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JP2002039062A - 圧縮機 - Google Patents

圧縮機

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Publication number
JP2002039062A
JP2002039062A JP2000225908A JP2000225908A JP2002039062A JP 2002039062 A JP2002039062 A JP 2002039062A JP 2000225908 A JP2000225908 A JP 2000225908A JP 2000225908 A JP2000225908 A JP 2000225908A JP 2002039062 A JP2002039062 A JP 2002039062A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
swash plate
compressor
sliding
piston
sliding layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000225908A
Other languages
English (en)
Inventor
Manabu Sugiura
学 杉浦
Takayuki Kato
崇行 加藤
Takahiro Sugioka
隆弘 杉岡
Masahiro Kawaguchi
真広 川口
Hiroaki Kayukawa
浩明 粥川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyota Industries Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Industries Corp filed Critical Toyota Industries Corp
Priority to JP2000225908A priority Critical patent/JP2002039062A/ja
Priority to US09/908,127 priority patent/US6584886B2/en
Priority to EP01117678A priority patent/EP1176310A3/en
Publication of JP2002039062A publication Critical patent/JP2002039062A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/0873—Component parts, e.g. sealings; Manufacturing or assembly thereof
    • F04B27/0878—Pistons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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    • F04B27/08—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/0873—Component parts, e.g. sealings; Manufacturing or assembly thereof
    • F04B27/0878—Pistons
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    • F04B27/1036—Component parts, details, e.g. sealings, lubrication
    • F04B27/1054—Actuating elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2225/00—Synthetic polymers, e.g. plastics; Rubber
    • F05C2225/12—Polyetheretherketones, e.g. PEEK

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  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】摺接部位が高い摺動性を有する圧縮機を提供す
る。 【解決手段】圧縮作用を行い、一部材と他部材とが互い
に摺接する摺接部位をもつ圧縮機である。摺接部位に
は、ポリエーテルエーテルケトンからなるバインダと、
このバインダ中に分散された固体潤滑剤とからなる摺動
層１８ｂ、１８ｃが形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、車両用空調システ
ム等に用いられる圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両用空調システムに用いられる冷凍回
路には、冷媒ガスを圧縮するための圧縮機が組み込まれ
ている。この圧縮機には、容量固定型のものの他、容量
可変型のものがある。より詳しく言えば、容量固定型圧
縮機には片側斜板式のものの他、両頭斜板式のもの等が
ある。容量可変型圧縮機にも片側斜板式のものの他、両
頭斜板式のもの等がある。
【０００３】これら圧縮機のうち、例えば片側斜板式圧
縮機は、ハウジングの内部にシリンダボア、クランク
室、吸入室及び吐出室が区画形成され、各シリンダボア
内には単頭のピストンが往復動可能に収容されている。
また、ハウジングに回転可能に支承された駆動軸はエン
ジン等の外部駆動源により駆動されるようになってお
り、駆動軸に対しては同期回転可能に斜板が支承されて
いる。この斜板の前後にはピストンを従動させる一対の
シューが設けられている。
【０００４】斜板が駆動軸に対して一定の傾角で設けら
れているならば、それは容量固定型斜板式圧縮機であ
る。また、駆動軸に対して傾角が変位可能に斜板が設け
られ、制御弁によりクランク室内の圧力を調整すること
により傾角を変位させて吐出容量が調整可能であるなら
ば、それは容量可変型斜板式圧縮機である。他方、ピス
トンが斜板の前後一方にのみヘッドを有する単頭ピスト
ンであるならば、それは片側斜板式圧縮機であり、ピス
トンが斜板の前後両方にヘッドを有する両頭ピストンで
あるならば、それは両頭斜板式圧縮機である。
【０００５】かかる片側斜板式圧縮機では、外部駆動源
により駆動軸が駆動されれば、斜板が同期回転すること
から、シューを介してピストンがシリンダボア内を往復
動する。これにより、シリンダボアはピストンのヘッド
との間に圧縮室を形成することから、この圧縮室が吸入
行程にあるときには、その圧縮室に冷凍回路の蒸発器と
接続された吸入室から低圧の冷媒ガスが吸入され、圧縮
室が圧縮行程にあるときには、その圧縮室から高圧の冷
媒ガスが吐出室に吐出されることとなる。かかる吐出室
は冷凍回路の凝縮器に接続され、冷凍回路が車両用空調
システムとして車両の空調に供されることとなる。
【０００６】この間、この片側斜板式圧縮機では、冷媒
ガス中に含有させたミスト状の潤滑油により、斜板とシ
ューとの間等、一部材と他部材とが互いに摺接する摺接
部位の摺動性を確保することとしている。また、かかる
摺接部位に摺動性を向上させ得る溶射層等の摺動層を形
成することもなされている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の圧
縮機では、一部材と他部材とが高速で摺接したり、これ
らが熱負荷の高い時に摺接したりする厳しい条件下で
は、未だ摺接部位の摺動性が不十分となることがあっ
た。
【０００８】本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされ
たものであって、摺接部位が高い摺動性を有する圧縮機
を提供することを解決すべき課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
解決のために鋭意研究を行い、公知の摺動層に代え、ポ
リエーテルエーテルケトンを含む摺動層を形成すれば、
優れた効果が得られるとの技術的知見を得て、本発明を
完成するに至った。
【００１０】すなわち、本発明の圧縮機は、圧縮作用を
行い、一部材と他部材とが互いに摺接する摺接部位をも
つ圧縮機において、前記摺接部位には、ポリエーテルエ
ーテルケトンを含む摺動層が形成されていることを特徴
とする。
【００１１】本発明の圧縮機では、摺動層がポリエーテ
ルエーテルケトンを含むため、一部材と他部材とが高速
で摺接したり、これらが熱負荷の高い時に摺接したりす
る厳しい条件下であっても、摺接部位が高い摺動性を発
揮することができる。
【００１２】摺接部位は圧縮機に応じて種々存在する。
例えば、斜板と、この斜板と摺接するとともにピストン
と摺接するシューとを備えた斜板式圧縮機においては、
斜板、シュー及びピストンの少なくとも一の摺接部位に
上記摺動層が形成されておれば、本発明の効果を奏する
ことができる。
【００１３】発明者らの知見によれば、「工業材料（１
９８８年８月別冊（第３６巻第１２号））」に記載され
ているように、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥ
Ｋ）は極めて耐熱性に優れているとともに、非常に強靭
である等の特性を有している。このため、ＰＥＥＫを含
む摺動層は、公知の摺動層に比し、より高い摺動性を発
揮できると考えられる。
【００１４】摺動層は、ポリエーテルエーテルケトンか
らなるバインダと、このバインダ中に分散された固体潤
滑剤とからなることが好ましい。固体潤滑剤としては、
二硫化モリブデン（ＭｏＳ2）、グラファイト、二硫化
タングステン（ＷＳ2）、窒化硼素（ＢＮ）、ポリテト
ラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等を採用することがで
きる。
【００１５】耐摩耗性を向上させるため、また熱膨張係
数を小さくするため、摺動層にカーボン繊維やガラス繊
維等を分散させることもできる。また、連続気泡を有す
る形でＰＥＥＫ及び固体潤滑剤からなる摺動層を形成
し、気泡に潤滑油を含浸させてもよい。こうであれば、
より高い摺動性を確保することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施形
態を図面を参照しつつ説明する。
【００１７】実施形態の容量可変型片側斜板式圧縮機
（以下、単に圧縮機という。）は、図１に示すように、
シリンダブロック１の前端にフロントハウジング２が結
合され、シリンダブロック１及びフロントハウジング２
内にクランク室２ａが形成されている。シリンダブロッ
ク１の後端には吸入弁、弁板、吐出弁及びリテーナから
なる弁機構３を介してリアハウジング４が結合され、リ
アハウジング４内には吸入室４ａ及び吐出室４ｂが形成
されている。吸入室４ａは図示しない蒸発器に接続さ
れ、蒸発器は図示しない膨張弁を介して図示しない凝縮
器に接続され、凝縮器が吐出室４ｂに接続されている。
【００１８】フロントハウジング２及びシリンダブロッ
ク１には軸受装置２ｂ、１ｂを介して駆動軸５が回転可
能に支承されている。シリンダブロック１には駆動軸５
の軸線と平行に複数個のシリンダボア１ａが形成され、
各シリンダボア１ａ内には単頭のピストン６が往復動可
能に収容されている。
【００１９】駆動軸５にはフロントハウジング２との間
に軸受装置２ｃを介してクランク室２ａ内で回転可能に
ロータ７が固着され、ロータ７には一対のヒンジ機構Ｋ
を介して斜板８が揺動可能に設けられている。斜板８に
は貫通孔８ａが貫設されており、貫通孔８ａ内には斜板
８の揺動を許容しつつ駆動軸５が挿通されている。斜板
８には前後で対をなすシュー９ａ、９ｂが設けられ、各
対のシュー９ａ、９ｂにピストン６が係留されている。
【００２０】また、リアハウジング４内には吸入室４
ａ、吐出室４ｂ及びクランク室２ａと接続された制御弁
１０が収容されている。かかる制御弁１０によりクラン
ク室２ａ内の圧力を調整することにより斜板８の傾角を
変位させて吐出容量が調整可能になっている。
【００２１】（実施例）上記実施形態の圧縮機におい
て、図２に示すように、斜板８は、鉄系材料からなる斜
板用基材１８ａと、この斜板用基材１８ａの前後面に形
成された摺動層１８ｂ、１８ｃとからなる。また、前面
側及び後面側のシュー９ａ、９ｂは、鉄系材料からなる
シュー用基材１９ａと、このシュー用基材１９ａの斜板
８と摺接する平面部及びピストン６と摺接する球面部に
形成された樹脂コートからなる被膜１９ｂ、１９ｃとか
らなる。さらに、ピストン６は、アルミニウム系材料か
らなるピストン用基材１６ａと、このピストン用基材１
６ａのシュー座に形成された錫めっきからなる被膜１６
ｂとからなる。
【００２２】ここで、斜板用基材１８ａ及びシュー用基
材１９ａの鉄系材料はＪＩＳのＳＵＪ２である。摺動層
１８ｂ、１８ｃはＰＥＥＫ中にポリテトラフルオロエチ
レン（ＰＴＦＥ）を分散させてなるものである。樹脂コ
ートとはＰＡＩ中にＭｏＳ2を分散させてなるコーティ
ング層である。また、ピストン用基材１６ａのアルミニ
ウム系材料は珪素（Ｓｉ）を１０ｗｔ％程度含有したア
ルミ合金である。
【００２３】（比較例１）斜板の摺動層として、ポリア
ミドイミド（ＰＡＩ）中に二硫化モリブデン（Ｍｏ
Ｓ2）及びグラファイトを分散させてなるものを採用し
た。他の構成は実施例と同一である。
【００２４】（比較例２）斜板の摺動層として、ポリア
ミドイミド（ＰＡＩ）中にポリテトラフルオロエチレン
（ＰＴＦＥ）を分散させてなるものを採用した。他の構
成は実施例１と同一である。
【００２５】（評価）実施例及び比較例１、２の圧縮機
により、周速１０．４ｍ／秒、荷重２００ｋｇ及び無潤
滑の条件下、斜板とシューとの焼付き時間（分）を求め
た。結果を図３に示す。
【００２６】図３より、実施例の圧縮機では、摺動層１
８ｂ、１８ｃがＰＥＥＫからなるバインダ中に固体潤滑
剤を分散させたものであるため、厳しい条件下において
高い摺動性を発揮できることがわかる。すなわち、高速
化傾向にある圧縮機において、高速摺動による高熱化に
もかかわらず、ポリエーテルエーテルケトンの高耐熱性
によって、高い摺動性を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の容量可変型片側斜板式圧縮機の断面
図である。
【図２】実施例の容量可変型片側斜板式圧縮機の要部拡
大断面図である。
【図３】評価に係り、実施例及び比較例１、２の圧縮機
における摺接部位の焼付き時間を示すグラフである。
【符号の説明】
１８ｂ、１８ｃ…摺動層 ８…斜板 ６…ピストン ９ａ、９ｂ…シュー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉岡 隆弘 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 川口 真広 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 粥川 浩明 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 Ｆターム(参考） 3H003 AA03 AB07 AC03 AD03 CB04 CB07 3H076 AA06 BB03 CC12 CC20 CC33

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】圧縮作用を行い、一部材と他部材とが互い
    に摺接する摺接部位をもつ圧縮機において、 前記摺接部位には、ポリエーテルエーテルケトンを含む
    摺動層が形成されていることを特徴とする圧縮機。
  2. 【請求項２】摺動層は、ポリエーテルエーテルケトンか
    らなるバインダと、該バインダ中に分散された固体潤滑
    剤とからなることを特徴とする請求項１記載の圧縮機。
  3. 【請求項３】斜板と、該斜板と摺接するとともにピスト
    ンと摺接するシューとを備え、該斜板、該シュー及び該
    ピストンの少なくとも一の摺接部位に摺動層が形成され
    ていることを特徴とする請求項１又は２記載の圧縮機。
JP2000225908A 2000-07-26 2000-07-26 圧縮機 Pending JP2002039062A (ja)

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