JP2001342981A - Rotary compressor - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐摩耗性に優れ、R134a冷媒、R22冷
媒、R22代替冷媒に使用できるロータリ圧縮機を提供
する。
【解決手段】 シリンダに半径方向に形成された溝部内
に挿入されローラの外周面に摺動する状態で出退してシ
リンダの内部を吸入部側と吐出部側とに仕切るベーン1
5を、Cr9%〜27%、C0.4%以上を含んだ焼き
入れ硬化性の鉄系粉末材料を成形および焼結して空孔1
9率15%以下とした焼結鉄をベース材として、前記ベ
ース材の基地B1を焼き入れ焼き戻し処理によりマルテ
ンサイト組織化し、表面にFe−N層20と窒素拡散層
21とを表層より順に形成した構成とする。Cr量を9
%以上としたことにより、Fe−N層20、窒素拡散層
21の耐摩耗性が向上し、また空孔率を15%以下にし
たことにより、寸法歪みが小さくなり、窒化による強度
低下の発生が低減され、脆化も低減される。
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotary compressor which has excellent wear resistance and can be used for R134a refrigerant, R22 refrigerant, and R22 substitute refrigerant. SOLUTION: A vane 1 is inserted into a groove formed in a radial direction of a cylinder, slides on an outer peripheral surface of a roller, and retreats to partition the inside of the cylinder into a suction portion side and a discharge portion side.
5 is obtained by molding and sintering a quench-hardenable iron-based powder material containing 9% to 27% of Cr and 0.4% or more of C
The base B1 of the base material is formed into a martensite structure by quenching and tempering, using a sintered iron having a 9 ratio of 15% or less as a base material. The configuration is formed. Cr amount 9
%, The wear resistance of the Fe—N layer 20 and the nitrogen diffusion layer 21 is improved, and the porosity is reduced to 15% or less, the dimensional distortion is reduced, and the strength is reduced by nitriding. And embrittlement is also reduced.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ロータリ圧縮機に
関し、特にR22冷媒、R134a冷媒、R22代替冷
媒用としてのHFC冷媒に好適なロータリ圧縮機に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotary compressor, and more particularly to a rotary compressor suitable for an HFC refrigerant as an R22 refrigerant, an R134a refrigerant, or an R22 substitute refrigerant.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来のロータリ圧縮機は、図8〜図9に
示すように、密閉容器1の内部に電動機部2と圧縮機部
3が配設されており、電動機部2に直結されたシャフト
4は、圧縮機部3の上下にそれぞれ設けられた主軸受5
と副軸受6とに支持されている。圧縮機部3では、シャ
フト4と同心状に設けられたシリンダ7の側面に吸入孔
8が形成され、上部に吐出切欠き部9が形成されてい
る。吸入孔8に吸入管10の一端が接続し、密閉容器1
の上部に形成された吐出口11に吐出管12の一端が接
続し、吸入管10の他端と吐出管11の他端がそれぞれ
アキュームレータ(図示せず)に接続していて、密閉容
器1の内外を冷媒が循環するようになっている。Lは冷
媒に添加されて密閉容器1内で液化した潤滑油としての
冷凍機油である。2. Description of the Related Art As shown in FIGS. 8 and 9, a conventional rotary compressor has a motor unit 2 and a compressor unit 3 disposed inside a sealed container 1, and is directly connected to the motor unit 2. The shaft 4 includes main bearings 5 provided above and below the compressor unit 3.
And the auxiliary bearing 6. In the compressor unit 3, a suction hole 8 is formed on a side surface of a cylinder 7 provided concentrically with the shaft 4, and a discharge notch 9 is formed on an upper portion. One end of a suction pipe 10 is connected to the suction hole 8 and the closed container 1
One end of a discharge pipe 12 is connected to a discharge port 11 formed at the top of the container, and the other end of the suction pipe 10 and the other end of the discharge pipe 11 are connected to an accumulator (not shown), respectively. The refrigerant circulates inside and outside. L is a refrigerating machine oil as a lubricating oil added to the refrigerant and liquefied in the closed container 1.
【0003】シリンダ7の内部には、シャフト4に偏心
して取り付けられシャフト4の回転に伴って遊星運動す
るローラ13が配されている。シリンダ7における吸入
孔8と吐出切欠き部9との間にはシリンダ半径方向の案
内溝14が形成されていて、この案内溝14に挿入され
た板状のベーン15が、スプリング16の付勢力と背圧
(吐出圧)とによりシリンダ7の軸心側に、ローラ13
に押し付けられ、シリンダ7内の空間を吸入室17と圧
縮室18とに仕切っている。[0003] Inside the cylinder 7, there is disposed a roller 13 eccentrically mounted on the shaft 4 and performing a planetary movement with the rotation of the shaft 4. A guide groove 14 is formed in the cylinder 7 between the suction hole 8 and the discharge notch 9 in the radial direction of the cylinder, and a plate-like vane 15 inserted in the guide groove 14 applies an urging force of a spring 16. And the back pressure (discharge pressure), the roller 13
To partition the space inside the cylinder 7 into a suction chamber 17 and a compression chamber 18.
【0004】このような構成により、ローラ13がシリ
ンダ7の内部で内壁に沿って遊星運動し、それに伴いロ
ーラ13の外壁に押し付けられたベーン15が案内溝1
4の内部でシリンダ7の半径方向に出退し、このベーン
15によって仕切られた吸入室17内に吸入口8を通じ
て気体が吸入され、吸入された気体が圧縮室18で圧縮
され吐出切欠き部37を経て所定の空間へ吐出される。[0004] With such a configuration, the roller 13 moves in a planetary manner inside the cylinder 7 along the inner wall, and the vane 15 pressed against the outer wall of the roller 13 accordingly moves the guide groove 1.
In the interior of the cylinder 4, the cylinder 7 moves in the radial direction of the cylinder 7, the gas is sucked into the suction chamber 17 partitioned by the vane 15 through the suction port 8, the sucked gas is compressed in the compression chamber 18, and the discharge notch is formed. It is discharged into a predetermined space via 37.
【0005】ベーン15は一般に、耐摩耗性に優れた特
殊鉄系溶性材料に熱処理を施して製作しており、熱処理
の後に研削加工仕上げ、および窒素拡散層および化合物
層を形成する窒化処理を行うこともあるが、この場合に
は、ベーン15の先端部の化合物層は残し、シリンダ7
に摺接する側面部は寸法精度を出すために研削して精密
仕上げしている。In general, the vane 15 is manufactured by subjecting a special iron-based soluble material having excellent wear resistance to a heat treatment, and after the heat treatment, performing a grinding finish and a nitriding treatment for forming a nitrogen diffusion layer and a compound layer. However, in this case, the compound layer at the tip of the vane 15 is left and the cylinder 7
The side part that slides on the surface is ground and precision finished to achieve dimensional accuracy.
【0006】[0006]
【 発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
したようなベーン15では、精密仕上げによって露出す
る側面部の窒素拡散層が単一層であるため冷凍機油を保
持できず、シリンダ7およびベーン15の耐摩耗性がや
や劣る結果となっている。また特殊鉄系溶性材料を用い
ているため全面加工を要し、加工コストが非常に高いと
いう課題もある。However, in the vane 15 described above, since the nitrogen diffusion layer on the side portion exposed by the precision finishing is a single layer, the vane 15 cannot hold the refrigerating machine oil, and the cylinder 7 and the vane 15 have a high durability. The result is that the abrasion is slightly inferior. Further, since a special iron-based soluble material is used, there is also a problem that the entire surface is required to be processed and the processing cost is extremely high.
【0007】一方で、近年は、シリンダ7、ローラ1
3、ベーン15の摺動条件が厳しくなってきており、ま
たR22(モノクロロジフルオロメタン)代替冷媒に移
行される中で、より耐摩耗性の高い材料組合せが要求さ
れるようになってきた。つまり、従来のベーン15のよ
うに特殊鋼、特殊鋳物、鉄系焼結材を単独の材料とした
のでは耐摩耗性が不十分であり、上記したように特殊鉄
系溶性材料で形成したベーン15を加工仕上げおよび窒
化処理しても、シリンダ7やベーン15の耐摩耗性が十
分でないとされるようになってきた。On the other hand, in recent years, the cylinder 7, the roller 1
3. The sliding conditions of the vane 15 are becoming stricter, and as the refrigerant is replaced with R22 (monochlorodifluoromethane) substitute refrigerant, a combination of materials having higher wear resistance has been required. That is, if the special steel, the special casting, and the iron-based sintered material are used alone as in the conventional vane 15, the wear resistance is insufficient, and the vane formed of the special iron-based soluble material as described above is used. It has come to be said that, even if the finishing 15 is processed and nitrided, the wear resistance of the cylinder 7 and the vanes 15 is not sufficient.
【0008】本発明は上記問題を解決するもので、耐摩
耗性に優れたロータリ圧縮機を低コストにて実現するこ
とを目的とするものである。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problem, and to provide a rotary compressor having excellent wear resistance at low cost.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に本発明は、Cr量を9%(質量)以上とすることによ
り、Fe−N層と窒素拡散層の耐摩耗性を向上させるよ
うにしたものである。また、空孔率を15%以下とする
ことにより、窒化処理時に窒素ガスがベーン内部まで深
く浸入することを防止し、寸法歪み、強度低下、脆化を
低減させるようにしたものである。In order to solve the above problems, the present invention improves the wear resistance of the Fe—N layer and the nitrogen diffusion layer by setting the Cr content to 9% (mass) or more. It was made. Further, by setting the porosity to 15% or less, nitrogen gas is prevented from penetrating deeply into the vane during the nitriding treatment, and dimensional distortion, reduction in strength, and embrittlement are reduced.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】請求項1に記載の発明は、冷媒の
吸入部および吐出部を有したシリンダと、前記シリンダ
の内周面に沿って転動するローラと、前記シリンダに半
径方向に形成された溝部内に挿入され前記ローラの外周
面に摺動する状態で出退して前記シリンダの内部を前記
吸入部側と吐出部側とに仕切るベーンとを備えたロータ
リ圧縮機において、前記ベーンは、Cr9%〜27%、
C0.4%以上を含んだ焼き入れ硬化性の鉄系粉末材料
を成形および焼結して空孔率15%以下とした焼結鉄を
ベース材として、前記ベース材の基地を焼き入れ焼き戻
し処理によりマルテンサイト組織化し、表面に窒化処理
によってFe−N層と窒素拡散層とを表層より順に形成
した構成としたことを特徴とする。窒化処理なる語句は
軟窒化処理も含むものとする。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention according to claim 1 is a cylinder having a suction portion and a discharge portion for a refrigerant, a roller rolling along the inner peripheral surface of the cylinder, and A rotary compressor including a vane inserted into the formed groove portion and reciprocating while sliding on the outer peripheral surface of the roller to partition the inside of the cylinder into the suction portion side and the discharge portion side; Vane, Cr 9% -27%,
A base of the base material is quenched and tempered using sintered iron having a porosity of 15% or less as a base material by molding and sintering a quench-hardening iron-based powder material containing 0.4% or more of C. It is characterized in that a martensite structure is formed by the treatment, and a Fe-N layer and a nitrogen diffusion layer are formed on the surface in order from the surface layer by a nitriding treatment. The term nitriding includes nitrocarburizing.
【0011】この構成によれば、ベーンのCr量を9%
以上としたことにより、Fe−N層の耐摩耗性が向上す
るとともに、窒素拡散層の耐摩耗性が飛躍的に向上す
る。Cr量が27%を超えても0.4%未満であって
も、マルテンサイト組織化が不十分となる。また、空孔
率を15%以下にしたことにより、窒化または軟窒化処
理の際に窒素ガスがベーン内部まで深く浸入するのを防
止することができ、寸法歪みが小さくなり、窒化による
強度低下の発生が低減され、脆化も低減される。According to this structure, the Cr content of the vane is reduced to 9%.
With the above, the wear resistance of the Fe—N layer is improved and the wear resistance of the nitrogen diffusion layer is dramatically improved. If the Cr content exceeds 27% or is less than 0.4%, the martensite organization becomes insufficient. Further, by setting the porosity to 15% or less, it is possible to prevent nitrogen gas from penetrating deeply into the vane during nitriding or nitrocarburizing treatment, to reduce dimensional distortion, and to reduce strength due to nitriding. Occurrence is reduced and embrittlement is also reduced.
【0012】請求項2に記載の発明は、請求項1のロー
タリ圧縮機において、鉄系粉末材料が、SUS440
A、SUS440B、SUS440C、SKD1、SK
D11のいずれかであることを特徴とするものであり、
好ましい態様である。According to a second aspect of the present invention, in the rotary compressor of the first aspect, the iron-based powder material is SUS440.
A, SUS440B, SUS440C, SKD1, SK
D11.
This is a preferred embodiment.
【0013】請求項3に記載の発明は、冷媒の吸入部お
よび吐出部を有したシリンダと、前記シリンダの内周面
に沿って転動するローラと、前記シリンダに半径方向に
形成された溝部内に挿入され前記ローラの外周面に摺動
する状態で出退して前記シリンダの内部を前記吸入部側
と吐出部側とに仕切るベーンとを備えたロータリ圧縮機
において、前記ベーンは、Cr9%〜27%、Ni4%
〜8%、C0.2%以下を含んだ析出硬化性の鉄系粉末
材料を成形および焼結して空孔率15%以下とした焼結
鉄をベース材として、前記ベース材の基地を熱処理によ
りマルテンサイト組織化し、表面に窒化処理によてFe
−N層と窒素拡散層とを表層より順に形成した構成とし
たことを特徴とする。窒化処理なる語句は軟窒化処理も
含むものとする。According to a third aspect of the present invention, there is provided a cylinder having a suction portion and a discharge portion for a refrigerant, a roller rolling along an inner peripheral surface of the cylinder, and a groove formed in the cylinder in a radial direction. A rotary vane having a vane inserted into the cylinder and sliding back and forth with respect to the outer peripheral surface of the roller to partition the inside of the cylinder into the suction portion side and the discharge portion side. % To 27%, Ni 4%
A base of sintered iron having a porosity of 15% or less obtained by molding and sintering a precipitation hardening iron-based powder material containing -8% and C of 0.2% or less, and heat-treating the base of the base material. To form a martensite structure, and nitriding the surface to form Fe
The present invention is characterized in that a -N layer and a nitrogen diffusion layer are formed in order from the surface layer. The term nitriding includes nitrocarburizing.
【0014】この構成によれば、ベーンのCr量を9%
以上としたことにより、Fe−N層の耐摩耗性が向上す
るとともに、窒素拡散層の耐摩耗性が飛躍的に向上す
る。Cr量が27%を超えても0.4%未満であって
も、マルテンサイト組織化が不十分となる。また、空孔
率を15%以下にしたことにより、窒化または軟窒化処
理の際に窒素ガスがベーン内部まで深く浸入するのを防
止することができ、寸法歪みが小さくなり、窒化による
強度低下の発生が低減され、脆化も低減される。According to this structure, the Cr content of the vane is reduced to 9%.
With the above, the wear resistance of the Fe—N layer is improved and the wear resistance of the nitrogen diffusion layer is dramatically improved. If the Cr content exceeds 27% or is less than 0.4%, the martensite organization becomes insufficient. Further, by setting the porosity to 15% or less, it is possible to prevent nitrogen gas from penetrating deeply into the vane during nitriding or nitrocarburizing treatment, to reduce dimensional distortion, and to reduce strength due to nitriding. Occurrence is reduced and embrittlement is also reduced.
【0015】請求項4に記載の発明は、請求項3のロー
タリ圧縮機において、鉄系粉末材料が、SUS630、
SUS631のいずれかであることを特徴とするもので
あり、好ましい態様である。According to a fourth aspect of the present invention, in the rotary compressor of the third aspect, the iron-based powder material is SUS630,
SUS631, which is a preferred embodiment.
【0016】請求項5に記載の発明は、請求項1〜請求
項4のいずれかに記載のロータリ圧縮機において、焼結
鉄は、固相焼結または液相焼結により形成したことを特
徴とするものであり、空孔率を15%以下にするために
は通常は液相焼結の材料を使用するが、添加剤や焼結条
件等によって固相焼結も可能である。According to a fifth aspect of the present invention, in the rotary compressor according to any one of the first to fourth aspects, the sintered iron is formed by solid phase sintering or liquid phase sintering. In order to reduce the porosity to 15% or less, a liquid phase sintering material is usually used, but solid phase sintering is also possible depending on additives and sintering conditions.
【0017】請求項6に記載の発明は、請求項1〜請求
項5のいずれかに記載のロータリ圧縮機において、シリ
ンダの溝に摺動するベーンの側面部は、研削加工によっ
て露出させた窒素拡散層を主たる摺動面としたことを特
徴とするものであり、この構成により、窒素拡散層の空
孔の内面にも形成される化合物層によって冷凍機油が確
実に保持され、ベーンとシリンダの凝着摩耗に対して非
常に優れたベーン摺動面となる。According to a sixth aspect of the present invention, in the rotary compressor according to any one of the first to fifth aspects, the side surface of the vane sliding in the groove of the cylinder is formed of nitrogen exposed by grinding. The diffusion layer is characterized as a main sliding surface, and by this configuration, the refrigerating machine oil is securely held by the compound layer also formed on the inner surface of the pores of the nitrogen diffusion layer, and the vane and the cylinder A very good vane sliding surface against adhesive wear.
【0018】請求項7に記載の発明は、請求項1〜請求
項5のいずれかに記載のロータリ圧縮機において、シリ
ンダの溝に摺動するベーンの側面部は、研削加工によっ
て露出させた窒素拡散層とFe−N層との混合組織を摺
動面としたことを特徴とするものであり、この構成によ
り、Fe−N層と窒素拡散層との間に摺動摩耗によって
間隙が発生し、その間隙に冷凍機油が保持されるように
なるため、ベーンとシリンダの凝着摩耗に対して非常に
優れたベーン摺動面となる。According to a seventh aspect of the present invention, in the rotary compressor according to any one of the first to fifth aspects, the side surface of the vane sliding in the groove of the cylinder is formed of nitrogen exposed by grinding. The sliding surface is characterized by a mixed structure of the diffusion layer and the Fe-N layer. With this configuration, a gap is generated between the Fe-N layer and the nitrogen diffusion layer due to sliding wear. Since the refrigerating machine oil is held in the gap, a vane sliding surface which is very excellent against cohesive wear between the vane and the cylinder is obtained.
【0019】請求項8に記載の発明は、請求項1〜請求
項5のいずれかに記載のロータリ圧縮機において、シリ
ンダの溝に摺動するベーンの側面部は、研削加工によっ
て露出させたFe−N層を摺動面としたことを特徴とす
るものであり、この構成によれば、Fe−N層は極めて
金属凝着しにくい組織であるため、ベーンとシリンダの
凝着摩耗に対して非常に優れたベーン摺動面となる。According to an eighth aspect of the present invention, in the rotary compressor according to any one of the first to fifth aspects, the side surface of the vane sliding in the groove of the cylinder is made of Fe exposed by grinding. According to this configuration, the Fe-N layer has a structure that is extremely resistant to metal adhesion. Very good vane sliding surface.
【0020】請求項9に記載の発明は、請求項1〜請求
項8のいずれかに記載のロータリ圧縮機において、ロー
ラに摺動するベーンの先端部は、Fe−N層を摺動面と
したことを特徴とするものであり、この構成によれば、
Crが9%以上のベーン材にあってFe−N層に含まれ
るクロム窒化物の効果により、非常に耐摩耗性の優れた
ものとなる。According to a ninth aspect of the present invention, in the rotary compressor according to any one of the first to eighth aspects, the tip end of the vane sliding on the roller has an Fe-N layer as a sliding surface. According to this configuration,
Due to the effect of the chromium nitride contained in the Fe—N layer in the vane material having Cr of 9% or more, the wear resistance becomes very excellent.
【0021】請求項10に記載の発明は、請求項1〜請
求項8のいずれかに記載のロータリ圧縮機において、ロ
ーラに摺動するベーンの先端部は、研削加工によって露
出させた表面粗さRy3μm以下のFe−N層を摺動面
としたことを特徴とするものであり、この構成によれ
ば、表面粗さRy3μm以下のFe−N層でローラに摺
動することで、微細な突起部に大きな応力が働きにくく
なり、極めて金属凝着しにくい状況となり、ベーンとロ
ーラの凝着摩耗に対して非常に優れたベーン摺動面とな
る。According to a tenth aspect of the present invention, in the rotary compressor according to any one of the first to eighth aspects, the tip of the vane sliding on the roller has a surface roughness exposed by grinding. The present invention is characterized in that an Fe-N layer having a thickness of 3 μm or less is used as a sliding surface. According to this configuration, a fine projection is formed by sliding on a roller with an Fe-N layer having a surface roughness of 3 μm or less. A large stress is hardly applied to the portion, and it is extremely difficult to adhere to the metal, so that the vane sliding surface is very excellent against the abrasion and adhesion of the vane and the roller.
【0022】請求項11に記載の発明は、請求項1〜請
求項10のいずれかに記載のロータリ圧縮機において、
窒化処理がガス窒化またはガス軟窒化処理であることを
特徴とするものであり、いずれもFe−N層、窒素拡散
層を良好に形成できる。According to the eleventh aspect of the present invention, in the rotary compressor according to any one of the first to tenth aspects,
The nitriding treatment is a gas nitriding or gas nitrocarburizing treatment, and any of them can favorably form an Fe—N layer and a nitrogen diffusion layer.
【0023】請求項12に記載の発明は、請求項1〜請
求項11のいずれかに記載のロータリ圧縮機において、
窒素拡散層は、窒化処理温度を500℃から580℃と
して0.05mm以上の厚さにて形成したことを特徴と
するものであり、この構成により、耐摩耗性のあるFe
−N層、窒素拡散層の膜厚が可能になり、また研削後も
窒素拡散層に耐摩耗性を確保できる。According to a twelfth aspect of the present invention, in the rotary compressor according to any one of the first to eleventh aspects,
The nitrogen diffusion layer is characterized by being formed with a thickness of 0.05 mm or more at a nitriding temperature of 500 ° C. to 580 ° C.
-The thickness of the N layer and the nitrogen diffusion layer can be made possible, and the wear resistance of the nitrogen diffusion layer can be ensured even after grinding.
【0024】請求項13に記載の発明は、請求項1〜請
求項12のいずれかに記載のロータリ圧縮機において、
空孔を含んだ焼結鉄の表面に水蒸気処理により酸化皮膜
を形成したことを特徴とするものであり、この構成によ
り、窒化が困難な、Crを多く含有する材料でありなが
ら、酸化被膜(四三酸化鉄膜)の存在によって容易に窒
化できる。According to a thirteenth aspect of the present invention, in the rotary compressor according to any one of the first to twelfth aspects,
An oxide film is formed on the surface of the sintered iron including the pores by a steam treatment. With this structure, the oxide film ( It can be easily nitrided by the presence of ferric oxide film.
【0025】請求項14に記載の発明は、請求項1〜請
求項13のいずれかに記載のロータリ圧縮機において、
ローラは、Cr0.5%〜1.0%、Mo0.2%〜
0.4%、P0.1%〜0.4%を含んだ鋳鉄材で作成
したことを特徴とするものであり、このようなCr、M
o、Pの最適成分含有率の鋳鉄材で構成されたローラは
耐摩耗性が非常に高い。According to a fourteenth aspect of the present invention, in the rotary compressor according to any one of the first to thirteenth aspects,
Rollers are Cr 0.5% -1.0%, Mo 0.2%-
It is characterized by being made of a cast iron material containing 0.4% and P 0.1% to 0.4%.
Rollers made of cast iron having the optimum component content of o and P have extremely high wear resistance.
【0026】請求項15に記載の発明は、請求項1〜請
求項13のいずれかに記載のロータリ圧縮機において、
ローラは、Cr0.5%〜1.0%、Mo0.2%〜
0.4%、B0.02%〜0.1%を含んだ鋳鉄材で作
成したことを特徴とするものであり、このようなCr、
Mo、Pの最適成分含有率の鋳鉄材で構成されたローラ
は耐摩耗性が非常に高い。According to a fifteenth aspect of the present invention, in the rotary compressor according to any one of the first to thirteenth aspects,
Rollers are Cr 0.5% -1.0%, Mo 0.2%-
It is characterized by being made of a cast iron material containing 0.4% and B of 0.02% to 0.1%.
A roller made of a cast iron material having the optimum content of Mo and P has extremely high wear resistance.
【0027】請求項16に記載の発明は、請求項1〜請
求項15のいずれかに記載のロータリ圧縮機において、
冷媒がHFCであり、冷凍機油としてのエステル油が添
加されたことを特徴とするものであり、代替フロン冷媒
としてのHFCに対しても、高信頼性を実現できる。According to a sixteenth aspect of the present invention, in the rotary compressor according to any one of the first to fifteenth aspects,
The refrigerant is HFC, and is characterized by the addition of an ester oil as a refrigerating machine oil, and high reliability can be realized also with respect to HFC as an alternative CFC refrigerant.
【0028】請求項17に記載の発明は、請求項1〜請
求項16のいずれかに記載のロータリ圧縮機において、
冷媒がR32であることを特徴とするものである。な
お、上記において、Fe−N層はFe2N,Fe2-3N,
Fe3Nといった窒化物が形成された層を意味し、窒素
拡散層はFeにNが固溶した過飽和固溶体、または合金
元素の硬い窒化物が存在する拡散層を意味する。また、
HFCはハイドロフルオロカーボン、R32はジフルオ
ロメタンである。[0028] According to a seventeenth aspect of the present invention, in the rotary compressor according to any one of the first to sixteenth aspects,
The refrigerant is R32. In the above description, the Fe—N layer is composed of Fe 2 N, Fe 2-3 N,
A nitrogen diffusion layer refers to a layer in which a nitride such as Fe 3 N is formed, and a nitrogen diffusion layer refers to a supersaturated solid solution in which N is dissolved in Fe or a diffusion layer in which a hard nitride of an alloy element is present. Also,
HFC is hydrofluorocarbon and R32 is difluoromethane.
【0029】以下、本発明の実施の形態を図面を参照し
ながら具体的に説明する。 (実施の形態1)本発明の実施の形態1におけるロータ
リ圧縮機は図8および図9を用いて説明した従来のもの
とほぼ同様の構成を有しているので、図8および図9を
援用し、全体構成および動作の説明を省略する。Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. (Embodiment 1) The rotary compressor according to Embodiment 1 of the present invention has substantially the same configuration as that of the conventional rotary compressor described with reference to FIGS. The description of the overall configuration and operation is omitted.
【0030】この実施の形態1におけるロータリ圧縮機
が従来のロータリ圧縮機と相違するのは、案内溝14を
含んだシリンダ7、ローラ13、ベーン15の構成であ
る。すなわち、シリンダ7は、パーライトを10−50
%含んだ金型共晶黒鉛鋳鉄で作成している。ローラ13
は、Cr0.8%、Ni0.2%、Mo0.2%、P
0.2%を添加した合金鋳鉄で作成し、焼き入れ焼き戻
しを施したものを使用している。The rotary compressor according to the first embodiment is different from the conventional rotary compressor in the configuration of the cylinder 7 including the guide groove 14, the roller 13, and the vane 15. That is, the cylinder 7 has a pearlite of 10-50.
% Eutectic graphite cast iron. Roller 13
Are Cr 0.8%, Ni 0.2%, Mo 0.2%, P
It is made of alloy cast iron to which 0.2% is added, and quenched and tempered.
【0031】ベーン15は、図1(a)(b)に上面図および
側面図を示したようなものであり、複数の空孔を全体に
わたって、空孔率15%以下にて有するとともに、先端
部15aおよび側面部15bに以下のようにして形成し
た層を有している。The vane 15 is shown in a top view and a side view in FIGS. 1 (a) and 1 (b). The vane 15 has a plurality of holes at a porosity of 15% or less, and a tip end. The part 15a and the side part 15b have layers formed as follows.
【0032】ベーン15の作成方法を説明する。まず、
Cr16.0〜18.0%、C0.95〜1.2%を含
んだ焼き入れ硬化性の粉末マルテンサイト系ステンレス
鋼を成形および固相焼結して、空孔率15%以下のベー
ス材を作成し、このベース材を焼き入れ焼き戻しして基
地をマルテンサイト組織化し、次いで研削加工して先端
部15a、側面部15bを仕上げる。A method for forming the vane 15 will be described. First,
A base material having a porosity of 15% or less by forming and solid-phase sintering a quench-hardenable powdered martensitic stainless steel containing 16.0 to 18.0% of Cr and 0.95 to 1.2% of C. Then, the base material is quenched and tempered to form a martensite structure in the matrix, and then, is ground to finish the tip portion 15a and the side portion 15b.
【0033】次に、仕上げたベース材を560−570
℃で窒化処理(軟窒化処理でもよい)して、図2および
図3(a)(b)に示したように、空孔19を持った基地B
に、Fe−N層である化合物層20と窒素拡散層21と
を表層より順に配置し、側面部15bは更に研削加工し
て化合物層20を除去し、図3(c) に示すように、窒素
拡散層21を露出させる。窒素拡散層21の厚さは0.
05mm以上となるようにする。Next, the finished base material is 560-570
2 and 3 (a) and 3 (b), a nitriding treatment (or a nitrocarburizing treatment) is performed at the base B having holes 19 as shown in FIGS.
Next, a compound layer 20 as a Fe—N layer and a nitrogen diffusion layer 21 are arranged in this order from the surface layer, and the side surface portion 15b is further ground to remove the compound layer 20, and as shown in FIG. The nitrogen diffusion layer 21 is exposed. The thickness of the nitrogen diffusion layer 21 is equal to 0.
It should be at least 05 mm.
【0034】このようなベーン15は、Cr量が16.
0%〜18.0%であることにより、従来のものと比べ
て、先端部15aの化合物層20の耐摩耗性が向上する
とともに、窒素拡散層21の耐摩耗性(耐凝着摩耗性)
が大幅に向上する。The vane 15 has a Cr content of 16.
By being 0% to 18.0%, the wear resistance of the compound layer 20 at the tip 15a is improved and the wear resistance of the nitrogen diffusion layer 21 (adhesive wear resistance) as compared with the conventional one.
Is greatly improved.
【0035】また、空孔率が15%以下であることによ
り、窒化(または軟窒化)処理の際に窒素ガスがベーン
15の内部まで深く浸入することがなく、寸法歪みが小
さくなり、窒化による強度低下、脆性化が抑えられる。
逆に、全部連続空孔であれば、強度低下、脆性化が発生
し、実使用条件での運転が不可能になるだけでなく、窒
化処理時に窒素ガスがベーン15全体に拡散し、ベーン
15に大きな歪みが発生し、使用不可能にもなってしま
う。したがって、空孔率15%以下とすることは非常に
重要な要素である。Further, since the porosity is 15% or less, the nitrogen gas does not penetrate deeply into the vane 15 during the nitriding (or soft nitriding) treatment, so that the dimensional distortion is reduced. Reduction in strength and brittleness are suppressed.
Conversely, if all pores are continuous, the strength is reduced and the embrittlement occurs, so that not only operation under actual use conditions becomes impossible, but also the nitrogen gas diffuses throughout the vane 15 during the nitriding treatment, and the vane 15 Large distortion occurs, making it unusable. Therefore, setting the porosity to 15% or less is a very important factor.
【0036】また、窒化処理条件を560℃から570
℃に設定したため、化合物層20や窒素拡散層21が安
定して形成され、安定した耐摩耗性が発揮される。また
窒素拡散層21を0.05mm以上としたため、窒素拡
散層21の耐摩耗性が安定する。窒化処理温度が500
℃より低い場合、580℃より高い場合には、化合物層
20の形成が難しくなり、窒素拡散層21の形成も難し
くなってしまう。In addition, the nitriding conditions are set at 560 ° C. to 570 ° C.
C., the compound layer 20 and the nitrogen diffusion layer 21 are formed stably, and stable wear resistance is exhibited. In addition, since the nitrogen diffusion layer 21 has a thickness of 0.05 mm or more, the wear resistance of the nitrogen diffusion layer 21 is stable. Nitriding temperature is 500
If the temperature is lower than 580 ° C., the formation of the compound layer 20 becomes difficult, and the formation of the nitrogen diffusion layer 21 also becomes difficult.
【0037】さらに、空孔19が点在することにより、
図4に拡大示したように、窒化処理時に空孔19の内壁
にもFe−N層である空孔内化合物層22が形成される
ため、空孔19内に冷凍機油Lが保持され、保持された
冷凍機油Lがベーン15の摺動時に摺動面に供給される
ようになり、耐摩耗性が向上する。また幾分かの連続空
孔が形成された場合も空孔内化合物層22が封孔の役目
を果たすことになり、シリンダ7内で加わった圧力や冷
凍機油Lが逃げることはなくなり、冷凍機油油圧が保持
され、耐摩耗性がより向上する。Further, since the holes 19 are scattered,
As shown in an enlarged view in FIG. 4, since the intra-cavity compound layer 22, which is an Fe—N layer, is also formed on the inner wall of the pore 19 during the nitriding treatment, the refrigerating machine oil L is retained in the pore 19 and retained. The refrigerating machine oil L is supplied to the sliding surface when the vane 15 slides, and the wear resistance is improved. Even when some continuous holes are formed, the intra-hole compound layer 22 functions as a seal, and the pressure applied in the cylinder 7 and the refrigerating machine oil L do not escape. The oil pressure is maintained, and the wear resistance is further improved.
【0038】したがって、ベーン15は十分な強度を有
し、耐摩耗性が良好な化合物層20を備えた先端部15
aは、過酷な摺動条件でもローラ13の外周面13aに
対する凝着摩耗は生じにくく、側面部15bの窒素拡散
層21も耐摩耗性に優れたものとなっている。ローラ1
3も、成分Cr、Mo、Pによって非常に耐摩耗性に優
れ、Niによって非常に焼入性に優れたものとなってい
る。また、シリンダ7は基地B中にパーライトを15%
以上含んでいるので、耐摩耗性が非常に良い。Therefore, the vane 15 has a sufficient strength and the tip 15 provided with the compound layer 20 having good abrasion resistance.
As for a, the adhesive wear on the outer peripheral surface 13a of the roller 13 hardly occurs even under severe sliding conditions, and the nitrogen diffusion layer 21 on the side surface portion 15b is also excellent in wear resistance. Roller 1
Sample No. 3 is also extremely excellent in wear resistance due to the components Cr, Mo and P, and very excellent in hardenability due to Ni. Cylinder 7 has 15% pearlite in base B
Since it contains the above, the abrasion resistance is very good.
【0039】これらのことから、潤滑を行っている冷凍
機油Lの添加量がわずかであって、案内溝14とベーン
15の摺動面に油膜が生じにくく、特に冷媒自体に潤滑
性が望めないHFC冷媒では厳しい摺動条件となり、ま
たベーン15の先端部15aとローラ13の外周面13
aも油膜の少ない金属接触に近い境界潤滑状態となり、
厳しい摺動条件となるロータリ圧縮機にあって、高い信
頼性を実現できる。 (実施の形態2)実施の形態2のロータリ圧縮機は実施
の形態1のものとほぼ同様の構成を有しているが、以下
の点で異なっている。From these facts, the addition amount of the lubricating refrigerating machine oil L is small, and an oil film is hardly formed on the sliding surface between the guide groove 14 and the vane 15, and especially the refrigerant itself cannot be expected to have lubricity. The HFC refrigerant has severe sliding conditions, and the tip 15a of the vane 15 and the outer circumferential surface 13 of the roller 13
a also becomes a boundary lubrication state close to metal contact with little oil film,
High reliability can be realized in a rotary compressor under severe sliding conditions. (Embodiment 2) The rotary compressor of Embodiment 2 has substantially the same configuration as that of Embodiment 1, but differs in the following points.
【0040】シリンダ7は、パーライトを95%以上含
んだFC250で作成している。ローラ13は、Cr
0.8%、Ni0.2%、Mo0.2%、B0.04%
を添加した合金鋳鉄で作成し、焼き入れ焼き戻しを施し
ている。The cylinder 7 is made of FC250 containing 95% or more of pearlite. The roller 13 is made of Cr
0.8%, Ni 0.2%, Mo 0.2%, B 0.04%
It is made of alloy cast iron to which is added, and is quenched and tempered.
【0041】ベーン15は、Cr16.0%〜18.0
%、Ni6.50%〜7.75%、C0.09%以下を
含んだ析出硬化性のSUS631を成形および固相焼結
することにより、空孔率15%以下のベース材を作成
し、このベース材を固溶化処理、中間処理を行った後、
析出効果処理して、基地をマルテンサイトと析出物とが
混在した組織とし、次に研削加工して先端部15a、側
面部15bを仕上げている。そしてその後に、窒化処理
(軟窒化処理でもよい)によって、図5(a)(b)に示すよ
うに、基地B1に、化合物層20,窒素拡散層21を形
成し、ローラ13の外周面に摺接するベーン15の先端
部15aは化合物層20を残し、シリンダ7に摺接する
ベーン15の側面部15bは、化合物層20を研削加工
して、図5(c)に示すように、窒素拡散層21を露出さ
せている。The vane 15 has a Cr content of 16.0% to 18.0%.
%, Ni 6.50% to 7.75%, and C. 0.09% or less, by forming and solid-phase sintering a precipitation-hardenable SUS631, a base material having a porosity of 15% or less is prepared. After solution treatment and intermediate treatment of the base material,
Precipitation effect treatment is performed to make the matrix a structure in which martensite and precipitates are mixed, and then the front end portion 15a and the side surface portion 15b are finished by grinding. Then, after that, the compound layer 20 and the nitrogen diffusion layer 21 are formed on the base B1 by nitriding treatment (or nitrocarburizing treatment) as shown in FIGS. The tip part 15a of the vane 15 slidingly contacting leaves the compound layer 20, and the side surface part 15b of the vane 15 slidingly contacting the cylinder 7 grinds the compound layer 20 to form a nitrogen diffusion layer as shown in FIG. 21 are exposed.
【0042】そして、このような構成により、次のよう
な利点を有している。シリンダ7の案内溝14とベーン
15のサイドが厳しい摺動条件となり、またベーン15
の先端部15aとローラ13の外周面13aが油の少な
い金属接触に近い摺動条件となっても、ベーン15の先
端部15aは耐摩耗性が良好な化合物層20であるた
め、ローラ13の外周面13aとの凝着摩耗は生じにく
く、ベーン15の側面部15bも窒素拡散層21である
ため摩耗しにくい。ローラ13も、成分Cr、Mo、B
が非常に耐摩耗性に優れ、Niが非常に焼入性に優れて
いるため、ベーン15との組合せで、非常に耐摩耗性の
優れたものとなる。シリンダ7も、基地B1中にパーラ
イトを95%以上含んでいるので、耐摩耗性は非常に良
い。これらのことから、信頼性の高いロータリ圧縮機を
実現できる。 (実施の形態3)実施の形態3のロータリ圧縮機は実施
の形態1のものとほぼ同様の構成を有しているが、以下
の点で異なっている。The above configuration has the following advantages. The guide groove 14 of the cylinder 7 and the side of the vane 15 are subjected to severe sliding conditions.
Even when the leading end 15a of the vane 15 and the outer peripheral surface 13a of the roller 13 have sliding conditions close to metal contact with less oil, the leading end 15a of the vane 15 is a compound layer 20 having good wear resistance. Adhesive wear with the outer peripheral surface 13a is unlikely to occur, and the side surface portion 15b of the vane 15 is also hard to wear because the side surface portion 15b is the nitrogen diffusion layer 21. The roller 13 is also composed of the components Cr, Mo, B
Is very excellent in wear resistance, and Ni is very excellent in hardenability. Therefore, in combination with the vane 15, the wear resistance is very excellent. Since the cylinder 7 also contains 95% or more of pearlite in the base B1, the wear resistance is very good. From these, a highly reliable rotary compressor can be realized. (Third Embodiment) A rotary compressor according to a third embodiment has substantially the same configuration as that of the rotary compressor according to the first embodiment, but differs in the following points.
【0043】ローラ13は、Cr0.8%、Ni0.2
%、Mo0.2%、P0.3%の成分を添加した合金鋳
鉄で作成し、焼き入れ焼き戻しをほどこしたものであ
り、シリンダ7は、A型片状黒鉛鋳鉄FC250で、パ
ーライトを90%以上含んだもので作成している。The roller 13 is made of 0.8% Cr, 0.2% Ni,
%, Mo0.2% and P0.3% are made of alloy cast iron and quenched and tempered. The cylinder 7 is an A-type flaky graphite cast iron FC250, and 90% of pearlite. It is created by including the above.
【0044】ベーン15は、C0.95〜1.2%、C
r16.0〜18.0%を含んだマルテンサイト系ステン
レス鋼を成形および固相焼結することにより、空孔率1
5%以下のベース材を作成し、このベース材を焼き入れ
焼き戻して基地をマルテンサイト組織化し、次に研削加
工して先端部15a、側面部15bを仕上げている。そ
してその後に、窒化処理を560−570℃で行い、更
にベーン15の先端部15a、側面部15bを研削加工
して、先端部15aは図6(a) に示すように化合物層2
0を残しながら表面粗さRy1μm程度とし、側面部1
5bにも図6(b) に示すように化合物層20を残してい
る。B1は基地である。The vane 15 contains 0.95 to 1.2% of C,
The porosity is 1 by forming and solid-phase sintering a martensitic stainless steel containing 16.0 to 18.0% r.
A base material of 5% or less is prepared, the base material is quenched and tempered to form a martensite structure in the base, and then the tip portion 15a and the side portion 15b are finished by grinding. Then, after that, a nitriding treatment is performed at 560-570 ° C., and a tip portion 15a and a side portion 15b of the vane 15 are ground to form a compound layer 2 as shown in FIG. 6 (a).
Surface roughness Ry of about 1 μm while leaving 0
As shown in FIG. 6B, the compound layer 20 is also left on 5b. B1 is a base.
【0045】そして、このような構成により、次のよう
な利点を有している。ベーン15の先端部15aが表面
粗さRy1μm程度であるため、先端部15aの微視的
なローラ13との接触においてもヘルツ応力が小さくな
り、摩耗に影響をあたえない。またベーン15の先端部
15aは化合物層20を残しているため、ローラ13と
の凝着摩耗は非常に生じにくく、また側面部15bも化
合物層20を残しているため、側面部15bのみならず
シリンダ7の案内溝14の摩耗もきわめて少ない。ま
た、ベーン15の先端部15aおよび側面部15bの摺
動面の空孔19内に冷凍機油Lが保持されるため、ベー
ン15は非常に耐摩耗性に優れたものとなる。The above configuration has the following advantages. Since the tip 15a of the vane 15 has a surface roughness Ry of about 1 μm, even when the tip 15a contacts the roller 13 microscopically, the Hertzian stress is reduced, and the wear is not affected. Further, since the compound layer 20 is left at the tip 15a of the vane 15, adhesion and abrasion with the roller 13 is very unlikely to occur, and since the compound layer 20 is left on the side surface 15b, not only the side surface 15b but also the side surface 15b is used. The wear of the guide groove 14 of the cylinder 7 is extremely small. Further, since the refrigerating machine oil L is held in the holes 19 in the sliding surfaces of the tip portion 15a and the side surface portion 15b of the vane 15, the vane 15 has extremely excellent wear resistance.
【0046】このようなベーン15と、ローラ13とシ
リンダ7の組み合わせによって、摩耗量が非常に少な
く、信頼性の高い圧縮機を実現できる。 (実施の形態4)実施の形態4のロータリ圧縮機は実施
の形態3のものとほぼ同様の構成を有しているが、以下
の点で異なっている。With such a combination of the vane 15, the roller 13 and the cylinder 7, it is possible to realize a highly reliable compressor with a very small amount of wear. (Embodiment 4) The rotary compressor of Embodiment 4 has substantially the same configuration as that of Embodiment 3 but differs in the following points.
【0047】図7に示すように、化合物層20と窒素拡
散層21の境界近傍を研削することにより、ベーン15
の側面部15bを化合物層20と窒素拡散層21が混合
した組織としている。As shown in FIG. 7, by grinding the vicinity of the boundary between the compound layer 20 and the nitrogen diffusion layer 21, the vane 15
Has a texture in which the compound layer 20 and the nitrogen diffusion layer 21 are mixed.
【0048】これにより、非常に硬い組織(化合物層2
0)と硬い組織(窒素拡散層21)との間に冷凍機油L
が保持されるため、耐摩耗性がより向上する。 (実施の形態5)実施の形態5のロータリ圧縮機は実施
の形態3のものとほぼ同様の構成を有しているが、以下
の点で異なっている。Thus, a very hard tissue (compound layer 2)
0) and the hard tissue (nitrogen diffusion layer 21)
Is maintained, so that the wear resistance is further improved. (Fifth Embodiment) A rotary compressor according to a fifth embodiment has substantially the same configuration as that of the rotary compressor according to the third embodiment, but differs in the following points.
【0049】ベーン15は、C0.95〜1.2%、C
r16.0〜18.0%を含んだマルテンサイト系ステン
レス鋼を成形および固相焼結することにより、空孔率1
5%以下のベース材を作成し、このベース材を焼き入れ
焼き戻して基地をマルテンサイト組織化し、その後に水
蒸気処理することにより、図8に示すように、表面部お
よび内部の空孔19にも四三酸化鉄からなる酸化皮膜2
3を形成している。The vane 15 has a C content of 0.95 to 1.2%,
The porosity is 1 by forming and solid-phase sintering a martensitic stainless steel containing 16.0 to 18.0% r.
By forming a base material of 5% or less, quenching and tempering the base material to form a martensite structure of the base, and then performing steam treatment, as shown in FIG. Oxide film 2 made of ferric oxide
3 is formed.
【0050】そしてその後に、実施の形態3と同様に、
研削加工を行って先端部15a、側面部15bを仕上
げ、窒化処理を560−570℃で行って、化合物層2
0と窒素拡散層21と空孔内化合物層22とを形成し、
更に研削加工して、先端部15aは、化合物層20を残
しながら表面粗さRy1μm程度とし、側面部15bに
も化合物層20を残している。Then, as in the third embodiment,
The tip portion 15a and the side portion 15b are finished by grinding, and nitriding is performed at 560-570 ° C.
0, a nitrogen diffusion layer 21 and an intra-vacancy compound layer 22;
By further grinding, the tip portion 15a has a surface roughness Ry of about 1 μm while leaving the compound layer 20, and the compound layer 20 also remains on the side surface portion 15b.
【0051】そして、このような構成により、次のよう
な利点を有している。上記したベーン15のようにCr
成分が多く酸化クロムの膜が形成される素材にあって
は、通常の窒化処理だけでは窒化が難しく、硫化水素ガ
ス、フッカ窒素ガス等によって酸化クロムの膜を除去す
る前処理が必要であるが、このように水蒸気処理を施す
ことにより、前処理が不要、あるいは短時間ですむ。The above configuration has the following advantages. Cr as in vane 15 described above
In the case of a material containing a large amount of components and forming a chromium oxide film, it is difficult to perform nitridation only by ordinary nitriding treatment, and a pretreatment for removing the chromium oxide film with a hydrogen sulfide gas, a hooker nitrogen gas, or the like is required. By performing the steam treatment as described above, the pretreatment is not required or the time is short.
【0052】また、窒化処理後の化合物層20や窒素拡
散層21の空孔19に空孔内化合物層22や酸化皮膜2
3が微量に残留するため、気密性が向上するとともに、
酸化皮膜23を構成する四三酸化鉄は多孔質であるため
冷凍機油Lを保持する能力が大きくなり、耐摩耗性が向
上する。The compound layer 20 and the oxide film 2 in the pores are formed in the holes 19 of the compound layer 20 and the nitrogen diffusion layer 21 after the nitriding treatment.
Since a small amount of 3 remains, airtightness is improved,
Since triiron tetroxide constituting the oxide film 23 is porous, the ability to hold the refrigerating machine oil L is increased, and the wear resistance is improved.
【0053】なお、実施の形態3,4,5の構成を基地
2で実現することも可能である。The configurations of the third, fourth, and fifth embodiments can be realized by the base 2.
【0054】[0054]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ベーン
を、Cr9%〜27%、C0.4%以上の焼き入れ硬化
性のある鉄系粉末材を成形焼結した空孔率15%以下の
焼結鉄、あるいはCr9%〜27%、Ni4%〜8%、
C0.2%以下の析出硬化性のある鉄系粉末材を成形焼
結した空孔率15%以下の焼結鉄をベース材として、そ
の基地をマルテンサイト組織化し、表面にFe−N層と
窒素拡散層を形成した構成としたため、耐摩耗性に極め
て優れるだけでなく、量産性に優れ、低コストのベーン
を提供可能となった。このようなベーンは、今後の代替
フロン冷媒にも有用である。As described above, according to the present invention, a porosity of 15% is obtained by molding and sintering an iron-based powder having a quench-hardening property of 9% to 27% Cr and 0.4% C or more. The following sintered iron, or Cr 9% to 27%, Ni 4% to 8%,
Using a sintered iron having a porosity of 15% or less as a base material obtained by molding and sintering an iron-based powder material having a precipitation-hardening property of 0.2% or less, the base thereof is formed into a martensite structure, and an Fe-N layer is formed on the surface. Since the structure in which the nitrogen diffusion layer is formed is adopted, not only the wear resistance is extremely excellent, but also the mass productivity is excellent and a low-cost vane can be provided. Such vanes are also useful for future alternative CFC refrigerants.
【0055】また、焼結鉄をベース材としたため、研削
加工のみですべての加工を行うことができ、大幅な工程
削減、管理削減も可能となった。単に空孔を設けた従来
の焼結鉄では、強度・寸法歪みの問題が有り、量産化が
難しかったが、空孔率15%以下としたことで、これら
の問題も解決した。また、空孔内にもFe−N層を形成
することで、封孔の役目を果たさせ、且つ冷凍機油を保
持させることが可能になり、耐摩耗性を大きく向上可能
となった。Further, since the sintered iron is used as the base material, all the processing can be performed only by the grinding processing, so that the number of steps and management can be greatly reduced. The conventional sintered iron simply provided with porosity had problems of strength and dimensional distortion, and mass production was difficult. However, setting the porosity to 15% or less solved these problems. In addition, by forming the Fe-N layer also in the pores, it was possible to serve as a seal and to hold the refrigerating machine oil, thereby greatly improving wear resistance.
【0056】これらのことから、非常に信頼性の高いロ
ータリ圧縮機を実現できる。From these facts, a very reliable rotary compressor can be realized.
【図1】本発明の実施の形態1におけるロータリ圧縮機
を構成するベーンの上面および側面を示した説明図FIG. 1 is an explanatory diagram showing a top surface and a side surface of a vane constituting a rotary compressor according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1のベーンの製作途中での断面図FIG. 2 is a sectional view of the vane shown in FIG.
【図3】図1のベーンの先端部および側面部の製作途中
および完成時の断面図FIG. 3 is a cross-sectional view of the tip and side portions of the vane of FIG.
【図4】図1のベーンの拡大断面図FIG. 4 is an enlarged sectional view of the vane of FIG. 1;
【図5】本発明の実施の形態2におけるロータリ圧縮機
を構成するベーンの先端部および側面部の断面図FIG. 5 is a cross-sectional view of a tip portion and a side portion of a vane included in a rotary compressor according to a second embodiment of the present invention.
【図6】本発明の実施の形態3におけるロータリ圧縮機
を構成するベーンの側面部の断面図FIG. 6 is a cross-sectional view of a side portion of a vane included in a rotary compressor according to Embodiment 3 of the present invention.
【図7】本発明の実施の形態4におけるロータリ圧縮機
を構成するベーンの側面部の断面図FIG. 7 is a cross-sectional view of a side portion of a vane included in a rotary compressor according to Embodiment 4 of the present invention.
【図8】本発明の実施の形態5におけるロータリ圧縮機
を構成するベーンの側面部の断面図FIG. 8 is a cross-sectional view of a side portion of a vane included in a rotary compressor according to Embodiment 5 of the present invention.
【図9】従来よりあるロータリ圧縮機の概略全体構成を
示す縦断面図FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing a schematic overall configuration of a conventional rotary compressor.
【図10】同ロータリ圧縮機の横断面図FIG. 10 is a cross-sectional view of the rotary compressor.
7 シリンダ 8 吸入孔 9 吐出切欠き部 13 ローラ 14 案内溝 15 ベーン 15a 先端部 15b 側面部 19 空孔 20 化合物層(Fe−N層) 21 窒素拡散層 22 空孔内化合物層 23 酸化皮膜 B1 基地 B2 基地 7 Cylinder 8 Suction hole 9 Discharge cutout 13 Roller 14 Guide groove 15 Vane 15a Tip 15b Side surface 19 Void 20 Compound layer (Fe-N layer) 21 Nitrogen diffusion layer 22 Compound layer in pore 23 Oxide film B1 base B2 base
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C21D 1/06 C21D 1/06 E 9/00 9/00 A C22C 33/02 C22C 33/02 B 37/06 37/06 Z 38/00 304 38/00 304 38/18 38/18 38/40 38/40 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C21D 1/06 C21D 1/06 E 9/00 9/00 A C22C 33/02 C22C 33/02 B 37 / 06 37/06 Z 38/00 304 38/00 304 38/18 38/18 38/40 38/40
Claims (17)
ンダと、前記シリンダの内周面に沿って転動するローラ
と、前記シリンダに半径方向に形成された溝部内に挿入
され前記ローラの外周面に摺動する状態で出退して前記
シリンダの内部を前記吸入部側と吐出部側とに仕切るベ
ーンとを備えたロータリ圧縮機において、 前記ベーンは、Cr9%〜27%、C0.4%以上を含
んだ焼き入れ硬化性の鉄系粉末材料を成形および焼結し
て空孔率15%以下とした焼結鉄をベース材として、前
記ベース材の基地を焼き入れ焼き戻し処理によりマルテ
ンサイト組織化し、表面に窒化処理によってFe−N層
と窒素拡散層とを表層より順に形成した構成としたこと
を特徴とするロータリ圧縮機。A cylinder having a refrigerant suction portion and a refrigerant discharge portion; a roller rolling along an inner peripheral surface of the cylinder; and a roller inserted into a groove formed in the cylinder in a radial direction. A rotary compressor comprising a vane sliding back and forth on an outer peripheral surface to partition the inside of the cylinder into a suction portion side and a discharge portion side, wherein the vane is 9% to 27% of Cr, C0. A quenching-hardening iron-based powder material containing 4% or more is formed and sintered to form a base material of sintered iron having a porosity of 15% or less, and the base of the base material is quenched and tempered. A rotary compressor having a structure in which a martensite structure is formed and an Fe-N layer and a nitrogen diffusion layer are formed on a surface by nitriding in order from a surface layer.
S440B、SUS440C、SKD1、SKD11の
いずれかであることを特徴とする請求項1記載のロータ
リ圧縮機。2. The iron-based powder material is SUS440A, SU
The rotary compressor according to claim 1, wherein the rotary compressor is any one of S440B, SUS440C, SKD1, and SKD11.
ンダと、前記シリンダの内周面に沿って転動するローラ
と、前記シリンダに半径方向に形成された溝部内に挿入
され前記ローラの外周面に摺動する状態で出退して前記
シリンダの内部を前記吸入部側と吐出部側とに仕切るベ
ーンとを備えたロータリ圧縮機において、 前記ベーンは、Cr9%〜27%、Ni4%〜8%、C
0.2%以下を含んだ析出硬化性の鉄系粉末材料を成形
および焼結して空孔率15%以下とした焼結鉄をベース
材として、前記ベース材の基地を熱処理によりマルテン
サイト組織化し、表面に窒化処理によってFe−N層と
窒素拡散層とを表層より順に形成した構成としたことを
特徴とするロータリ圧縮機。3. A cylinder having a suction portion and a discharge portion for a refrigerant, a roller rolling along an inner peripheral surface of the cylinder, and a roller inserted into a groove formed in the cylinder in a radial direction. A rotary compressor including a vane that slides and retracts on an outer peripheral surface to partition the inside of the cylinder into the suction portion side and the discharge portion side, wherein the vane is Cr 9% to 27%, Ni 4% ~ 8%, C
A precipitation hardening iron-based powder material containing 0.2% or less is formed and sintered to form a sintered iron having a porosity of 15% or less as a base material. A rotary compressor characterized in that a Fe-N layer and a nitrogen diffusion layer are formed on a surface in order from a surface layer by nitriding treatment.
631のいずれかであることを特徴とする請求項3記載
のロータリ圧縮機。4. The iron-based powder material is SUS630, SUS
The rotary compressor according to claim 3, wherein the rotary compressor is any one of 631.
り形成したことを特徴とする請求項1〜請求項4のいず
れかに記載のロータリ圧縮機。5. The rotary compressor according to claim 1, wherein the sintered iron is formed by solid phase sintering or liquid phase sintering.
は、研削加工によって露出させた窒素拡散層を主たる摺
動面としたことを特徴とする請求項1〜請求項5のいず
れかに記載のロータリ圧縮機。6. A side surface portion of a vane sliding in a groove of a cylinder has a nitrogen diffusion layer exposed by grinding as a main sliding surface. The rotary compressor as described in the above.
は、研削加工によって露出させた窒素拡散層とFe−N
層との混合組織を摺動面としたことを特徴とする請求項
1〜請求項5のいずれかに記載のロータリ圧縮機。7. A side surface portion of a vane that slides in a groove of a cylinder has a nitrogen diffusion layer exposed by grinding and a Fe—N
The rotary compressor according to any one of claims 1 to 5, wherein the mixed structure with the layer is a sliding surface.
は、研削加工によって露出させたFe−N層を摺動面と
したことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに
記載のロータリ圧縮機。8. The method according to claim 1, wherein the side surface of the vane that slides in the groove of the cylinder has a sliding surface of an Fe—N layer exposed by grinding. The rotary compressor as described in the above.
e−N層を摺動面としたことを特徴とする請求項1〜請
求項8のいずれかに記載のロータリ圧縮機。9. The front end of a vane sliding on a roller has an F end.
The rotary compressor according to any one of claims 1 to 8, wherein the e-N layer is a sliding surface.
研削加工によって露出させた表面粗さRy3μm以下の
Fe−N層を摺動面としたことを特徴とする請求項1〜
請求項8のいずれかに記載のロータリ圧縮機。10. A tip of a vane sliding on a roller,
The Fe-N layer having a surface roughness Ry of 3 μm or less exposed by grinding is used as a sliding surface.
A rotary compressor according to claim 8.
窒化処理であることを特徴とする請求項1〜請求項10
のいずれかに記載のロータリ圧縮機。11. The nitriding treatment is a gas nitriding treatment or a gas nitrocarburizing treatment.
The rotary compressor according to any one of the above.
℃から580℃として0.05mm以上の厚さにて形成
したことを特徴とする請求項1〜請求項11のいずれか
に記載のロータリ圧縮機。12. The nitrogen diffusion layer has a nitriding temperature of 500.
The rotary compressor according to any one of claims 1 to 11, wherein the rotary compressor is formed to have a thickness of 0.05 mm or more at a temperature of from ℃ to 580 ° C.
理により酸化皮膜を形成したことを特徴とする請求項1
〜請求項12のいずれかに記載のロータリ圧縮機。13. An oxide film is formed on a surface of a sintered iron containing pores by steam treatment.
The rotary compressor according to claim 12.
Mo0.2%〜0.4%、P0.1%〜0.4%を含ん
だ鋳鉄材で作成したことを特徴とする請求項1〜請求項
13のいずれかに記載のロータリ圧縮機。14. A roller comprising: 0.5% to 1.0% of Cr;
The rotary compressor according to any one of claims 1 to 13, wherein the rotary compressor is made of a cast iron material containing 0.2% to 0.4% Mo and 0.1% to 0.4% Mo.
Mo0.2%〜0.4%、B0.02%〜0.1%を含
んだ鋳鉄材で作成したことを特徴とする請求項1〜請求
項13のいずれかに記載のロータリ圧縮機。15. A roller comprising: 0.5% to 1.0% of Cr;
The rotary compressor according to any one of claims 1 to 13, wherein the rotary compressor is made of a cast iron material containing 0.2% to 0.4% Mo and 0.02% to 0.1% B.
のエステル油が添加されたことを特徴とする請求項1〜
請求項15のいずれかに記載のロータリ圧縮機。16. The refrigerant according to claim 1, wherein the refrigerant is HFC, and an ester oil as refrigeration oil is added.
The rotary compressor according to claim 15.
請求項1〜請求項16のいずれかに記載のロータリ圧縮
機。17. The rotary compressor according to claim 1, wherein the refrigerant is R32.
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7179341B2 (en) | 2002-09-20 | 2007-02-20 | Mitsubishi Materials Corporation | Integrated sprocket and housing and manufacturing method therefor |
CN102108967A (en) * | 2009-12-29 | 2011-06-29 | 法雷奥热系统(日本)公司 | Blade-tape compressor |
US20120093447A1 (en) * | 2006-01-19 | 2012-04-19 | Ntn Corporation | Shaft member for fluid dynamic bearing device |
JP2016511327A (en) * | 2013-01-25 | 2016-04-14 | ゲーカーエン シンター メタルズ エンジニアリング ゲーエムベーハー | Rotor blade type pump blade manufacturing method, rotor blade pump blade, and rotor blade pump |
CN107401505A (en) * | 2017-08-30 | 2017-11-28 | 广东美芝制冷设备有限公司 | Rotary compressor friction pair and compressor |
JP2021143388A (en) * | 2020-03-12 | 2021-09-24 | 日鉄ステンレス株式会社 | Martensitic stainless steel of high strength/high corrosion resistance excellent in durability and manufacturing method thereof |
-
2000
- 2000-06-01 JP JP2000163851A patent/JP2001342981A/en active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7179341B2 (en) | 2002-09-20 | 2007-02-20 | Mitsubishi Materials Corporation | Integrated sprocket and housing and manufacturing method therefor |
US20120093447A1 (en) * | 2006-01-19 | 2012-04-19 | Ntn Corporation | Shaft member for fluid dynamic bearing device |
US8366322B2 (en) * | 2006-01-19 | 2013-02-05 | Ntn Corporation | Shaft member for fluid dynamic bearing device |
CN102108967A (en) * | 2009-12-29 | 2011-06-29 | 法雷奥热系统(日本)公司 | Blade-tape compressor |
JP2016511327A (en) * | 2013-01-25 | 2016-04-14 | ゲーカーエン シンター メタルズ エンジニアリング ゲーエムベーハー | Rotor blade type pump blade manufacturing method, rotor blade pump blade, and rotor blade pump |
CN107401505A (en) * | 2017-08-30 | 2017-11-28 | 广东美芝制冷设备有限公司 | Rotary compressor friction pair and compressor |
JP2021143388A (en) * | 2020-03-12 | 2021-09-24 | 日鉄ステンレス株式会社 | Martensitic stainless steel of high strength/high corrosion resistance excellent in durability and manufacturing method thereof |
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