JP5799258B2 - 摺動部材及び圧縮機 - Google Patents
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Description
更に、近年、ダイヤモンドライクカーボン皮膜層に凹部(空孔)を複数形成し、この凹部を潤滑油溜まりとすることにより、潤滑油切れによる焼き付きを防止する技術が提案されている(特許文献2参照)。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、摺動面に潤滑油を確実に供給し、潤滑性能を高めた摺動部材及び圧縮機を提供することを目的とする。
図1は、本実施の形態に係るロータリ圧縮機100の一態様を示す縦断面図である。このロータリ圧縮機100は、冷媒の凝縮器と蒸発器との間に配管接続されて冷凍機ユニットを構成するものであり、図1に示すように、密閉容器1を有し、この密閉容器1の上側に電動要素(駆動要素)2が、下側にこの電動要素2のクランクシャフト3(回転軸)によって駆動されて冷媒を圧縮する回転圧縮要素4が収納されている。
したがって、密閉型ロータリ圧縮機100にあっては、電動要素2がクランクシャフト3を回転駆動することによってローラ45を圧縮室43内において偏心回転させることにより、アキュムレータを介して機外から供給された冷媒が吸込管6を介して圧縮室43の低圧室側43Aに吸入され、その冷媒を高圧室側43Bに移動させながら圧縮して吐出口40から密閉容器1内に吐出し、吐出管13から機外に吐出することになる。
また、密閉容器1に貯留されるオイルは、動粘度が20〜120mm2/s程度のものが望ましく、例えば、ポリビニルエーテル、ポリオールエステル、アルキルベンゼン、ポリアルファオレンまたはポリアルキレングリコールのいずれかが用いられている。
本実施形態のベーン46は、基材としてCr(クロム)を含有する鋼、鋳鉄材、球状黒鉛鋳鉄材、共晶黒鉛鋳鉄材、もしくは鉄系焼結材のいずれかが用いられており、図5に示すように、これら基材上にクロム(Cr)層55、クロム(Cr)/炭化タングステン(WC)混合層56、炭化タングステン(WC)/ダイヤモンドライクカーボン(DLC)混合層57を積層した中間層53を備え、この中間層53の上に、純度の高いダイヤモンドライクカーボン皮膜層54が形成されている。
中間層53は、基材とダイヤモンドライクカーボン皮膜層54との密着性を高めるものであり、基材からダイヤモンドライクカーボン皮膜層54へかけて順次硬度を高めるように積層されている。これによれば、ダイヤモンドライクカーボン皮膜層54の剥離を防止することができ、強度の強い皮膜層を形成することができる。この中間層53は、PVD(Physical Vapor Deposition)処理法により形成される。
上側の領域(第1方向側の領域)54Bには、図5に示すように、ベーン溝47から突出する方向X1側に中心軸S1を傾斜させた有底の第1空孔(以下、単に第1空孔という)61が配列され、下側の領域(第2方向側の領域)54Cには、ベーン溝47内に収納する方向X2側に中心軸S2を傾斜させた有底の第2空孔(以下、単に第2空孔という)62が配列されている。さらに、本実施形態では、上記した領域54B,54C間の線P上には、摺動面54Aに垂直な中心軸S3を有する有底の第3空孔(以下、単に第3空孔という)63が配列されている。
この構成によれば、例えば、ベーン46がベーン溝47から突出する場合には、第2空孔62からオイルが排出されて摺動面54Aの潤滑性を確保するとともに、第1空孔61内に余分なオイルが流入する。また、ベーン46がベーン溝47に収納される場合には、第1空孔61からオイルが排出されて摺動面54Aの潤滑性を確保するとともに、第2空孔62内に余分なオイルが流入する。このため、往復して移動するベーン46の摺動面54Aに傾斜させて形成した第1空孔61または第2空孔62内にオイルを効率的に保持することができる。従って、長期間に亘って、摺動面54Aに潤滑油を確実に供給することができ、潤滑性能を高めることができる。
また、ロータリ圧縮機100を縦型で説明したが、ロータリ圧縮機100は縦型に限られず、横置き型であってもよい。
2 電動要素(駆動要素)
3 クランクシャフト(回転軸)
3B 摺動面
4 回転圧縮要素
6 吸込管
8 オイル
41 シリンダ
43 圧縮室
43A 低圧室
43B 高圧室
44 偏心部
45 ローラ
46 ベーン(摺動部材)
46A 摺動面
47 ベーン溝(ベーンスロット)
50 オイルピックアップ
50A 下端
51 パドル
52 給油孔
53 中間層
54 ダイヤモンドライクカーボン皮膜層(硬質炭素皮膜層)
54A 摺動面
54B 上側の領域(第1方向側の領域)
54C 下側の領域(第2方向側の領域)
61 第1空孔
62 第2空孔
63 第3空孔
100 圧縮機
S1、S2 中心軸
X1 ベーン溝から突出する方向(第1方向)
X2 ベーン溝内に収納される方向(第2方向)
Claims (6)
- 第1方向及びこの第1方向と反対の第2方向に往復移動する基材上に硬質炭素皮膜層を備え、この硬質炭素皮膜層と相手方の部材との間に潤滑油が供給された状態で摺動する摺動部材において、
前記硬質炭素皮膜層の摺動面に、前記第1方向側に中心軸を傾斜させた複数の有底の第1空孔と、前記第2方向側に中心軸を傾斜させた複数の有底の第2空孔とを配列したことを特徴とする摺動部材。 - 前記第1空孔と前記第2空孔との孔数を略同等に形成したことを特徴とする請求項1に記載の摺動部材。
- 前記摺動面における前記第1方向側の領域に前記第1空孔を配列するとともに、前記第2方向側の領域に前記第2空孔を配列したことを特徴とする請求項1または2に記載の摺動部材。
- 前記第1空孔と前記第2空孔との間に、前記摺動面に垂直な中心軸を有する有底の第3空孔を配列したことを特徴とする請求項3に記載の摺動部材。
- 前記第1空孔及び前記第2空孔は、前記基材の表面に達しない深さに形成されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の摺動部材。
- 密閉容器内に駆動要素と、該駆動要素の回転軸にて駆動される回転圧縮要素とを備え、前記回転圧縮要素が、シリンダと、前記回転軸に形成された偏心部と、前記偏心部に嵌合されてシリンダ内で偏心回転するローラと、前記ローラに当接してシリンダ内を高圧室と低圧室とに区画するベーンと、前記シリンダに形成され、前記ベーンを移動自在に収納するベーンスロットとを備えた圧縮機において、
前記ベーンは、前記ベーンスロットから突出する第1方向及び当該ベーンスロットに収納される第2方向に往復移動する基材上に硬質炭素皮膜層を備え、この硬質炭素皮膜層とベーンスロットとの間に潤滑油が供給された状態で摺動する構成とし、前記硬質炭素皮膜層の摺動面に、前記第1方向側に中心軸を傾斜させた複数の有底の第1空孔と、前記第2方向側に中心軸を傾斜させた複数の有底の第2空孔とを配列したことを特徴とする圧縮機。
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