−実施形態3の変形例5−
本変形例は、上記実施形態3の変形例3及びが、偏心部(233a)とピストン(228a)とに潤滑剤として樹脂層を形成したのに代わり、フロントヘッド(222)の下面と、リヤヘッド(223)の上面と、シリンダ部(221)の内周面とに樹脂層を直接形成したものである。
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This modified example is different from the modified example 3 of the third embodiment in that a resin layer is formed as a lubricant on the eccentric portion (233a) and the piston (228a), and the lower surface of the front head (222), the rear head A resin layer is directly formed on the upper surface of (223) and the inner peripheral surface of the cylinder part (221).
つまり、上記フロントヘッド(222)の下面は、偏心部(233a)の上面及びピストン本体(228a)の上面と摺動し、リヤヘッド(223)の上面は、偏心部(233a)の下面及びピストン本体(228a)の下面と摺動し、シリンダ部(221)の内周面はピストン本体(228a)の外周面と摺動する。そこで、本変形例は、フロントヘッド(222)の下面と、リヤヘッド(223)の上面と、シリンダ部(221)の内周面とを、化成処理により基材表面粗さRaを1μmとし、その上に、PAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層からなる潤滑層を形成した。 That is, the lower surface of the front head (222) slides with the upper surface of the eccentric portion (233a) and the upper surface of the piston body (228a), and the upper surface of the rear head (223) is the lower surface of the eccentric portion (233a) and the piston body. The inner peripheral surface of the cylinder part (221) slides with the outer peripheral surface of the piston body (228a). Therefore, in this modification, the substrate surface roughness Ra is set to 1 μm by chemical conversion treatment on the lower surface of the front head (222), the upper surface of the rear head (223), and the inner peripheral surface of the cylinder part (221). A lubricating layer made of a resin layer having a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 was formed thereon.
本変形例では、フロントヘッド(222)の下面と、リヤヘッド(223)の上面と、シリンダ部(221)の内周面とに樹脂層を直接形成しているので、フロントヘッド(222)及びリヤヘッド(223)及びシリンダ部(221)に樹脂層が強固に密着する。また、シリンダ室(225)の内面を形成するフロントヘッド(222)の下面と、リヤヘッド(223)の上面と、シリンダ部(221)の内周面とに樹脂層が形成されているので、シリンダ室(225)の内面が摺接する、偏心部(233a)の上面及び下面と、ピストン本体(228a)の上面及び下面と内周面との隙間が低減され、良好なシール性が確保される。これにより、圧縮機としての信頼性が向上する。その他の構成、作用及び効果は、実施形態3と同じである。 In this modification, resin layers are directly formed on the lower surface of the front head (222), the upper surface of the rear head (223), and the inner peripheral surface of the cylinder part (221), so the front head (222) and the rear head The resin layer adheres firmly to (223) and the cylinder part (221). Since the resin layer is formed on the lower surface of the front head (222), the upper surface of the rear head (223), and the inner peripheral surface of the cylinder part (221) that form the inner surface of the cylinder chamber (225), the cylinder The clearance between the upper and lower surfaces of the eccentric portion (233a), which is in sliding contact with the inner surface of the chamber (225), and the upper and lower surfaces of the piston main body (228a) and the inner peripheral surface is reduced, thereby ensuring good sealing performance. Thereby, the reliability as a compressor improves. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the third embodiment.
(実施形態4)
本発明の実施形態4は、図10に示すスイング圧縮機(300)である。上記実施形態3の圧縮機構(230)は、一つのシリンダ(219)を備えていたことに代わり、本実施形態の圧縮機構(301)は、複数のシリンダ本体(325,326)を備えている。そして、その他の構成、作用については、実施形態3のスイング圧縮機(200)と同じである。
(Embodiment 4)
本実施形態のスイング圧縮機(300)は、上記実施形態3と同様、冷凍装置の冷媒回路に設けられ、流体であるガス冷媒を圧縮するために用いられる。尚、ここでは、複数のシリンダ本体(325,326)を有する圧縮機構(301)についてのみ説明する。 The swing compressor (300) of the present embodiment is provided in the refrigerant circuit of the refrigeration apparatus as in the third embodiment, and is used to compress the gas refrigerant that is a fluid. Here, only the compression mechanism (301) having a plurality of cylinder bodies (325, 326) will be described.
上記圧縮機構(301)には、2つのシリンダ本体(325,326)が設けられ、これら2つのシリンダ本体(325,326)は、駆動軸(314)の延びる方向、つまり、上下方向に並設されている。 The compression mechanism (301) is provided with two cylinder bodies (325, 326), and these two cylinder bodies (325, 326) are arranged in parallel in the direction in which the drive shaft (314) extends, that is, in the vertical direction. Has been.
フロントヘッド(307)は、上側に配置される第1シリンダ本体(325)の上面に、またリアヘッド(308)は、下側に配置される第2シリンダ本体(326)の下面にそれぞれ配置されている。上記第1シリンダ本体(325)及び第2シリンダ本体(326)間には、仕切プレートとしてのミドルプレート(327)が配置されている。上記ミドルプレート(327)の中央部には、駆動軸(314)の貫通孔(327a)が形成されている。 The front head (307) is disposed on the upper surface of the first cylinder body (325) disposed on the upper side, and the rear head (308) is disposed on the lower surface of the second cylinder body (326) disposed on the lower side. Yes. A middle plate (327) as a partition plate is disposed between the first cylinder body (325) and the second cylinder body (326). A through hole (327a) of the drive shaft (314) is formed at the center of the middle plate (327).
上記フロントヘッド(307)と第1シリンダ本体(325)とミドルプレート(327)と第2シリンダ本体(326)とリアヘッド(308)とは、この順に配置されてボルトによって締結されている。そして、上記駆動軸(314)は、両ヘッド(307,308)、両シリンダ本体(325,326)及びミドルプレート(327)を貫通している。 The front head (307), the first cylinder body (325), the middle plate (327), the second cylinder body (326), and the rear head (308) are arranged in this order and fastened by bolts. The drive shaft (314) passes through both heads (307, 308), both cylinder bodies (325, 326), and the middle plate (327).
上記第1シリンダ本体(325)には第1揺動ピストン(333)が、また第2シリンダ本体(326)には第2揺動ピストン(334)がそれぞれ配置されている。そして、本実施形態では、フロントヘッド(307)、第1シリンダ本体(325)、第1ピストン(333)及びミドルプレート(327)によって区画形成される第1圧縮室(335)と、リアヘッド(308)、第2シリンダ本体(326)、第2ピストン(334)及びミドルプレート(327)によって区画形成される第2圧縮室(336)との2つの圧縮室が形成されている。 A first swing piston (333) is disposed on the first cylinder body (325), and a second swing piston (334) is disposed on the second cylinder body (326). In this embodiment, the first compression chamber (335) defined by the front head (307), the first cylinder body (325), the first piston (333) and the middle plate (327), and the rear head (308 ), A second compression chamber (336) defined by a second cylinder body (326), a second piston (334), and a middle plate (327).
上記スイング圧縮機(300)を運転すると、ミドルプレート(327)の上面は第1揺動ピストン(333)の下面と摺動し、ミドルプレート(327)の下面は第2揺動ピストン(334)の上面と摺動する。そこで、本実施形態では、ミドルプレート(327)の上面と下面とを、化成処理により基材表面粗さRaを1μmとし、その上に、PAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層を直接形成している。 When the swing compressor (300) is operated, the upper surface of the middle plate (327) slides with the lower surface of the first swing piston (333), and the lower surface of the middle plate (327) is the second swing piston (334). Slides on the top surface. Therefore, in the present embodiment, the upper and lower surfaces of the middle plate (327) are formed by subjecting the substrate surface roughness Ra to 1 μm by chemical conversion treatment, and a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 is provided thereon. The resin layer is directly formed.
本実施形態により、ミドルプレート(327)に樹脂層を直接形成しているので、ミドルプレート(327)と樹脂層とが強固に密着する。また、ミドルプレート(327)の上面と第1揺動ピストン(333)の下面との摺接面における隙間と、ミドルプレート(327)の下面と第2揺動ピストン(334)の上面との摺接面における隙間が低減され、良好なシール性が確保される。これにより、圧縮機としての信頼性も向上する。その他の構成、作用及び効果は、実施形態3と同じである。 According to this embodiment, since the resin layer is directly formed on the middle plate (327), the middle plate (327) and the resin layer are firmly adhered. In addition, a gap in the sliding contact surface between the upper surface of the middle plate (327) and the lower surface of the first swing piston (333), and a slide between the lower surface of the middle plate (327) and the upper surface of the second swing piston (334). The gap on the contact surface is reduced, and good sealing performance is ensured. Thereby, the reliability as a compressor is also improved. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the third embodiment.
−実施形態4の変形例−
本変形例は、上記実施形態4がミドルプレート(327)の上面と下面とに潤滑剤として樹脂層を形成したのに代わり、第1揺動ピストン(333)と第2揺動ピストン(334)の全体に直接樹脂層を形成したものである。
-Modification of Embodiment 4-
In this modified example, the first swing piston (333) and the second swing piston (334) are replaced with the fourth embodiment in which a resin layer is formed as a lubricant on the upper and lower surfaces of the middle plate (327). A resin layer is directly formed on the whole.
つまり、第1揺動ピストン(333)と第2揺動ピストン(324)の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとし、その上に、PAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層を直接形成している。 That is, the substrate surface roughness Ra of the first oscillating piston (333) and the second oscillating piston (324) is set to 1 μm by chemical conversion treatment, and the composition of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 is provided thereon. The resin layer of the ratio is directly formed.
本変形例では、第1揺動ピストン(333)と第2揺動ピストン(334)に樹脂層を直接形成しているので、第1揺動ピストン(333)と第2揺動ピストン(334)に樹脂層が強固に密着する。そして、上記実施形態4と同様に、第1揺動ピストン(333)の下面とミドルプレート(327)の上面との隙間と第2揺動ピストン(334)の上面とミドルプレート(327)の下面との隙間が低減され、良好なシール性が確保される。これにより、圧縮機としての信頼性も向上する。その他の構成、作用及び効果は実施形態4と同じである。 In this modification, since the resin layer is directly formed on the first swing piston (333) and the second swing piston (334), the first swing piston (333) and the second swing piston (334). The resin layer adheres firmly to the surface. As in the fourth embodiment, the gap between the lower surface of the first swing piston (333) and the upper surface of the middle plate (327), the upper surface of the second swing piston (334), and the lower surface of the middle plate (327). And a good sealing property is secured. Thereby, the reliability as a compressor is also improved. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the fourth embodiment.
(実施形態5)
本実施形態は、図11及び図12に示すように、回転ピストン型のロータリー圧縮機(400)である。
(Embodiment 5)
This embodiment is a rotary piston type rotary compressor (400) as shown in FIGS.
該ロータリー圧縮機(400)は、上記実施形態3のスイング圧縮機(200)とほぼ同様の構造で、全密閉型のケーシング(410)の内部に圧縮機構(420)と電動機(430)とが収納され、吐出管(415)及び吸入管(414)を備えている。上記ロータリー圧縮機(400)は、図12に示すように、圧縮機構(420)の回転ピストン(424)とブレード(426)が別個に構成され、回転ピストン(424)が自転しながら、シリンダ室(425)の内周面に沿って公転する。 The rotary compressor (400) has substantially the same structure as that of the swing compressor (200) of the third embodiment, and a compression mechanism (420) and an electric motor (430) are provided inside a completely sealed casing (410). It is housed and includes a discharge pipe (415) and a suction pipe (414). In the rotary compressor (400), as shown in FIG. 12, the rotary piston (424) and the blade (426) of the compression mechanism (420) are separately configured, and the rotary piston (424) rotates while the cylinder chamber rotates. Revolves along the inner surface of (425).
また、上記ロータリー圧縮機(400)は、上記実施形態1と同様、冷凍装置の冷媒回路に設けられて、流体であるガス冷媒を圧縮するために用いられる。尚、ここでは、本実施形態のロータリー圧縮機(400)が、実施形態3のスイング圧縮機(200)と異なる構造、つまり、圧縮機構(420)についてのみ説明する。
Moreover, the said rotary compressor (400) is provided in the refrigerant circuit of a freezing apparatus similarly to the said
上記圧縮機構(420)は、シリンダ部(421)とフロントヘッド(422)とリヤヘッド(423)とを備え、上記シリンダ部(421)とフロントヘッド(422)とリヤヘッド(423)とによってシリンダ室(425)が形成されている。 The compression mechanism (420) includes a cylinder part (421), a front head (422), and a rear head (423). A cylinder chamber (421) is formed by the cylinder part (421), the front head (422), and the rear head (423). 425) is formed.
上記フロントヘッド(422)とリヤヘッド(423)には、駆動軸(433)を支持するための主軸受部(422a)と副軸受部(423a)がそれぞれ形成されている。駆動軸(433)のシリンダ室(425)に位置する偏心部(433a)は、本体部(433b)よりも大径に形成されている。そして、上記偏心部(433a)は、圧縮機構(420)の回転ピストン(424)に挿入されている。上記回転ピストン(424)は、円環状に形成され、その外周面がシリンダ(421)の内周面と実質的に一点で接触するように形成されている。 The front head (422) and the rear head (423) are respectively formed with a main bearing portion (422a) and a sub-bearing portion (423a) for supporting the drive shaft (433). The eccentric part (433a) located in the cylinder chamber (425) of the drive shaft (433) is formed with a larger diameter than the main body part (433b). The eccentric portion (433a) is inserted into the rotary piston (424) of the compression mechanism (420). The rotary piston (424) is formed in an annular shape, and its outer peripheral surface is formed so as to substantially contact with the inner peripheral surface of the cylinder (421) at one point.
上記シリンダ(421)には、該シリンダ(421)の径方向に沿ってブレード溝(421a)が形成されている。該ブレード溝(421a)には、ブレード(426)がシリンダ(421)と摺接して装着されている。上記ブレード(426)は、ブレード溝(421a)内に設けられたスプリング(427)によって径方向内方へ付勢され、先端が常に回転ピストン(424)の外周面に接触している。 A blade groove (421a) is formed in the cylinder (421) along the radial direction of the cylinder (421). A blade (426) is mounted in the blade groove (421a) in sliding contact with the cylinder (421). The blade (426) is urged radially inward by a spring (427) provided in the blade groove (421a), and the tip is always in contact with the outer peripheral surface of the rotary piston (424).
上記ブレード(426)は、シリンダ(421)の内周面と回転ピストン(424)の外周面との間のシリンダ室(425)を吸入室(425a)と圧縮室(425b)とに区画している。上記シリンダ(421)には、吸入管(414)と吸入室(425a)とを連通する吸入口(428)が形成されている。また、上記フロントヘッド(422)には、圧縮室(425b)とケーシング(410)内の空間とを連通する吐出口(429)が形成されている。 The blade (426) divides a cylinder chamber (425) between the inner peripheral surface of the cylinder (421) and the outer peripheral surface of the rotary piston (424) into a suction chamber (425a) and a compression chamber (425b). Yes. The cylinder (421) is formed with a suction port (428) that communicates the suction pipe (414) and the suction chamber (425a). The front head (422) is formed with a discharge port (429) that communicates the compression chamber (425b) and the space in the casing (410).
尚、上記フロントヘッド(422)の上面には、凹部(440)が形成されている。該凹部(441)には、吐出口(429)を開閉する吐出弁(441)が設けられている。 A recess (440) is formed on the upper surface of the front head (422). The recess (441) is provided with a discharge valve (441) for opening and closing the discharge port (429).
上記ロータリー圧縮機(400)を運転すると、回転ピストン(424)の外周面はシリンダ(421)の内周面と摺動し、回転ピストン(424)の上面はフロントヘッド(422)の下面と摺接し、回転ピストン(424)の下面はリヤヘッド(423)の上面と摺接する。そこで、本実施形態は、回転ピストン(424)の全体の基材表面粗さRaを化成処理により1μmとし、その上に、PAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層を直接形成している。 When the rotary compressor (400) is operated, the outer peripheral surface of the rotary piston (424) slides with the inner peripheral surface of the cylinder (421), and the upper surface of the rotary piston (424) slides with the lower surface of the front head (422). The lower surface of the rotary piston (424) is in sliding contact with the upper surface of the rear head (423). Therefore, in the present embodiment, the entire substrate surface roughness Ra of the rotary piston (424) is set to 1 μm by chemical conversion treatment, and a resin layer having a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 is formed thereon. Direct formation.
このように、上記回転ピストン(424)の全体に樹脂層を直接形成することにより、回転ピストン(424)と樹脂層とが強固に密着する。さらに、上記回転ピストン(424)とフロントヘッド(422)及びリヤヘッド(423)との摺動性が向上すると共に、この摺接面における隙間が低減されるので、シリンダ室(425)の良好なシール性が確保される。 Thus, by directly forming the resin layer on the entire rotary piston (424), the rotary piston (424) and the resin layer are firmly adhered. Further, the sliding performance between the rotary piston (424) and the front head (422) and the rear head (423) is improved, and the clearance on the sliding contact surface is reduced, so that a good seal of the cylinder chamber (425) is obtained. Sex is secured.
尚、本実施形態においても、上記実施形態3及び該実施形態3の変形例1〜5と同様の摺動部分に潤滑層である樹脂層を設けてもよい。
Also in this embodiment, a resin layer that is a lubricating layer may be provided on the same sliding portion as in Embodiment 3 and
具体的には、駆動軸(433)と主軸受部(422a)及び副軸受部(423a)とが摺動し、偏心部(433a)とピストン(424)とが摺動するので、この摺動部分に、軸受メタルの潤滑部(422b,423b,433b)を設けてもよい。上記潤滑部(422b,423b,433b)は円筒形であって、鉄を基材としてその円周面を化成処理により基材表面粗さRaを1μmとし、その上に、PAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層の潤滑層を設けた摺動部材である。上記潤滑部(422b,423b,433b)を設けることにより、駆動軸(433)と主軸受部(422a)及び副軸受部(423a)との摺動部分、偏心部(433a)とピストン(424)との摺動部分における摺動性が向上する。 Specifically, the drive shaft (433), the main bearing portion (422a) and the auxiliary bearing portion (423a) slide, and the eccentric portion (433a) and the piston (424) slide. The portion may be provided with bearing metal lubrication portions (422b, 423b, 433b). The lubrication part (422b, 423b, 433b) has a cylindrical shape, and the circumferential surface thereof is made to be 1 μm by chemical conversion treatment using iron as a base material. Further, PAI / FEP / PTFE = The sliding member is provided with a lubricating layer of a resin layer having a composition ratio of 70/25/5. By providing the lubrication part (422b, 423b, 433b), the sliding part between the drive shaft (433) and the main bearing part (422a) and the auxiliary bearing part (423a), the eccentric part (433a) and the piston (424) The slidability at the sliding portion is improved.
また、潤滑部(422b,423b,433b)を設けずに、主軸受部(422a)及び副軸受部(423a)に摺接する駆動軸(433)の外周面と偏心部(433a)の外周面、または、主軸受部(422a)及び副軸受部(423a)の内周面とピストン(424)の内周面とを、化成処理により基材表面粗さRaを1μmとし、その上に、PAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層の潤滑層を設けてもよい。これにより、潤滑部(422b,423b,433b)を設けることなく、駆動軸(433)と主軸受部(422a)及び副軸受部(423a)との摺動部分、偏心部(433a)とピストン(424)との摺動部分における摺動性が向上する。 Further, without providing the lubrication portion (422b, 423b, 433b), the outer peripheral surface of the drive shaft (433) and the outer peripheral surface of the eccentric portion (433a) that are in sliding contact with the main bearing portion (422a) and the auxiliary bearing portion (423a), Alternatively, the inner peripheral surface of the main bearing portion (422a) and the sub-bearing portion (423a) and the inner peripheral surface of the piston (424) are subjected to a chemical conversion treatment so that the surface roughness Ra of the substrate is 1 μm. A lubricating layer of a resin layer having a composition ratio of FEP / PTFE = 70/25/5 may be provided. Thereby, without providing the lubrication part (422b, 423b, 433b), the sliding part of the drive shaft (433), the main bearing part (422a) and the auxiliary bearing part (423a), the eccentric part (433a) and the piston ( 424) and the slidability at the sliding portion is improved.
また、ブレード(426)とブレード溝(421a)が摺動するので、ブレード(426)またはブレード溝(421a)の表面を、化成処理により基材表面粗さRaを1μmとし、その上に、PAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層の潤滑層を設けてもよい。これにより、ブレード(426)のブレード溝(421a)内での進退運動が円滑になるので、ピストン(424)の自転を伴う公転運動も円滑になり、圧縮機としての信頼性も向上する。 Further, since the blade (426) and the blade groove (421a) slide, the surface of the blade (426) or the blade groove (421a) is made to have a substrate surface roughness Ra of 1 μm by chemical conversion treatment, and the PAI A lubricating layer of a resin layer having a composition ratio of / FEP / PTFE = 70/25/5 may be provided. As a result, the forward and backward movement of the blade (426) in the blade groove (421a) becomes smooth, so that the revolving movement accompanied by the rotation of the piston (424) becomes smooth and the reliability as the compressor is improved.
また、上記偏心部(433a)の上面がフロントヘッド(422)の下面と摺動し、偏心部(433a)の下面がリヤヘッド(423)の上面と摺動するので、偏心部(433a)の上面及び下面を、化成処理により基材表面粗さRaを1μmとし、その上に、PAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層の潤滑層を設けてもよい。これにより、偏心部(433a)とフロントヘッド(422)及びリヤヘッド(423)との摺接面において、摺動性が向上すると共に、この摺動部分の隙間が低減され、良好なシール性が確保される。 Further, since the upper surface of the eccentric part (433a) slides with the lower surface of the front head (422) and the lower surface of the eccentric part (433a) slides with the upper surface of the rear head (423), the upper surface of the eccentric part (433a) Further, the base material surface roughness Ra may be set to 1 μm by chemical conversion treatment on the lower surface, and a resin layer lubricating layer having a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 may be provided thereon. This improves the slidability on the sliding contact surface between the eccentric part (433a) and the front head (422) and rear head (423), and reduces the gap between the sliding parts, ensuring good sealing performance. Is done.
また、上記シリンダ室(425)を形成するシリンダ部(421)の内周面と、フロントヘッド(422)の下端面と、上記リヤヘッド(423)の上端面とを、化成処理により基材表面粗さRaを1μmとし、その上に、PAI/FEP/PTFE=70/25/5の組成比の樹脂層の潤滑層を設けてもよい。これにより、シリンダ室(425)の内面と、該シリンダ室(425)の内面と摺動する偏心部(423a)の上面及び下面と、ピストン(424)の上面及び下面及び外周面と、ブレード(426)の上面及び下面との摺動性が向上する。さらに、この摺動部分の隙間が低減され、良好なシール性が確保されるので、圧縮機としての信頼性が向上する。その他の構成、作用及び効果は実施形態3と同じである。 Further, the inner peripheral surface of the cylinder part (421) forming the cylinder chamber (425), the lower end surface of the front head (422), and the upper end surface of the rear head (423) are subjected to a chemical conversion treatment to roughen the surface of the base material. Ra may be 1 μm, and a lubricating layer of a resin layer having a composition ratio of PAI / FEP / PTFE = 70/25/5 may be provided thereon. Accordingly, the inner surface of the cylinder chamber (425), the upper and lower surfaces of the eccentric portion (423a) sliding with the inner surface of the cylinder chamber (425), the upper and lower surfaces and the outer peripheral surface of the piston (424), and the blade ( 426) improves the slidability with the upper and lower surfaces. Furthermore, since the clearance between the sliding portions is reduced and good sealing performance is ensured, the reliability as a compressor is improved. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the third embodiment.
(その他の実施形態)
上記各実施形態は、以下のような構成としてもよい。
(Other embodiments)
Each of the above embodiments may have the following configuration.
上記実施形態1〜5では、軸受部やスクロール、シリンダとピストン等の摺動部分について潤滑剤として樹脂層を形成したが、この他にも摺動する部分であれば、同じように基材表面を所定の表面粗さRaとして、その表面に含フッ素樹脂を含む樹脂層を形成した潤滑部を形成してよい。 In the first to fifth embodiments, the resin layer is formed as the lubricant for the sliding portions such as the bearing portion, the scroll, the cylinder and the piston. May be formed as a predetermined surface roughness Ra, and a lubrication part in which a resin layer containing a fluororesin is formed on the surface thereof may be formed.
また、実施形態1〜5では、スクロール型圧縮機(10,100)、スイング圧縮機(200,300)、ロータリー圧縮機(400)の摺動部材において、基材表面粗さRaを所定の粗さとして、その表面に含フッ素樹脂を含む樹脂層を形成しているが、圧縮機は、流体を圧縮するどのような形式の圧縮機であってもよい。また流体も冷媒に限定されない。さらには、本発明の摺動部材は圧縮機に使用される摺動部材に限定されない。圧縮機以外の流体機械の摺動部材、車両や製造装置等の駆動部、回転部分など、摺動する部分であればどのような部分であってもよい。
In
また、上述した摺動部分は、互いに摺動する2つの部材の一方の部材においてのみ基材表面粗さRaを所定の粗さとしてその表面に含フッ素樹脂を含む樹脂層を形成してもよいし、両方の部材において基材表面粗さRaを所定の粗さとしてその表面に含フッ素樹脂を含む樹脂層を形成してもよい。 Further, the sliding portion described above may form a resin layer containing a fluorine-containing resin on the surface of the base member surface roughness Ra as a predetermined roughness only in one of the two members that slide on each other. Then, in both members, the base material surface roughness Ra may be set to a predetermined roughness, and a resin layer containing a fluorine-containing resin may be formed on the surface.
また、上記摺動部材の基材は鉄に限定されず、アルミなど鉄以外の金属であっても構わない。 Moreover, the base material of the said sliding member is not limited to iron, You may be metals other than iron, such as aluminum.
また、上記基材を粗面化するのは化成処理に用いる薬剤はリン酸マンガンに限定されず、他のリン酸塩や公知の薬液を用いることができる。 Further, to roughen the substrate drug are use in the chemical conversion treatment is not limited to manganese phosphate, it can be used other phosphates and known chemicals.
以上説明したように、本発明に係る摺動部材及び圧縮機は、優れた摺動性能を有し、空調機や車両、製造装置、工作機械等として有用である。 As described above, the sliding member and the compressor according to the present invention have excellent sliding performance and are useful as an air conditioner, a vehicle, a manufacturing apparatus, a machine tool, and the like.
50 可動スクロール
52 可動側ラップ
53 突出部
60 固定スクロール
80 スラスト軸受
81 スラスト軸受上面
50
Claims (19)
上記基材の表面は、粗面化処理によって輪郭曲線の算術平均高さRaが0.5μmよりも大きく10μm未満の表面粗さである
ことを特徴とする摺動部材。 A sliding member comprising a resin layer containing a fluororesin on the surface of a metal substrate,
The sliding member characterized in that the surface of the base material has a surface roughness with an arithmetic mean height Ra of the contour curve of more than 0.5 μm and less than 10 μm by roughening treatment.
上記基材の表面は、粗面化処理によって輪郭曲線の算術平均高さRaが0.75μmよりも大きく10μm未満の表面粗さである
ことを特徴とする摺動部材。 In claim 1,
The sliding member characterized in that the surface of the substrate has a surface roughness with an arithmetic mean height Ra of the contour curve greater than 0.75 μm and less than 10 μm by a roughening treatment.
上記粗面化処理は化成処理である
ことを特徴とする摺動部材。 In claim 1,
The sliding member, wherein the roughening treatment is a chemical conversion treatment.
上記樹脂層はポリアミドイミド樹脂を含有している
ことを特徴とする摺動部材。 In claim 1,
The sliding member, wherein the resin layer contains a polyamideimide resin.
上記基材の表面層には硬質化処理がなされていない
ことを特徴とする摺動部材。 In claim 1,
A sliding member, wherein the surface layer of the substrate is not hardened.
上記摺動部材は、金属製の基材の表面の少なくとも一部にフッ素樹脂を含む樹脂層を備え、
上記樹脂層の基材の表面は、粗面化処理によって輪郭曲線の算術平均高さRaが0.5μmよりも大きく10μm未満の表面粗さである
ことを特徴とする流体機械。 A fluid machine including a sliding member,
The sliding member includes a resin layer containing a fluororesin on at least a part of the surface of a metal base material,
The fluid machine characterized in that the surface of the base material of the resin layer has a surface roughness with an arithmetic mean height Ra of the contour curve of more than 0.5 μm and less than 10 μm by roughening treatment.
上記樹脂層の基材の表面は、粗面化処理によって輪郭曲線の算術平均高さRaが0.75μmよりも大きく10μm未満の表面粗さである
ことを特徴とする流体機械。 In claim 6,
The fluid machine characterized in that the surface of the base material of the resin layer has a surface roughness with an arithmetic mean height Ra of the contour curve of more than 0.75 μm and less than 10 μm by roughening treatment.
上記粗面化処理は化成処理である
ことを特徴する流体機械。 In claim 6,
The fluid machine characterized in that the roughening treatment is a chemical conversion treatment.
上記樹脂層はポリアイドイミド樹脂を含有している
ことを特徴とする流体機械。 In claim 6,
The fluid machine, wherein the resin layer contains a polyidimide resin.
上記摺動部材は、冷媒に晒される
ことを特徴とする流体機械。 In claim 6,
The fluid machine, wherein the sliding member is exposed to a refrigerant.
上記冷媒は、フッ素含有物質を含んでいる
ことを特徴とする流体機械。 In claim 10,
The fluid machine, wherein the refrigerant contains a fluorine-containing substance.
上記冷媒に対する潤滑剤の混合率は、5%以下である
ことを特徴とする流体機械。 In claim 10,
A fluid machine, wherein a mixing ratio of a lubricant to the refrigerant is 5% or less.
上記冷媒には潤滑剤が実質的に混合されていない
ことを特徴とする流体機械。 In claim 10,
A fluid machine, wherein a lubricant is not substantially mixed with the refrigerant.
互いに噛み合う一対のスクロール(50,60)を有するスクロール機構(40)を備え、
一対のスクロール(50,60)のうち少なくとも一方が摺動部材を構成し、
該摺動部材であるスクロール(50,60)は、金属製の基材の表面の少なくとも一部に上記樹脂層を備えている
ことを特徴とする流体機械。 In claim 6,
A scroll mechanism (40) having a pair of scrolls (50, 60) meshing with each other;
At least one of the pair of scrolls (50, 60) constitutes a sliding member,
The fluid machine characterized in that the scroll (50, 60) as the sliding member includes the resin layer on at least a part of the surface of the metal base.
上記樹脂層は、可動スクロール(50)の軸受部(53)に直接形成されている
ことを特徴する流体機械。 In claim 14,
The fluid machine, wherein the resin layer is formed directly on the bearing portion (53) of the movable scroll (50).
上記樹脂層は、可動スクロール(50)の全体に直接形成されている
ことを特徴とする流体機械。 In claim 14,
The fluid machine, wherein the resin layer is directly formed on the entire movable scroll (50).
上記樹脂層は、可動スクロール(50)の可動側ラップ(52)に直接形成されている
ことを特徴とする流体機械。 In claim 14,
The fluid machine according to claim 1, wherein the resin layer is directly formed on the movable side wrap (52) of the movable scroll (50).
上記樹脂層は、固定スクロール(60)における可動スクロール(50)の対向面全体に直接形成されている
ことを特徴とする流体機械。 In claim 14,
The fluid machine, wherein the resin layer is formed directly on the entire facing surface of the movable scroll (50) in the fixed scroll (60).
互いに噛み合う一対のスクロール(50,60)を有するスクロール機構(40)を備え、
該一対のスクロール(50,60)のうちの可動スクロール(50)のスラスト軸受(80)が摺動部材を構成し、
該摺動部材であるスラスト軸受(80)は、可動スクロール(50)との摺接面(81)に上記樹脂層が直接形成されている
ことを特徴とする流体機械。 In claim 6,
A scroll mechanism (40) having a pair of scrolls (50, 60) meshing with each other;
The thrust bearing (80) of the movable scroll (50) of the pair of scrolls (50, 60) constitutes a sliding member,
The fluid machine, wherein the thrust bearing (80) as the sliding member has the resin layer directly formed on a sliding contact surface (81) with the movable scroll (50).
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-
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- 2005-09-21 JP JP2005272993A patent/JP2006275280A/en active Pending
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