專利名稱:壓縮機的滑動部件的制造方法和壓縮機的制作方法
技術領域:
本發明涉及壓縮機的滑動部件的制造方法,以及裝配有由該制造方 法制造的滑動部件的壓縮機。
背景技術:
過去提案有這樣的壓縮機的滑動部件的制造方法該方法"通過觸
變鑄造法(Thko-casting)制造壓縮機的滑動部件基體,對該滑動部4牛基 體進行超精加工,得到最終的滑動部件"(例如,參考專利文獻1)。進而, 若采用該制造方法,與采用砂模鑄造方法的情況相比,除可以降低原材 料費、或機械加工費、工具消耗品費外,據說還可以減少磨削廢料或加 工廢液等廢棄物。日本特開2005-36693號公報
但是,近年來,追求進一步降低壓縮機的滑動部件的制造成本。
發明內容
本發明的課題在于提供一種壓縮機的滑動部件的制造方法,該方法 與"通過觸變鑄造法制造壓縮機的滑動部件基體,對該滑動部件基體進 行超精加工,得到最終的滑動部件"這一壓縮機的滑動部件的制造方法 相比,可以用較低成本來制造壓縮機的滑動部件。
第1發明所述的壓縮機的滑動部件的制造方法具有滑動部件基體
制造工序,樹脂涂敷工序以及機械加工工序。在滑動部件基體制造工序 中,采用預定模具制造抗拉強度或拉伸彈性模量的至少一方比片狀石墨 鑄鐵的高的鐵制的滑動部件基體。并且,該滑動部件基體最好具有
600MPa以上的抗拉強度。如果這樣,可以大幅度地減薄動渦旋盤或固定 渦旋盤的齒厚。從而,即使形成樹脂涂敷層,也可以減小動渦旋盤或固
定渦旋盤的渦旋直徑。其結果是,在制造相同容量的渦旋的情況下,可 以制造出作用在軸向的氣體壓縮載荷小而可減小推力軸承損失的壓縮 機。此外,作為容量控制機構,應用在變頻器(變速器)的情況下,由 于可以得到小型輕量的動渦旋盤,因此,可以減小離心力的影響,可以
獲得適合高速運轉的結構。在閥動活塞(unloader piston)式容量控制器 中,在高壓縮比運轉時進行容量控制的情況下,在渦旋中產生的應力比 通常運轉時(滿負載時)變得更大,除強度變得更高之外,由于還富有 韌性,因此,可以減小對渦旋產生損傷等的可能性。進而,在該壓縮機 的滑動部件的制造方法中,以同樣的外徑尺寸就可以增加齒高,可以使 進氣容積增大。從而,在該壓縮機的滑動部件的制造方法中,就能夠使 壓縮機大容量化。并且,在實際的壽命設計中,提高抗疲勞強度就變得 很重要,但如果提高抗拉強度,同樣也可以使抗疲勞強度提高。因^:, 可以減薄設計渦旋的齒厚而沒有問題。在樹脂涂敷工序中,對滑動部件 基體的一部分或全部不必施行機械加工,而是在部分或全部滑動部件基 體上形成樹脂涂敷層。并且,此時,樹脂涂敷層形成為樹脂涂覆層的厚 度大于等于滑動部件基體的輪廓精度加上加工余量所得值。在機械加工 工序中,只對樹脂涂敷層進行機械加工就可得到滑動部件成品。并且, 此處所謂"壓縮機的滑動部件",例如是動渦旋盤(特別地,基體部,渦 旋齒(scroll wrap)部,軸承部等),固定渦旋盤(特別地,基體部,渦 旋齒部等)、軸承、轉軸、自轉防止部件以及滑套(滑塊)等。此外,此 處所謂"機械加工",例如就是切削加工等。
在該壓縮機的滑動部件的制造方法中,在滑動部件基體制造工序中, 采用預定模具制造抗拉強度或拉伸彈性模量的至少一方比片狀石墨鑄鐵 的高的鐵制的滑動部件基體。其次,在樹脂涂敷工序中,對滑動部件基 體的一部分或全部并不施行機械加工,而是在部分或全部滑動部件基體 上形成樹脂涂敷層。進而,在機械加工工序中,只對樹脂涂敷層進行機 械加工就可得到滑動部件成品。因此,比起對由觸變鑄造法制造的高硬 度的滑動部件基體進行超精加工,上述的壓縮機的滑動部件的制造方法 可以用很短的時間進行精加工。從而,若采用該壓縮機的滑動部件的制
造方法,可以減少機械加工費。此外,由于可以使滑動部件兼具有高強 度和高滑動性,因此,對高壓致冷劑,例如對二氧化碳等就特別有交女。 此外,在該壓縮機的滑動部件的制造方法中,并不對鐵制的滑動部4牛基 體本身進行機械加工,而是對比它硬度低的樹脂進行機械加工。因it匕, 若采用該壓縮機的滑動部件的制造方法,就可以降低工具消耗品的費用。 其結果是,若采用本壓縮機的滑動部件的制造方法,比起"通過觸變鑄 造法制造壓縮機的滑動部件基體,對該滑動部件基體進行超精加工,得 到最終的滑動部件"的這一壓縮機的滑動部件的制造方法,可以用《氏成 本來制造壓縮機的滑動部件。此外,在本壓縮機的滑動部件的制造方法 中,并不對由觸變鑄造法制造的高硬度的滑動部件基體進行精加工,而 是只對硬度低的樹脂部分進行精加工。因此,若采用該壓縮機的滑動部 件的制造方法,可以提高精加工的加工精度(特別地,以輪廓精度為代 表的形狀精度)。從而,在滑動部件是動渦旋盤或固定渦旋盤的情;兄下, 就能夠將動渦旋盤和固定渦旋盤嚙合時的間隙設定得較小。由此,若采 用該壓縮機的滑動部件的制造方法,可以減少氣體致冷劑的泄漏,其結 果是,可以實現比現有的更高效率的壓縮過程。進而,由于樹脂比金屬 具有更大的彈性,因此,即使假定在滑動部件之間產生接觸,由于可以 緩和由接觸產生的沖擊,因此可以減小噪聲。
并且,本發明所述的滑動部件基體,當與由FC (灰口鑄鐵)材料構 成的滑動部件基體相比較時,其形狀精度(在動渦旋盤或固定渦旋盤的 渦旋中就是輪廓度)顯著提高。例如,當滑動部件基體由FC材料構成時,
其形狀精度為lmm左右,當滑動部件基體由觸變材料構成時,其形狀精 度為0.1 0.3mm。因此,當滑動部件基體由FC材料構成時,樹脂涂敷 層的膜厚必須是lmm以上,在滑動部件基體上形成樹脂涂敷層實質上并 不可能。
此外,由于本發明所述的滑動部件基體的抗拉強度高,因此,伊j如, 除減薄動渦旋盤或固定渦旋盤的渦旋的壁厚之外,還可以減薄樹月旨涂敷 層的膜厚。因此,若利用該滑動部件的制造方法,不必使渦旋大型化就 能夠進行樹脂涂敷。進而,如果有效地利用這些特性減小動渦旋盤或固
定渦旋盤的直徑的話,就可得到因減小推力損失而得到的高效率效果。 此外,如果有效地利用這些特性,將動渦旋盤或固定渦旋盤的渦旋齒厚 在維持相同外徑尺寸的狀態下加高的話,就能夠使壓縮機大容量化。
此外,裝配有由本發明所述的制造方法制造的滑動部件的壓縮豐幾, 作為面向低溫的壓縮機,或作為在致冷劑中使用R410A或CO2等、運轉 差壓或壓縮比變大、由壓縮內壓引起的負荷容易變大的壓縮機進行實施, 在這方面就更容易發揮其效果。進而,就低溫用壓縮機來說,由于進氣 氣體溫度以及進氣壓力低,進氣密度變稀薄,因此,為了發揮充分的制 冷能力,需要加大壓縮機的容量,裝配有由本發明所述的制造方法制造 的滑動部件的壓縮機在這樣的情況下也很有效。
此外,當要在由片狀石墨鑄鐵構成的滑動部件基體上形成樹脂涂敷 層時,由于強度不足和坯料的形狀精度差,因此,動渦旋盤或固定渦旋 盤的齒厚就會變得過厚。因此,當由片狀石墨鑄鐵制造相同容量的渦旋 時,就會導致非常大型化,現實上,要制造這樣的動渦旋盤或固定渦旋 盤是不可能的。
第2發明所述的壓縮機的滑動部件的制造方法,在第1發明所述的
壓縮機的滑動部件的制造方法的基礎上,但在滑動部件基體制造工序中,
通過觸變鑄造法(半熔融成型法)或流變鑄造法(rheo-casting)(半凝固 成型法)制造滑動部件基體。并且,此處所謂"流變鑄造法",是使鐵坯 料完全熔化之后,使其溫度下降,當變為半凝固狀態時,通過一邊加壓 --邊壓入到鑄模內,進行成型的方法。此外,在通過觸變鑄造法或流變 鑄造法制造滑動部件基體的情況下,由于鋼坯表面的氧化皮的巻入或空 氣的巻入,在表面和內部容易發生缺陷。為防止該缺陷,需要在滑動部 件基體以外設置直澆道部和直澆道底窩部,通過切削或切斷滑動部件基
體以外的部分等,滑動部件基體就可以得到期望的形狀。此外,由于除 去后的部分可進行熔化而再次成為鋼坯,因此,基本不會產生廢棄物。
在該壓縮機的滑動部件的制造方法中,在滑動部件基體制造工序中, 通過觸變鑄造法或流變鑄造法制造滑動部件基體。因此,在壓縮機的滑 動部件的制造方法中,比起現有的砂模鑄造方法,可以高精度地制造滑
動部件(可進行近凈形加工)。此外,由觸變鑄造法或流變鑄造法制造的 半熔融成型鑄鐵構成的滑動部件基體,其含碳量比片狀石墨鑄鐵低。在 鐵系材料中,由于伴隨含碳量的降低,其拉伸彈性模量提高,因此,該 滑動部件基體具有比片狀石墨鑄鐵高的拉伸彈性模量。此外,在觸變鑄 造法或流變鑄造法的成型加工中,由于進行急冷得到整體冷硬化的金相 組織后,施行使其石墨化的熱處理,從而可得到析出石墨,因此,t斤出 石墨具有近似于球狀的粒狀。此外,伴隨析出物的球狀化率的上升,鑄 鐵的抗拉強度和拉伸彈性模量提高。因此,析出石墨成為球狀化率比片 狀石墨鑄鐵的更高的粒狀的半熔融(或半凝固)成型鑄鐵, 一般比起片 狀石墨鑄鐵,其抗拉強度和拉伸彈性模量更高。此外,由觸變鑄造^^或 流變鑄造法制造的滑動部件基體具有如下特點與其是否具有FCD (球 墨鑄鐵)那樣的延性和韌性無關,與FCD相比切削性良好,滑動部件基 體內的強度偏差小,通過變更熱處理方法可以容易地調節強度或硬度, 具有微細的金相組織等。此外,在該壓縮機的滑動部件的制造方法中, 滑動部件基體由觸變鑄造法制造的半熔融成型鑄鐵構成,或者由流變鑄 造法制造的半凝固成型鑄鐵構成。因此,在該壓縮機的滑動部件的制造 方法中,基本可以可靠地得到抗拉強度和拉伸彈性模量中的至少一方比 片狀石墨鑄鐵的高的鐵制的滑動部件基體。此外,由觸變鑄造法或流變 鑄造法制造的滑動部件基體的切削性,并不伴隨硬度的上升而惡化。因 此,在必須對滑動部件基體進行機械加工的情況下,通過熱處理,可以 調節其切削性。此外,由觸變鑄造法或流變鑄造法制造的滑動部件基體, 具有優秀的延性和韌性。因此,在滑動部件是動渦旋盤或固定渦旋盤的 情況下,例如,即使壓縮機在運轉中從吸入管吸入液態致冷劑而產生突 發的內壓上升時,動渦旋盤或固定渦旋盤的渦旋齒也不易破裂。即使假 定在渦旋齒上發生裂紋或破裂等損傷,由于破碎并產生細碎片的情況不 會發生,因此,可以抑制大量破片流出到致冷劑回路中。其結果是,即 使對空調設備的更新需求出于縮短工期或削減費用的目的而安裝到利用 己有配管的設備中的壓縮機,與現有的材料相比,可以制造很合適的壓 縮機。
第3發明所述的壓縮機的滑動部件的制造方法,在第1發明所述的 壓縮機的滑動部件的制造方法的基礎上,在滑動部件基體制造工序中, 所述滑動部件基體由珠光體可鍛鑄鐵、球狀石墨鑄鐵以及球狀碳化物鑄 鐵中的任何一種構成。并且,作為球狀碳化物鑄鐵,最好是球狀碳化釩 鑄鐵。但是,就鐵系坯料來說,拉伸彈性模量伴隨含碳量的降低而提高。 因此,含碳量比片狀石墨鑄鐵低的珠光體可鍛鑄鐵,具有比片狀石墨鑄 鐵高的拉伸彈性模量。此外,在珠光體可鍛鑄鐵的成型加工中,對其急 冷,得到整體冷硬化了的金相組織后,施行石墨化的熱處理,得到析出 石墨,因此,析出石墨具有球狀化率比片狀石墨鑄鐵的高的近似于球狀 的粒狀。此外,伴隨析出物的球狀化率的上升,鑄鐵的抗拉強度和拉伸 彈性模量提高。從而,珠光體可鍛鑄鐵與片狀石墨鑄鐵相比, 一般地其 抗拉強度和拉伸彈性模量更高。此外,珠光體可鍛鑄鐵具有如下特點
與其是否具有FCD那樣的延性和韌性無關,與FCD相比切削性良好,
與由觸變鑄造法制造的滑動部件基體相同,通過變更熱處理方法可以容 易地調節強度或硬度等。此外,在球狀石墨鑄鐵的成型加工中,由于孕 育做為石墨球狀化材料的鎂等元素,可以得到析出石墨,因此,析出石 墨與片狀石墨鑄鐵相比,具有球狀化率更高的球狀。伴隨析出物的球狀 化率的上升,鑄鐵的抗拉強度和拉伸彈性模量提高。從而,就球狀石墨 鑄鐵來說, 一般地其抗拉強度和拉伸彈性模量比片狀石墨鑄鐵的更高。 在該壓縮機的滑動部件的制造方法中,在滑動部件基體制造工序中, 所述滑動部件基體由珠光體可鍛鑄鐵、球狀石墨鑄鐵以及球狀碳化物鑄 鐵中的任何一種構成。因此,在該壓縮機的滑動部件的制造方法中,基 本可以可靠地得到抗拉強度和拉伸彈性模量中的至少一方比片狀石墨鑄 鐵的高的鐵制的滑動部件基體。但是,球狀碳化物鑄鐵與片狀石墨鑄鐵 相比,其切削性差。從而,這樣地,在使滑動部件基體作為球狀碳化物 鑄鐵的情況下,除去直澆道部和直澆道底窩部等以外的部分,最好在整 個滑動部件基體上施行樹脂涂敷,使滑動部件基體完全沒有任何機械加 工部位。
第4發明所述的壓縮機的滑動部件的制造方法,在第3發明所述的
壓縮機的滑動部件的制造方法的基礎上,在滑動部件基體制造工序中, 通過失蠟法(lost wax法)或鍛造來制造滑動部件基體。
在該壓縮機的滑動部件的制造方法中,在滑動部件基體制造工序中, 通過失蠟法或鍛造來制造滑動部件基體。因此,在該壓縮機的滑動部件 的制造方法中,與現有的砂模鑄造方法相比,可以高精度地制造滑動部 件(可進行近凈形加工)。此外,基本可以可靠地得到抗拉強度和拉伸彈 性模量中的至少一方比片狀石墨鑄鐵高的鐵制的滑動部件基體。
第5發明所述的壓縮機的滑動部件的制造方法,在第1發明至第4
發明中的任何一項所述的壓縮機的滑動部件的制造方法的基礎上,還具 有表面處理工序。在表面處理工序中,使滑動部件基體的表面粗糙化。 并且,該表面處理工序是在滑動部件基體制造工序之后、在樹脂涂敷工 序之前實施。此外,在表面處理工序中,最好對滑動部件基體進行表面
處理,使滑動部件基體的表面粗糙度(Rz)成為5 50um。并且,當表 面粗糙度(Rz)小于5iim時,不能得到充分的錨固效果,當表面粗糙 度(Rz)大于50tim時,盡管加大粗糙度并沒有效果,但樹脂的需要量 卻要增加,造成材料費的浪費。此外,當表面粗糙度(Rz)大于50y時 會產生如下缺點滑動部件基體的實際厚度變薄,或者滑動部件基體的 強度降低,或者在滑動部件基體的表面上容易形成大的缺口,通過應力 集中在該缺口上而容易在滑動部件基體上引起破壞等。并且,在滑動部 件基體是渦旋部件的基體的情況下,在應力集中部、特別是在渦旋部的 根部等形成大量缺口時,存在著滑動部件基體發生破壞的概率高的這一 危險。
在該壓縮機的滑動部件的制造方法中,在表面處理工序中,使滑動 部件基體的表面粗糙化。因此,在該壓縮機的滑動部件的制造方法中, 通過錨固效果等,可以使滑動部件基體與樹脂涂敷層之間的貼緊性提高。
第6發明所述的壓縮機的滑動部件的制造方法,在第5發明所述的 壓縮機的滑動部件的制造方法的基礎上,但在表面處理工序中,通過化 學生成處理或噴砂處理,使滑動部件基體的表面粗糙化。
在該壓縮機的滑動部件的制造方法中,在表面處理工序中,通過化
學生成處理或噴砂處理,使滑動部件基體的表面粗糙化。因此,在該壓 縮機的滑動部件的制造方法中,可以容易地使滑動部件基體的表面粗糙
第7發明所述的壓縮機的滑動部件的制造方法,是在第1發明至第 6發明中的任何一項所述的壓縮機的滑動部件的制造方法的基礎上,在樹 脂涂敷工序中,通過噴涂法或注塑成型法,在滑動部件基體上形成樹脂 涂敷層。
在該壓縮機的滑動部件的制造方法中,在樹脂涂敷工序中,通過噴 涂法或注塑成型法,在滑動部件基體上形成樹脂涂敷層。因此,在該壓 縮機的滑動部件的制造方法中,在滑動部件基體上可以容易地形成樹脂 涂敷層。
第8發明所述的壓縮機的滑動部件的制造方法,在第7發明所述的
壓縮機的滑動部件的制造方法的基礎上,在樹脂涂敷工序中,對滑動部 件基體進行加熱的同時一邊轉動一邊通過噴涂法在滑動部件基體上形成 樹脂涂敷層。并且,在滑動部件基體形成為如動渦旋盤或固定渦旋盤那 樣復雜的形狀等情況下,最好一邊使噴涂槍傾斜, 一邊進行噴涂。如果 這樣的話,即使滑動部件基體形成為復雜的形狀,也可以使樹脂涂敷層 的厚度均勻。此外,在滑動部件基體是動渦旋盤或固定渦旋盤等的情況 下,在渦旋齒的根部也可以形成均勻的樹脂涂敷層。
在該壓縮機的滑動部件的制造方法中,在樹脂涂敷工序中,對滑動 部件基體進行加熱的同時一邊轉動一邊通過進行噴涂法在滑動部件基體 上形成樹脂涂敷層。因此,在該壓縮機的滑動部件的制造方法中,即使 重疊涂敷樹脂涂敷層,也可以容易地保持質量。從而,在該壓縮機的滑 動部件的制造方法中,可以容易地形成較厚的樹脂涂敷層。
第9發明所述的壓縮機的滑動部件的制造方法,在第1發明至第8 發明中的任何一項所述的壓縮機的滑動部件的制造方法的基礎上,在樹 脂涂敷工序中,以所述樹脂涂敷層的厚度為所述滑動部件基體的輪廓精 度加上加工余量后的值的方式在滑動部件基體上形成所述樹脂涂敷層。
在該壓縮機的滑動部件的制造方法中,在所述樹脂涂敷工序中,以 所述樹脂涂敷層的厚度為所述滑動部件基體的輪廓精度加上加工余量后 的值的方式在滑動部件基體上形成所述樹脂涂敷層。因此,在該壓縮機 的滑動部件的制造方法中,可以基本可靠地只對樹脂涂敷層進行機械加 工。
第10發明所述的壓縮機的滑動部件的制造方法,在第1發明至第9
發明中的任何一項所述的壓縮機的滑動部件的制造方法的基礎上,樹脂
涂敷層由工程塑料構成。并且,對此處所謂"工程塑料",例如包含有 聚酰胺樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚酰胺酰亞胺樹脂、聚醚酰亞胺樹脂、聚 醚腈樹脂、聚醚砜(PES)樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚縮醛樹脂、變性聚苯
撐醚樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)樹脂、強化聚乙烯對苯二酸鹽樹 脂、氟樹脂、聚亞苯基硫醚(PPS)樹脂、聚芳酯(PAR)樹脂、聚砜(PSU) 樹脂、聚醚酮樹脂、聚醚醚酮(PEEK)樹脂、液晶聚合物、酚醛樹脂、 三聚腈酰胺樹脂、尿素樹脂、有機硅樹脂、以及環氧樹脂等。并且,此 處所謂"氟樹脂",例如,包括聚四氟乙烯樹脂(PTFE)、聚全氟烷氧基 樹脂(PFA)、全氟乙烯丙烯樹脂(FEP)、乙烯-四氟乙烯共聚物樹脂 (ETFE)、聚偏氟乙稀樹脂(PVDF)、聚三氟氯乙烯樹脂(PCTFE)等。 但是,這些工程塑料應根據充填到壓縮機中的致冷劑的種類(氟里昂系、 氨、二氧化碳、水、空氣、碳化氫系致冷劑等)行適當的選擇。
在該壓縮機的滑動部件的制造方法中,在形成樹脂涂敷層中使用工 程塑料。因此,在該壓縮機的滑動部件的制造方法中,即使滑動部件被 暴露在高溫下的情況中,也可以維持滑動部件的可靠性。并且,在工程 塑料是氟樹脂、聚醚醚酮樹脂以及聚亞苯基硫醚樹脂中的任何一種的情 況下,可以對滑動部件賦予良好的滑動性。
第11發明所述的壓縮機的滑動部件的制造方法,在第1發明至第10 發明中所述的壓縮機的滑動部件的制造方法的基礎上,樹脂涂敷層通過 納米壓痕法測定的硬度是0.1GPa以上。由于樹脂的表面硬度通常比金屬 的表面硬度低,因此很容易進行機械加工,但若表面硬度低于O.lGPa, 就變得過軟,反而很難進行機械加工的緣故。并且,此處所謂"納米壓 痕法",例如,就是在神戶制鐵技報/vo1.52 , No.2 (Sep.2002)的74頁
中介紹的物質的表面硬度測定,具體來說,將前端形狀由金剛石薄片構
成的正三角錐(Berkovich型)的壓頭,壓入薄膜或材料的表面,根據此
時施加到壓頭上的負荷與壓頭下的投影面積,求出該物質的表面硬度的 方法。此外,關于該"納米壓痕法",詳細地登錄在專利廳英特網網頁所
公開的標準技術集里
(http:〃www.jpo.go.jp/shiryou/s—sonota/hyoujun—gijutsu/spm/4—d—3—a.
htm)。
在該壓縮機的滑動部件的制造方法中,通過納米壓痕法測定的樹脂 涂敷層的表面硬度是0.1GPa以上。因此,在該壓縮機的滑動部件的制造 方法中,可以使樹脂涂敷層的機械加工很容易進行,同時還可以使精加 工精度提高。
第12發明所述的壓縮機的滑動部件的制造方法,在第1發明至第11 發明中的任何一項所述的壓縮機的滑動部件的制造方法的基礎上,滑動 部件基體具有平板部和薄壁渦旋部。薄壁渦旋部從平板部的單側板面即 第1板面,朝向與第1板面垂直的方向, 一邊保持薄壁渦旋形狀一邊延 伸。并且,從該薄壁渦旋部的第1板面到突出端面的距離,相對于薄壁 渦旋部的壁厚之比(渦旋的H/T),從提高效率、大容量化和小型化的觀 點出發,優選是10以上,更加優選15以上。在所述情況下,在維持壓 縮容量下可以使壓縮機減小外徑。從而,可以減小推力損失或減小壓縮 機外徑。此外,在所述情況下,在維持動渦旋盤或固定渦旋盤的外徑之 下,可以使壓縮機大容量化。此外,優選平板部的厚度是10mm以下。 在由觸變鑄造法制造動渦旋盤或固定渦旋盤的基體的情況下,通常,在 模具的相當于平板部的位置形成直澆道部。在所述情況下,若平板部的 壁厚過厚,則在滑動部件基體制造工序中,在平板部上就很容易產生凝 固收縮引起的針孔。但是,若平板部的厚度是10mm以下,則在滑動部 件基體制造工序中,可以有效地防止在平板部上產生因凝固收縮引起的 針孔。此外,薄壁渦旋部的壁厚相對于平板部厚度之比,優選是0.2以上 且0.6以下。這是因為,在該比值低于0.2的情況下,存在著薄壁渦旋部 的強度不足的危險,在該比值大于0.6的情況下,在滑動部件基體制造工
序中,就會產生空氣的巻入,在滑動部件基體中發生缺陷的概率就會增 加的緣故。
在該壓縮機的滑動部件的制造方法中,滑動部件基體具有平板部和 薄壁渦旋部。因此,在該壓縮機的滑動部件的制造方法中,可以制造動 渦旋盤或固定渦旋盤。
第13發明所述的壓縮機的滑動部件的制造方法,在第12發明中所 述的壓縮機的滑動部件的制造方法的基礎上,在樹脂涂敷工序中,只在 第1板面和薄壁渦旋部上形成樹脂涂敷層。
在該壓縮機的滑動部件的制造方法中,在樹脂涂敷工序中,只在第 1板面和薄壁渦旋部上形成樹脂涂敷層。因此,在該壓縮機的滑動部件的 制造方法中,可以只使薄壁渦旋部的精加工精度提高。
第14發明所述的壓縮機的滑動部件的制造方法,在第12發明中所
述的壓縮機的滑動部件的制造方法的基礎上,但在樹脂涂敷工序,在薄 壁渦旋部之中只在與第1板面交叉的曲面上形成樹脂涂敷層。
在該壓縮機的滑動部件的制造方法中,在樹脂涂敷工序中,在薄壁 渦旋部之中只在與第1板面交叉的曲面上形成樹脂涂敷層。因此,在該 壓縮機的滑動部件的制造方法中,可以只使薄壁渦旋部側面的精加工精
度提咼。
第15發明所述的壓縮機的滑動部件的制造方法,在第12發明中所
述的壓縮機的滑動部件的制造方法的基礎上,滑動部件基體還具有槽部。 并且,槽部形成在平板部。此外,此處所謂"槽部",就是動渦旋盤的十 字鍵槽等。進而,在樹脂涂敷工序中,至少在槽部形成樹脂涂敷層。
在該壓縮機的滑動部件的制造方法中,在樹脂涂敷工序中,至少在 槽部形成樹脂涂敷層。因此,在該壓縮機的滑動部件的制造方法中,可 以使槽部的滑動性提高。
第16發明所述的壓縮機的滑動部件的制造方法,在第12發明中所 述的壓縮機的滑動部件的制造方法的基礎上,滑動部件基體還具有圓筒 部。圓筒部從第1板面的背側板面即第2板面,朝向與第2板面垂直的 方向呈圓筒狀延伸。并且,此處所謂"圓筒部",就是動渦旋盤的軸承部
等。進而,在樹脂涂敷工序中,至少在圓筒部的內表面形成樹脂涂敷層。
此外,平板部的厚度優選是10mm以下。在通過觸變鑄造法制造動渦旋
盤或固定渦旋盤基體的情況下,通常在模具的相當于平板部的位置形成 直澆道部。在所述情況下,若平板部的厚度過厚,則在滑動部件基體制 造工序中,在平板部上就很容易產生凝固收縮引起的針孔。但是,當平
板部的厚度是10mm以下時,在滑動部件基體制造工序中,可以有效地 防止在平板部上產生因凝固收縮引起的針孔。此外,圓筒部的壁厚相對 于平板部厚度之比,優選是0.3以上且小于l.O。這是因為,在該比值低 于0.3的情況下,存在著圓筒部的強度不足的危險,在該比值為1.0以上 的情況下,在滑動部件基體制造工序中,就會引起空氣的巻入,在滑動 部件基體中發生缺陷的概率就會增加的緣故。
在該壓縮機的滑動部件的制造方法中,在樹脂涂敷工序中,至少在 圓筒部的內表面形成樹脂涂敷層。因此,在該壓縮機的滑動部件的制造 方法中,可以使圓筒部的內表面的滑動性提高。特別地,在使用氟樹脂 的情況下,有效地利用摩擦系數低的特點,可以減小主軸的軸承損失。
第17發明所述的壓縮機的滑動部件的制造方法,在從第12發明至 第16發明中的任何一項所述的壓縮機的滑動部件的制造方法的基礎上, 薄壁渦旋部被包含中心線且與第1板面垂直的平面剖切時,所述薄壁渦 旋部的齒的截面呈梯形形狀。并且,梯形的底邊與斜邊所成的夾角,亦 即拔模角度優選是0.5。以上且2。以下。在該角度小于0.5。的情況下, 當從模具對滑動部件基體進行脫模時,由于作用于所述模具的應力變大, 導致模具變形(模具使用壽命降低),因此,模具使用壽命急劇縮短,在 該角度大于2。的情況下,除不能充分地提高延長模具使用壽命的效果, 還使減小壓縮室容量這一弊害變得更大的緣故。
在該壓縮機的滑動部件的制造方法中,薄壁渦旋部被包含中心線且 與第1板面垂直的平面進行剖切時,該薄壁渦旋部的齒的截面呈梯形形 狀。因此,在該壓縮機的滑動部件的制造方法中,可以使滑動部件基體 很容易地從模具中拔出。從而,在該壓縮機的滑動部件的制造方法中, 可以延長模具的使用壽命,可以降低成本。
第18發明所述的壓縮機的滑動部件的制造方法,在第12發明至第 17發明中的任何一項所述的壓縮機的滑動部件的制造方法的基礎上,薄 壁渦旋部的角部和根部的至少一方呈圓角形狀。并且,圓角形狀的半徑,
優選大于0.3mm且小于薄壁渦旋部的角部側前端寬度的一半。在該圓角 形狀的半徑為0.3mm以下的情況下,模具的使用壽命急劇縮短,在該圓 角形狀的半徑為薄壁渦旋部的角部側前端寬度的一半以上的情況下,齒 頂的密封面消失,在薄壁渦旋部前端的氣體泄漏就會增大的緣故。
在該壓縮機的滑動部件的制造方法中,薄壁渦旋部的角部和根部中 的至少一方呈圓角形狀。因此,在該壓縮機的滑動部件的制造方法中, 可以使滑動部件基體容易地從模具中拔出。從而,在該壓縮機的滑動部 件的制造方法中,可以延長模具的使用壽命,可以降低成本。
在第19發明所述的壓縮機中,裝配有通過從第1發明至第18發明 中的任何一項所述的壓縮機的滑動部件的制造方法制造出的滑動部件。
因此,該壓縮機其制造成本很低。此外,在該壓縮機中,可以減小 氣體致冷劑的泄漏,其結果是,與現有的相比,可以實現高效率的壓縮 過程。進而,在該壓縮機中,即使假定在滑動部件之間發生接觸,由于 因接觸引起的沖擊被樹脂涂敷層緩和,因此可以減小噪聲。
第20發明所述的壓縮機,在第19發明所述的壓縮機的基礎上,所
述壓縮機壓縮二氧化碳。作為所述情況下的涂敷用樹脂,優選是用耐熱 性高(特別地,在熱水器用壓縮機中有此要求)且難以溶出低分子的低 聚體的氟樹脂、或聚醚醚酮(PEEK)樹脂、聚亞苯基硫醚(PPS)樹脂、 聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)樹脂等樹脂。
該壓縮機的滑動部件可以兼具有高強度和高滑動性。因此,該壓縮 機在以二氧化碳作為致冷劑的情況下特別有效。
發明效果
若采用第1發明所述的壓縮機的滑動部件的制造方法,與"通過觸 變鑄造法制造壓縮機的滑動部件基體,對該滑動部件基體進行超精加工, 得到最終的滑動部件"這一壓縮機的滑動部件的制造方法相比,可以用 較低成本制造壓縮機的滑動部件。此外,在該壓縮機的滑動部件的制造
方法中,并不對由觸變鑄造法制造的高硬度的滑動部件基體進行精加工,
只對硬度很低的樹脂部分進行精加工。因此,若采用該壓縮機的滑動部
件的制造方法,可以提高精加工精度。從而,在滑動部件是動渦旋盤或
固定渦旋盤的情況下,就能夠將動渦旋盤和固定渦旋盤嚙合時的間隙設
定得較小。從而,若采用該壓縮機的滑動部件的制造方法,可以減小氣
體致冷劑的泄漏,其結果是,可以實現比現有的更高效率的壓縮過程。
進而,由于樹脂比金屬具有更大的彈性,因此,即使假定在滑動部件之
間產生接觸,由于其可以緩和由接觸產生的沖擊,因此,可以減小噪聲。
在第2發明所述的壓縮機的滑動部件的制造方法中,與現有的砂模
鑄造方法相比,可以高精度地制造滑動部件(可進行近凈形加工)。此外, 基本可以可靠地得到抗拉強度和拉伸彈性模量的至少一方比片狀石墨鑄
鐵的高的鐵制的滑動部件基體。
在第3發明所述的壓縮機的滑動部件的制造方法中,基本可以可靠 地得到抗拉強度和拉伸彈性模量的至少一方比片狀石墨鑄鐵的高的鐵制 的滑動部件基體。
在第4發明所述的壓縮機的滑動部件的制造方法中,與現有的砂模
鑄造方法相比,可以高精度地制造滑動部件(可進行近凈形加工)。此外, 基本可以可靠地得到抗拉強度和拉伸彈性模量中的至少一方比狀石墨鑄
鐵的高的鐵制的滑動部件基體。
在第5發明所述的壓縮機的滑動部件的制造方法中,通過錨固效果 等,可以使滑動部件基體與樹脂涂敷層之間的貼緊性提高。
在第6發明所述的壓縮機的滑動部件的制造方法中,可以容易地使
滑動部件基體的表面粗糙化。
在第7發明所述的壓縮機的滑動部件的制造方法中,在滑動部件基
體上可以容易地形成樹脂涂敷層。
在第8發明所述的壓縮機的滑動部件的制造方法中,可以容易且質
量良好地重復地涂敷樹脂涂敷層。從而,在該壓縮機的滑動部件的制造 方法中,可以容易地形成較厚的樹脂涂敷層。
在第9發明所述的壓縮機的滑動部件的制造方法中,可以基本可靠
地只對樹脂涂敷層進行機械加工。
在第io發明所述的壓縮機的滑動部件的制造方法中,即使滑動部件
被暴露在高溫下的情況中,也可以維持滑動部件的可靠性。并且,在工 程塑料是氟樹脂、聚醚醚酮樹脂、以及聚亞苯基硫醚樹脂中的任何一種 的情況下,可以對滑動部件賦予良好的滑動性。
在第11發明所述的壓縮機的滑動部件的制造方法中,可以使樹脂涂 敷層的機械加工很容易進行,同時還可以使精加工精度提高。
在第12發明所述的壓縮機的滑動部件的制造方法中,可以制造動渦 旋盤或固定渦旋盤。
在第13發明所述的壓縮機的滑動部件的制造方法中,可以只使薄壁 渦旋部的精加工精度提高。
在第14發明所述的壓縮機的滑動部件的制造方法中,可以只使薄壁 渦旋部側面的精加工精度提高。
在第15發明所述的壓縮機的滑動部件的制造方法中,可以使槽部的 滑動性提高。
在第16發明所述的壓縮機的滑動部件的制造方法中,可以使圓筒部
的內表面的滑動性提高。
在第17發明所述的壓縮機的滑動部件的制造方法中,可以使滑動部
件基體很容易地從模具中拔出。從而,在該壓縮機的滑動部件的制造方 法中,可以延長模具的使用壽命,同時,可以防止滑動部件產生缺陷。
在第18發明所述的壓縮機的滑動部件的制造方法中,可以使滑動部
件基體很容易地從模具中拔出。從而,在該壓縮機的滑動部件的制造方 法中,可以延長模具的使用壽命,同時,可以防止滑動部件產生缺陷。
在第19發明所述的壓縮機中,可以減小氣體致冷劑的泄漏,其結果 是,與現有的相比,可以實現高效率的壓縮過程。進而,在該壓縮機中, 即使假定在滑動部件之間發生接觸,由于因接觸引起的沖擊被樹脂涂敷 層緩和,因此可以減小噪聲。
在第20發明所述的壓縮機中,其滑動部件可以兼具有高強度和高滑 動性。因此,該壓縮機在以二氧化碳作為致冷劑的情況下特別有效。
圖1是表示本發明的實施方式所述的高低壓半球型壓縮機的縱剖視圖。
圖2是采用在本發明的實施方式所述的高低壓半球型壓縮機中的動 渦旋盤的俯視圖。
圖3是采用在本發明的實施方式所述的高低壓半球型壓縮機中的動 渦旋盤的仰視圖。
圖4是沿包含設計中心線的面對采用在本發明的實施方式所述的高
低壓半球型壓縮機中的動渦旋盤進行剖切時的縱剖視圖。
符號說明17 . 驅動軸(滑動部件成品)
23缸體(滑動部件成品)
24 . 固定渦旋盤(滑動部件成品)
25動渦旋盤基體(滑動部件成品)
25a…樹脂涂敷層
25b…角部
25c…根部(根部)
26 . 動渦旋盤(滑動部件成品)
39 . 十字滑環(Oldhamring)(滑動部件成品)
60 . 下部主軸承(滑動部件成品)
24a、26a…鏡板(平板部)
24b 、26b…渦旋齒(薄壁渦旋部)
26c…軸承部(圓筒部)
26d…槽部
具體實施例方式
本實施方式所述的高低壓半球型壓縮機1,由蒸發器、或冷凝器、 膨脹機構等一起,構成致冷劑回路,其擔當著壓縮該致冷劑回路中的氣
體致冷劑(例如,氟利昂系致冷劑、或二氧化碳等天然致冷劑等)的作 用,如圖1所示,主要由如下部分構成縱長圓筒狀的密閉半球形殼體 10;渦旋壓縮機構15;十字滑環39;驅動電機16;下部主軸承60;吸 入管19;以及排出管20。以下,對該高低壓半球型壓縮機1的結構部件, 分別詳細進行說明。
(1) 殼體
殼體10具有基本為圓筒狀的中間殼體部11;杯狀上壁部12,其 氣密狀地焊接在中間殼體部11的上端部;和杯狀底壁部13,其氣密狀地 焊接在中間殼體部11的下端部。進而,在該殼體10上,主要容納有 渦旋壓縮機構15,其壓縮氣體致冷劑;和驅動電機16,其配置在渦旋壓 縮機構15的下方。該渦旋壓縮機構15和驅動電機16,通過被配置為沿 上下方向在殼體10內延伸的驅動軸17,被相互連結起來。進而,其結果, 在渦旋壓縮機構15與驅動電機16之間,產生間隙空間18。
(2) 渦旋壓縮機構
如圖1所示,渦旋壓縮機構15主要由如下部分構成缸體(housing) 23;固定渦旋盤24,其貼緊配置在缸體23的上方;和動渦旋盤26,其 與固定渦旋盤24嚙合。以下,對該渦旋壓縮機構15的結構部件,分別
進行詳細敘述。 a)缸體
缸體23的外周面在整個周向范圍內壓入固定在中間殼體部11中。 亦即,中間殼體部11和缸體23在整周范圍內都貼緊成氣密狀態。因此, 殼體10的內部就被分隔為缸體23下方的高壓空間28以及缸體23上方 的低壓空間29。此外,通過螺栓38將固定渦旋盤24擰緊固定在該缸體 23上,使該缸體23的上端面與固定渦旋盤24的下端面貼緊。此外,在 該缸體23中形成有缸體凹部31,其凹設在缸體23的上表面中央;和 軸承部32,其從缸體23的下表面中央向下方延伸設置。進而,在該軸承 部32上,形成沿上下方向貫通的軸承孔33,驅動軸17經由軸承34而旋 轉自由地嵌入該軸承孔33中。
并且,在本實施方式中,該缸體23通過新穎且特殊的制造方法進行 制造。關于該制造方法,在下述的"滑動部件的制造方法"段落中詳細 敘述。
b) 固定渦旋盤
固定渦旋盤24主要由如下部分構成鏡板24a;和渦旋齒24b,其 形成在鏡板24a的下表面并呈渦旋狀(漸開線狀)。并且,在本實施方式 中,渦旋齒24b的角部和根部,成為與動渦旋盤的渦旋齒26b的角部和 根部匹配的圓角形狀。此外,在以包含設計中心的面剖切該渦旋齒24b 時,渦旋齒24b的形狀就呈底邊與斜邊所成的角度為1°的梯形形狀。在 鏡板24a上形成有排出通道41,其連通到壓縮室40 (后述);和擴大 凹部42,其連通到排出通道41。排出通道41形成為在鏡板24a的中央 部分中沿上下方向延伸。擴大凹部42由凹設在鏡板24a的上表面且沿水 平方向擴展的凹部構成。進而,蓋體44通過螺栓44a擰緊固定在固定渦 旋盤24的上表面來封閉該擴大凹部42。進而,通過將蓋體44覆蓋在擴 大凹部42上來形成消聲器空間45,該消聲器空間45由消除渦旋壓縮機 構15的運轉聲的膨脹室構成。固定渦旋盤24和蓋體44通過夾設未圖示 的填料并貼緊就可被密封。
并且,在本實施方式中,該固定渦旋盤24通過新穎且特殊的制造方 法進行制造。關于該制造方法,在下述的"滑動部件的制造方法"段落 中詳細敘述。
c) 動渦旋盤
動渦旋盤26主要由如下部分構成鏡板26a;渦旋齒26b,其形成 在鏡板26a的上表面并呈渦旋狀(漸開線狀);軸承部26C,其形成在鏡 板26a的下表面;以及槽部26d (參考圖3),其形成在鏡板26a的兩端 部。并且,在本實施方式中,渦旋齒26b的角部26e和根部26f,形成為 與固定渦旋盤的渦旋齒24b的角部和根部匹配的圓角形狀(參考圖4)。 此外,在以包含設計中心的面剖切該渦旋齒26b時,渦旋齒26b的形狀 就呈底邊與斜邊所成的角度為1°的梯形形狀(參考圖4)。進而,該動 渦旋盤26通過將十字滑環39(后述)嵌入槽部,從而被支承在缸體23上。
此外,驅動軸17的上端被嵌入軸承部26c中。通過這樣使動渦旋盤26 裝配到渦旋壓縮機構15中,就不會使其隨驅動軸17的轉動而自轉,而 是在缸體23內公轉。進而,使動渦旋盤26的渦旋齒26b與固定渦旋盤 24的渦旋齒24b嚙合,在兩個渦旋齒24b、 26b的接觸部之間,形成壓縮 室40。進而,在該壓縮室40中,伴隨動渦旋盤26的公轉,兩個渦旋齒 24b、 26b之間的容積朝向中心收縮。在本實施方式所述的高低壓半球型 壓縮機1中,就這樣地使氣體致冷劑壓縮。
并且,在本實施方式中,該動渦旋盤26通過新穎且特殊的制造方法 進行制造。關于該制造方法,將在下述的"滑動部件的制造方法"段落 中詳細敘述。
d)其它
此外,在該渦旋壓縮機構15中,跨過固定渦旋盤24和缸體23,形 成聯系通道46。該聯系通道46形成為使在固定渦旋盤24上切取形成 的渦旋側通道47,與在缸體23上切取形成的缸體側通道48連通。進而, 聯系通道46的上端、即渦旋側通道47的上端開設在擴大凹部42上,聯 系通道46的下端、即缸體側通道48的下端開設在缸體23的下端面上。 亦即,通過該缸體側通道48的下端開口來構成排出口 49,該排出口49 使聯系通道46內的致冷劑流出到間隙空間18中。
(3) 十字滑環
如上所述,十字滑環39是用于防止動渦旋盤自轉運動的部件,其被 嵌入到形成于缸體23上的十字槽(未圖示)中。并且,該十字槽是長圓 形狀的槽,在缸體23中配置在相互對置的位置。
(4) 驅動電機
驅動電機16在本實施方式中是直流電機,其主要由如下部分構成 環狀的定子51,其被固定在殼體10的內壁面上;轉子52,其以微小的 間隙(氣隙通道)轉動自由地容納在定子51的內側。進而,該驅動電機 16配置為使形成于定子51上側的線圈端53的上端,與缸體23的軸承 部32的下端基本成為相同高度。
在定子51中,在繞線部上巻繞銅線,在上方和下方形成線圈端53。
此外,在定子51的外周面上,鐵芯切口部從定子51的上端面跨到下端 面且沿周向隔開預定間隔切取形成在多個位置。進而,通過該鐵芯切口 部,在中間殼體部11與定子51之間,形成沿上下方向延伸的電機冷卻
通道55。
轉子52以沿上下方向延伸的方式通過配置在中間殼體部11軸心的 驅動軸17,與渦旋壓縮機構15的動渦旋盤26驅動連接。此外,導向板 58將流出聯系通道46的排出口 49的致冷劑引導到電機冷卻通道55中, 該導向板58被配設在間隙空間18中。
(5) 下部主軸承
下部主軸承60被配設在驅動電機16下方的下部空間中。該下部主 軸承60固定在中間殼體部11內,并且構成驅動軸17的下端側軸承,用 來支承驅動軸17。
并且,在本實施方式中,該下部主軸承60通過新穎且特殊的制造方 法進行制造。關于該制造方法,將在下述的"滑動部件的制造方法"段 落中詳細敘述。
(6) 吸入管
吸入管19用于將致冷劑回路中的致冷劑導入渦旋壓縮機構15中, 其被氣密狀地嵌入殼體10的上壁部12中。吸入管19沿上下方向貫通低 壓空間29,同時,其內端部被嵌入固定渦旋盤24中。
(7) 排出管
排出管20用于將殼體10內的致冷劑排出到殼體IO夕卜,其被氣密狀 地嵌入殼體10的中間殼體部11中。進而,該排出管20具有內端部36, 該內端部36形成沿上下方向延伸的圓筒形狀,并被固定在缸體23的下 端部。并且,排出管20的內端開口、即流入口,朝向下方開口。
在本實施方式所述的高低壓半球型壓縮機1中,驅動軸17、缸體23、 固定渦旋盤24、動渦旋盤26、十字滑環39以及下部主軸承60,都是滑 動部件,在本實施方式中,缸體23、固定渦旋盤24、動渦旋盤26以及 下部主軸承60等滑動部件,通過下述制造方法制造。
(1) 原材料
a) 鐵坯料
作為本實施方式所述的鐵坯料采用如下所述的鋼坯,該鋼坯中添加
有C: 2.3 2.4重量%、 Si: 1.95 2.05重量%、 Mn: 0.6 0.7重量%、 P: <0.035重量%、 S: <0.04重量%、 Cr: 0.00 0.50重量%、 Ni: 0.50 1.00重量%。并且,此處所謂"重量比例",是對總量的比例。此外,此
處所謂"鋼坯",意味著一旦將上述成分的鐵坯料在熔化爐中熔融之后, 通過連續鑄造裝置,成型為圓柱形狀等最終成型前的坯料。并且,此時,
C和Si的含量應當確定為滿足如下兩點其抗拉強度和拉伸彈性模量應 當比片狀石墨鑄鐵高;以及為了成型復雜形狀的滑動部件基體,應具有 適當的流動性。此外,Ni的含量確定為為使金相組織的韌性提高并且 防止成型時的表面裂紋,應構成適當的金屬組成。
b) 樹脂涂敷液
作為本實施方式所述的樹脂涂敷液,可采用在聚酰胺酰亞胺樹脂溶 液中混合聚四氟乙烯樹脂(PTFE)粉末的PAI/PTFE (聚酰胺酰亞胺/聚 四氟乙烯樹脂)涂敷液。
(2) 制造工序
本實施方式所述的滑動部件,經由如下工序進行制造觸變鑄造 (Thixo-casting)工序、表面處理工序、樹脂涂敷工序以及最終精加工工序。 以下,對各工序進行詳細敘述。
a)觸變鑄造工序
在觸變鑄造工序中,首先,通過高頻加熱鋼坯,成為半熔融狀態。 其次,當將該半熔融狀態的鋼坯注入預定模具中時, 一邊用鋼模壓鑄機 施加預定壓力, 一邊將鋼坯成型為期望的形狀,得到滑動部件基體。進 而,當將滑動部件基體從模具中取出并急速冷卻時,該滑動部件基體的 金相組織就整體成為白口組織。然后,當將該滑動部件基體進行熱處理 時,該滑動部件基體的金相組織就從白口組織變化到由珠光體/鐵素體基 體、粒狀石墨構成的金相組織。并且,關于該白口組織的石墨化、珠光 體化,可通過調節熱處理溫度、保持時間、冷卻速度等進行調節。例如,
如在本田R&D技術展望的Vol.14 No.l的論文"鐵的半熔融成型技術的
研究"所述那樣,在95(TC保持60分鐘后,以0.05 0.1(TC/秒的冷卻速 度在爐中緩慢冷卻,就可以得到具有500MPa 700MPa程度的抗拉強度 且具有150 200程度的布氏硬度的金相組織。由于這樣的金相組織其中 心是鐵素體,因此較軟而具有優良的切削性。但有可能在機械加工時形 成積屑瘤而使刀具壽命降低。此外,在100(TC保持60分鐘后空冷,進而 以比初始溫度稍低的溫度保持預定時間后,通過空冷,就可以得到具有 600MPa 900MPa程度的抗拉強度且具有200 250程度的布氏硬度的金 相組織。在這樣的金相組織中,若具有與片狀石墨鑄鐵同等的硬度,則 具有與片狀石墨鑄鐵同等的切削性,當與具有同等延性和韌性的球狀石 墨鑄鐵比較時具有優秀的切削性。此夕卜,在100(TC保持60分鐘后進行油 冷,進而以比初始溫度稍低的溫度保持預定時間后,通過空冷,就可以 得到具有800MPa 1300MPa程度的抗拉強度且具有250 350程度的布 氏硬度的金相組織。由于這樣的金相組織的中心為珠光體,因此,其切 削性差,但具有優良的耐磨耗性。但可能因其過硬而存在對滑動副的對 偶部件的攻擊性。
b) 表面處理工序
在表面處理工序中,通過磷酸鋅磷化處理(parker處理),使滑動部 件基體表面粗糙化。并且,在本實施方式中,使目標表面粗糙度(Rz) 為5 50ti m。
并且,在本實施方式中,表面粗糙度按照JIS B0651進行測定。此外, 此時采用前端半徑為2ym切前端錐角為60。的部件作為觸頭。
c) 樹脂涂敷工序
在樹脂涂敷工序中,滑動部件基體一邊以設計中心作為中心進行旋 轉, 一邊通過噴涂法在滑動部件基體上涂敷PAI/PTFE涂敷液。并且,此
時,以除去溶劑為目的, 一邊在卯t:的程度下加熱滑動部件基體一邊進
行涂敷,然后,在9(TC的程度下進行30分鐘程度的預干燥。由于通過一 次涂敷可涂敷的膜厚是數十微米的程度,因此,根據必要的膜厚,通過 重復進行多次的該工序,就可在滑動部件基體上形成多層保護膜。當成
為期望的膜厚時,最后在20(TC程度的溫度下燒制,以確保必要的硬度。 并且,在燒制過程中,有時殘留在樹脂內的溶劑發泡而破壞涂敷膜,或 者降低了多層膜的膜間貼緊度而產生磨耗或剝離。為防止這些不良狀況, 必須調整滑動部件基體的加熱溫度,或調整預干燥時的溫度和時間。基 本上,若溫度上升過高,則層間的貼緊度惡化,若下降過低,則會發泡。 關于預干燥時間,若其過短,則溶劑沒有流完就發泡,若其過長,則溶 劑流出太多導致膜間的貼緊度惡化。并且,該多層保護膜的表面硬度通
過納米印痕法(nanoindentation)測定,在本實施方式中,預定O.lGPa 以上的為合格品。燒制條件優選具體地分階段設定,例如,最好是120 TX4()分一15(TCX40分一22(TCX40分一280°C X40分的條件。 d)最終精加工
在最終精加工工序中,對形成在滑動部件基體上的多層保護膜進行 機械加工,這樣就完成了滑動部件的制造。 (3)最終滑動部件的概要
此處,以動渦旋盤26和固定渦旋盤24為例,對最終滑動部件的概 要進行說明。
如圖4所示,該動渦旋盤26主要由動渦旋盤基體25和樹脂涂敷層 25a形成。動渦旋盤基體25與動渦旋盤26處于相似的關系,與動渦旋盤 26相比,動渦旋盤基體25制作得稍小。進而,該動渦旋盤基體25的相 當于鏡板26a的部分的厚度為8mm,相當于渦旋齒26b的部分的壁厚與 相當于鏡板26a的部分的厚度之比為0.4 (亦即,相當于渦旋齒26b的部 分的壁厚為3.2mm),使相當于軸承部26c的部分的壁厚與相當于鏡板26a 的部分的厚度之比為0.5(亦即,相當于軸承部26c的部分的壁厚為4mm), 使相當于渦旋齒26b的部分的高度與相當于渦旋齒26b的壁厚之比為15 (亦即,相當于渦旋齒26b的部分的高度為48mm)。此外,在該動渦旋 盤基體25中,與動渦旋盤26相同,相當于渦旋齒26b的部分的角部25b 和根部25c成為圓角形狀。并且,使該圓角的半徑為0.5mm。此外,在 以包含設計中心的面剖切相當于渦旋齒26b的部分的情況下,與動渦旋 盤26的渦旋齒26b相同,相當于渦旋齒26b的部分的形狀就呈底邊與斜
邊所成的角度為r的梯形形狀。
另一方面,固定渦旋盤24主要由固定渦旋盤基體(未圖示)和樹脂 涂敷層(未圖示)形成。固定渦旋盤基體與固定渦旋盤24處于相似的關
系,與固定渦旋盤24相比,固定渦旋盤基體制作得稍小。進而,該固定 渦旋盤基體的相當于鏡板24a的部分的厚度為8mm,相當于渦旋齒24b 的部分的壁厚與相當于鏡板24a的部分的厚度之比為0.4 (亦即,相當于 渦旋齒24b的部分的壁厚為3.2mm),相當于渦旋齒24b的部分的高度與 相當于渦旋齒24b的部分的壁厚之比為15 (亦即,相當于渦旋齒24b的 部分的高度為48mm)。此外,在該固定渦旋盤基體中,與固定渦旋盤24 相同,相當于渦旋齒24b的部分的角部(未圖示)和根部(未圖示)成 為圓角形狀。并且,使該圓角的半徑為0.5mm。此外,在以包含設計中 心的面剖切相當于渦旋齒24b的部分的情況下,與固定渦旋盤24的渦旋 齒24b相同,相當于渦旋齒24b的部分的形狀就呈底邊與斜邊所成的角 度為1°的梯形形狀。
當驅動電機16被驅動時,驅動軸17旋轉,動渦旋盤并不自轉而是 進行公轉。于是,低壓氣體致冷劑通過吸入管19從壓縮室40的周緣側 被吸入壓縮室40內,伴隨壓縮室40的容積變化而被壓縮,成為高壓氣 體致冷劑。進而,該高壓氣體致冷劑從壓縮室40的中央部通過排出通道 41排氣到消聲器空間45中,然后,通過聯系通道46、渦旋側通道47、 缸體側通道48和排出口 49并流出到間隙空間18中,并且在導向板58 和中間殼體部11的內表面之間朝下側流動。進而,當該氣體致冷劑在導 向板58和中間殼體部11的內表面之間朝下側流動時, 一部分被分流而 在導向板58和驅動電機16之間沿圓周方向流動。并且,此時,混入氣 體致冷劑中的潤滑油被分離。另一方面,分流后的氣體致冷劑的另一部 分在電機冷卻通道55中朝下側流動,在流到電機下部空間之后,反過來 在定子51和轉子52之間的氣隙通道或與聯系通道46對置一側(圖1中 的左側)的電機冷卻通道55中朝上方流動。然后,通過導向板58的氣 體致冷劑,以及在氣隙通道或電機冷卻通道55流來的氣體致冷劑,在間
隙空間18內合流,并從排出管20的內端部36流到排出管20中而被排 到殼體10夕卜。進而,排到殼體IO外的氣體致冷劑,在致冷劑回路中循 環之后,再次通過吸入管19并被吸入到渦旋壓縮機構15中進行壓縮。 [高低壓半球型壓縮機的特征]
(1)
在本實施方式中,缸體23、固定渦旋盤24、動渦旋盤26以及下部 主軸承60的滑動部件,經過觸變鑄造工序、表面處理工序、樹脂涂敷工 序以及最終精加工工序進行制造。因此,在本實施方式所述的滑動部件 的制造方法中,與進行超精加工的方法相比,對由觸變鑄造法制造的高 硬度的滑動部件基體可以在短時間內進行精加工。從而,若采用該滑動 部件的制造方法,可以減少機械加工費。此外,在該滑動部件的制造方 法中,并不對由觸變鑄造法制造的高硬度的滑動部件基體進行機械加工, 而是對比其硬度低的樹脂進行機械加工。因此,若采用該滑動部件的制 造方法,可以減少工具消耗品的費用。其結果是,若采用該滑動部件的 制造方法,與"通過觸變鑄造法制造壓縮機的滑動部件基體,對該滑動 部件基體進行超精加工,得到最終的滑動部件"這一壓縮機的滑動部件 的制造方法相比,可以用低成本來制造壓縮機的滑動部件。此外,在該 滑動部件的制造方法中,并不對由觸變鑄造法制造的高硬度的滑動部件 基體進行精加工,只對硬度很低的樹脂部分進行精加工。因此,若采用 該滑動部件的制造方法,可以使精加工精度提高。
(2)
在本實施方式所述的高低壓半球型壓縮機1中,固定渦旋盤24和動 渦旋盤26經由觸變鑄造工序、表面處理工序、樹脂涂敷工序以及最終精 加工工序進行制造。此外,對滑動部件基體的強度,使其抗拉強度為 600MPa以上。因此,在本實施方式中,可以減薄固定渦旋盤24或動渦 旋盤26的齒厚,可以減小渦旋直徑。從而,在本實施方式中,可以減小 沿動渦旋盤26的軸向作用的氣體壓縮載荷。其結果是,在本實施方式中, 可以有效地降低推力軸承損失。此外,在本實施方式中,在維持相同的 外徑尺寸的狀況下,可以加高動渦旋盤26和固定渦旋盤24的齒高,可
以增大進氣容積。因此,在本實施方式中,可以實現壓縮機1的大容量 化。
(3)
在本實施方式所述的滑動部件的制造方法中,在表面處理工序中, 滑動部件基體被進行化學生成處理,使滑動部件基體的表面粗糙度(Rz) 成為5 50um。因此,在該壓縮機的滑動部件的制造方法中,可以得到 充分的錨固效果,同時,可以保證適當的樹脂使用量。
(4)
在本實施方式所述的滑動部件的制造方法中,在樹脂涂敷工序中, 滑動部件基體一邊以設計中心為中心進行旋轉, 一邊通過噴涂法在滑動 部件基體上涂敷PAI/PTFE涂敷液。因此,在該壓縮機的滑動部件的制造 方法中,可以容易地在滑動部件基體上形成樹脂涂敷層25a。
(5) 在本實施方式所述的滑動部件的制造方法中,在形成樹脂涂敷 層25a中,使用聚酰胺酰亞胺樹脂和聚四氟乙烯樹脂。因此,在本實施 方式所述的高低壓半球型壓縮機1中,即使滑動部件被暴露在高溫下的 情況中,也可以維持滑動部件的可靠性,同時可以對滑動部件賦予良好 的滑動性。
(6)
在本實施方式所述的滑動部件的制造方法中,在樹脂涂敷工序中, 表面硬度通過納米壓痕法測定,并且表面硬度為O.lGPa以上的為合格品。 因此,在本實施方式中,可以容易地在最終精加工工序中,進行對樹脂 涂敷層25a的機械加工,同時可以使精加工精度提高。
(7)
在本實施方式所述的動渦旋盤26的槽部26d形成有樹脂涂敷層25a。 因此,可以提高該槽部26d與十字滑環39之間的滑動性。
(8)
在本實施方式所述的動渦旋盤26的軸承部26c上,形成樹脂涂敷層 25a。因此,可以提高該軸承部26c與驅動軸17之間的滑動性。
(9)
在本實施方式中,在以包含設計中心的面剖切動渦旋盤基體25中與
動渦旋盤26的渦旋齒26b相當的部分時,與動渦旋盤26的渦旋齒26b 相同,渦旋齒26b的形狀成為底邊與斜邊所成的角度為r的梯形形狀。 因此,在該觸變鑄造工序中,容易從模具拔出動渦旋盤基體25。從而, 在本實施方式中,可以使動渦旋盤基體25的模具的使用壽命延長。
(10)
在本實施方式中,動渦旋盤基體25中與動渦旋盤26的渦旋齒26b 相當的部分的角部25b和根部25c成為圓角形狀。因此,在該觸變鑄造 工序中,就很容易從模具拔出動渦旋盤基體25。從而,在本實施方式中, 可以使動渦旋盤基體25的模具的使用壽命延長。此外,在該動渦旋盤基 體25中,使其圓角的半徑為0.5mm。因此,在動渦旋盤26的前端部, 可沿壁厚方向確保2.2mm的平坦部,可以有效地確保與固定渦旋盤24 的推力面之間的密封性,可以有效地防止氣體泄漏。
(11)
在本實施方式中,固定渦旋盤基體中與固定渦旋盤24的渦旋齒24b 相當的角部和根部,成為圓角形狀。因此,在該觸變鑄造工序中,就容 易從模具拔出固定渦旋盤基體。從而,在本實施方式中,可以使固定渦 旋盤基體的模具的使用壽命延長。此外,在該固定渦旋盤基體中,使其 圓角的半徑為0.5mm。因此,在固定渦旋盤24的前端部,可沿壁厚方向 確保2.2mm的平坦部,可以有效地確保與動渦旋盤26的推力面之間的密 封性,可以有效地防止氣體泄漏。
(12)
在本實施方式中,動渦旋盤基體25中與動渦旋盤26的鏡板26a相 當的部分的厚度,以及固定渦旋盤基體中與固定渦旋盤24的鏡板24a相 當的部分的厚度,都使其為8mm。因此,在動渦旋盤基體25和固定渦旋 盤基體中,可以有效地防止在鏡板24a、 26a上因凝固收縮而產生的針孔。
(13)
在本實施方式中,在動渦旋盤基體25和固定渦旋盤基體中,使與渦 旋齒24b、 26b相當的部分的壁厚對與鏡板24a、 26a相當的部分的厚度 之比為0.4。因此,在動渦旋盤基體25和固定渦旋盤基體的觸變鑄造工 序中,可以有效地防止空氣的巻入。
(14)在本實施方式中,使與軸承部26c相當的部分的壁厚對與《竟 板26a相當的部分的厚度之比為0.5。因此,在動渦旋盤基體25的觸變 ;鑄造工序中,可以有效地防止空氣的巻入。 [變形例]
(A)
在先前的實施方式中,采用高低壓半球型壓縮機1,但壓縮機既可 以是高壓半球型壓縮機,也可以是低壓半球型壓縮機。此外,也可以是 '半密封式或開放式壓縮機。
(B)
在先前的實施方式所述的壓縮機1中采用了渦旋壓縮機構15,但壓 縮機構也可以是轉子式壓縮機構、往復式壓縮機構、螺桿式壓縮機構等。 此外,渦旋壓縮機構15也可以是雙頭渦旋齒式或共轉式渦旋。 , (C)
在先前的實施方式中,滑動部件基體通過觸變鑄造法進行制造,但 滑動部件基體也可以由珠光體可鍛鑄鐵構成。
(D)
在先前的實施方式中,滑動部件基體通過觸變鑄造法進行制造,但 i滑動部件基體也可以通過流變鑄造法(半凝固成型法)進行制造。
(E)
在先前的實施方式中,滑動部件基體通過觸變鑄造法進行制造,但 滑動部件基體也可以由球狀石墨鑄鐵構成。
(F)
在先前的實施方式中,滑動部件基體通過觸變鑄造法進行制造,但 滑動部件基體也可以由球狀碳化釩鑄鐵等球狀碳化物鑄鐵構成。但是, 球狀碳化釩鑄鐵與片狀石墨鑄鐵相比,其切削性很差。從而,這樣地, 在使滑動部件基體為球狀碳化釩鑄鐵的情況下,除去直澆道部和直澆道 底窩部等以外的部分,最好在整個滑動部件基體表面上施行樹脂涂敷,
使滑動部件基體沒有任何機械加工部位。
(G)
在先前的實施方式中,滑動部件基體通過觸變鑄造法進行制造,但 滑動部件基體也可以通過失蠟法進行制造。
(H)
在先前的實施方式中,滑動部件基體的表面通過磷酸鋅磷化處理而 使其表面粗糙化,但滑動部件基體的表面,也可以通過噴砂處理使其表 面粗糙化。
(I)
在先前的實施方式中,通過噴涂法在滑動部件基體上形成樹脂涂敷
層25a,但也可以通過注塑成型法,在滑動部件基體上形成樹脂涂敷層 25a。
(J)
在先前的實施方式中,通過噴涂法在滑動部件基體上形成樹脂涂敷 層25a,但也可以通過點膠機(dispenser)涂敷法或輥涂(roll coat)法, 在滑動部件基體上形成樹脂涂敷層25a。 (K)
在先前的實施方式中,作為涂敷樹脂,采用聚酰胺酰亞胺樹脂和聚 四氟乙烯樹脂,但作為代替,也可以采用聚酰胺樹脂、聚酰亞胺樹脂、 聚醚酰亞胺樹脂、聚醚腈樹脂、聚醚砜樹脂(PES)、聚碳酸酯樹脂、聚 縮醛樹脂、變性聚苯撐醚樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)樹脂、強化 聚乙烯對苯二酸鹽樹脂、聚亞苯基硫醚(PPS)樹脂、聚芳酯樹脂、聚砜 樹脂、聚醚酮樹脂、聚醚醚酮(PEEK)樹脂、液晶聚合物、酚醛樹脂、 三聚腈酰胺樹脂、尿素樹脂、有機硅樹脂、以及環氧樹脂等樹脂。并且, 它們既可單獨采用,也可以作為混合物的一種成份被采用。 (U
在先前的實施方式中,作為涂敷樹脂中的氟樹脂,采用聚四氟乙烯 樹脂,但作為代替,也可以采用聚全氟烷氧基樹脂(PFA)、全氟乙烯丙 烯樹脂(FEP)、乙烯-四氟乙烯共聚物樹脂(ETFE)、聚偏氟乙稀樹脂
(PVDF)、聚三氟氯乙烯樹脂(PCTFE)等。并且,它們既可被單獨采
用,也可以作為混合物的一種成份被采用。
(M)
在先前的實施方式中,在缸體23和下部主軸承60整體上形成樹脂 涂敷層25a,但也可以只在缸體23的軸承孔33的孔壁和下部主軸承60 的下部軸承部62的壁上形成樹脂涂敷層25a。 (N)
在先前的實施方式中,在固定渦旋盤24和動渦旋盤26兩方形成樹 脂涂敷層25a,但也可以只在任何一方形成樹脂涂敷層25a。 (O)
在先前的實施方式中,在整個動渦旋盤26上形成樹脂涂敷層25a, 但脂涂敷層25a也可以只形成在與動渦旋盤基體25的鏡板26a相當的部 分的渦旋齒形成面上、以及與動渦旋盤基體25的渦旋齒26b相當的部分 上。并且,在所述情況下,動渦旋盤基體25可以與動渦旋盤26沒有相 似形的關系,在與鏡板26a相當的部分的軸承部形成側、與軸承部26c 相當的部分以及與槽部26d相當的部分等,成型為大致近似于最終精加 工形狀的形狀。此外,在所述情況下,在軸承部26c或槽部26d上施行 機械加工。此外,在所述情況下,優選在驅動軸17的上部形成樹脂涂敷 層25a。
(P)
在先前的實施方式中,在整個動渦旋盤26上形成樹脂涂敷層25a, 但樹脂涂敷層25a也可以只形成在與動渦旋盤26的渦旋齒26b相當的部 分的側面。并且,在所述情況下,動渦旋盤基體25與動渦旋盤26沒有 相似形的關系,在與鏡板26a相當的部分、與軸承部26c相當的部分以 及與槽部26d相當的部分等,成型為大致近似于最終精加工形狀的形狀。 此外,在所述情況下,在軸承部26c或槽部26d上施行機械加工。此外, 在所述情況下,優選在驅動軸17的上部形成樹脂涂敷層25a。 (Q)
在先前的實施方式中,在整個固定渦旋盤24上形成樹脂涂敷層25a, 但樹脂涂敷層25a也可以只設在固定渦旋盤24的鏡板24a的渦旋齒24b 的形成面以及渦旋齒24b上。 (R)
在先前的實施方式中,在整個固定渦旋盤24上形成樹脂涂敷層25a, 但樹脂涂敷層25a也可以只形成在固定渦旋盤24的渦旋齒24b的側面。 (S)
在先前的實施方式中,缸體23、固定渦旋盤24、動渦旋盤26以及 下部主軸承60的滑動部件,經由觸變鑄造工序、表面處理工序、樹脂涂 敷工序以及最終精加工工序進行制造,但也可以利用同樣的工序來制造 驅動軸17和十字滑環39等。 (T)
在先前的實施方式所述的動渦旋盤26中,在以包含設計中心的面剖 切渦旋齒26b的情況下,渦旋齒26b的形狀成為底邊與斜邊所成的角度 為1°的梯形形狀,但該形狀也可以成為底邊與斜邊所成的角度為0.5。
2。的梯形。
(U)在先前的實施方式所述的固定渦旋盤24中,在以包含設計中 心的面剖切渦旋齒24b的情況下,渦旋齒24b的形狀成為底邊與斜邊所 成的角度為1°的梯形形狀,但該形狀也可以成為底邊與斜邊所成的角度 為0.5° 2°的梯形。
(V)
在先前的實施方式中,缸體23、固定渦旋盤24、動渦旋盤26以及 下部主軸承60的滑動部件,經由觸變鑄造工序、表面處理工序、樹脂涂 敷工序以及最終精加工工序進行制造,但也可以利用同樣的工序來制造 驅動軸17、缸體23、固定渦旋盤24、動渦旋盤26、十字滑環39以及下 部主軸承60中的至少一個。 (W)
在先前的實施方式中,作為鐵坯料采用添加有如下成分的鋼坯C:
2.3 2.4重量%、 Si: 1.95 2.05重量%、 Mn: 0.6 0.7重量%、 P: <0.035 重量%、 S: <0.04重量%、 Cr: 0.00 0.50重量%、 Ni: 0.50 1.00重量%,
但鐵坯料的元素比例,在不損害本發明主旨的范圍內,可以任意確定。 (X)
在先前的實施方式中,采用十字滑環作為自轉防止機構,但作為自 轉防止機構,也可以采用銷、鋼球聯軸器、曲柄等任何機構。 (Y)
在先前的實施方式中,列舉壓縮機1被利用在致冷劑回路內的情況 為例,但關于用途,并不僅限于空調機,也可以是單體或裝配在系統中 加以利用的壓縮機或鼓風機、增壓機、泵等。 (Y)
在先前的實施方式中所述的壓縮機1中存在潤滑油,但也可以是無 油或自由用油(既可有油也可無油)的壓縮機或鼓風機、增壓機、泵等。 (a )
在先前的實施方式所述的動渦旋盤基體25中,與鏡板26a相當的部 分的厚度為8mm,但與鏡板26a相當的部分的厚度,只要是在根據要求 的強度推導出的厚度以上且在10mm以下即可。 (3 )
在先前的實施方式所述的固定渦旋盤基體中,使與鏡板24a相當的 部分的厚度為8mm,但與鏡板24a相當的部分的厚度,只要是在根據所 要求的強度推導出的厚度以上且在10mm以下即可。
(Y )
在先前的實施方式所述的動渦旋盤基體25中,圓角的半徑為0.5mm, 但圓角的半徑只要大于0.3mm且小于與渦旋齒26b相當的部分的壁厚的 一半(即1.6mm)即可。
(5 )
在先前的實施方式所述的固定渦旋盤基體中,圓角的半徑為0.5mm, 但圓角的半徑只要大于0.3mm且小于與渦旋齒24b相當的部分的壁厚的 一半(即1.6mm)即可。 (e )
在先前的實施方式所述的動渦旋盤基體25中,與渦旋齒26b相當的
部分的壁厚對與鏡板26a相當的部分的厚度之比為0.4,但該比值只要是 0.2以上且0.6以下即可。 (4 )
在先前的實施方式所述的固定渦旋盤基體中,與渦旋齒24b相當的 部分的壁厚對與鏡板24a相當的部分的厚度之比為0.4,但該比值只要是 0.2以上且0.6以下即可。 (n)
在先前的實施方式所述的動渦旋盤基體25中,與軸承部26c相當的 部分的壁厚對與鏡板26a相當的部分的厚度之比為0.5,但該比值只要是 0.3以上且1.0以下即可。
產業上利用的可能性
若采用本發明所述的壓縮機的滑動部件的制造方法,與"通過觸變 鑄造法制造壓縮機的滑動部件基體,對該滑動部件基體進行超精加工, 得到最終的滑動部件"這一壓縮機的滑動部件的制造方法相比,由于其 可以用很低的成本,制造壓縮機的滑動部件,因此,本發明所述的壓縮 機的滑動部件的制造方法,作為低成本且具有高效率的壓縮機構的壓縮 機的制造方法,非常有用。
權利要求
1.一種壓縮機的滑動部件的制造方法,其特征在于,該壓縮機的滑動部件的制造方法具有如下工序滑動部件基體制造工序,該滑動部件基體制造工序利用預定模具,制造抗拉強度或拉伸彈性模量的至少一方比片狀石墨鑄鐵的高的鐵制的滑動部件基體(25);樹脂涂敷工序,該樹脂涂敷工序對所述滑動部件基體的一部分或全部并不施行機械加工而是在所述滑動部件基體局部或整體上形成樹脂涂敷層(25a);以及機械加工工序,該機械加工工序只對所述樹脂涂敷層進行機械加工而得到滑動部件成品(17、23、24、26、39、60)。
2. 如權利要求1所述的壓縮機的滑動部件的制造方法,其特征在于, 在所述滑動部件基體制造工序中,通過觸變鑄造法(半熔融成型法)或流變鑄造法(半凝固成型法)制造所述滑動部件基體。
3. 如權利要求1所述的壓縮機的滑動部件的制造方法,其特征在于, 在所述滑動部件基體制造工序中,所述滑動部件基體由珠光體可鍛鑄鐵、球狀石墨鑄鐵以及球狀碳化物鑄鐵中的任何一種構成。
4. 如權利要求3所述的壓縮機的滑動部件的制造方法,其特征在于, 在所述滑動部件基體制造工序中,通過失蠟法或鍛造來制造所述滑動部件基體。
5. 如權利要求1至4中任一項所述的壓縮機的滑動部件的制造方法, 其特征在于,壓縮機的滑動部件的制造方法還具有使所述滑動部件基體的表面粗 糙化的表面處理工序。
6. 如權利要求5所述的壓縮機的滑動部件的制造方法,其特征在于, 在所述表面處理工序中,通過化學生成處理或噴砂處理,使所述滑動部件基體的表面粗糙化。
7. 如權利要求1至6中任一項所述的壓縮機的滑動部件的制造方法, 其特征在于,在所述樹脂涂敷工序中,通過噴涂法或注塑成型法在所述滑動部件 基體上形成樹脂涂敷層。
8. 如權利要求7所述的壓縮機的滑動部件的制造方法,其特征在于, 在所述樹脂涂敷工序中,對所述滑動部件基體進行加熱的同時一邊轉動一邊通過噴涂法在所述滑動部件基體上形成樹脂涂敷層。
9. 如權利要求1至8中任一項所述的壓縮機的滑動部件的制造方法, 其特征在于,在所述樹脂涂敷工序中,以所述樹脂涂敷層的厚度為所述滑動部件 基體的輪廓精度加上加工余量后的值的方式形成所述樹脂涂敷層。
10. 如權利要求1至9中任一項所述的壓縮機的滑動部件的制造方法,其特征在于,所述樹脂涂敷層由工程塑料構成。
11. 如權利要求1至10中任一項所述的壓縮機的滑動部件的制造方 法,其特征在于,所述樹脂涂敷層的通過納米壓痕法測定的硬度是O.lGPa以上。
12. 如權利要求1至11中任一項所述的壓縮機的滑動部件的制造方 法,其特征在于,所述滑動部件基體具有 平板部(24a、 26a);和薄壁渦旋部(24b、 26b),所述薄壁渦旋部(24b、 26b)從平板部的 單側板面即第1板面朝向與第1板面垂直的方向, 一邊保持薄壁渦旋形 狀一邊延伸。
13. 如權利要求12所述的壓縮機的滑動部件的制造方法,其特征在于,在所述樹脂涂敷工序中,只在所述第1板面和所述薄壁渦旋部形成 樹脂涂敷層。
14. 如權利要求12所述的壓縮機的滑動部件的制造方法,其特征在于, 在所述樹脂涂敷工序中,在所述薄壁渦旋部中只在與所述第1 t反面 交叉的曲面上形成樹脂涂敷層。
15. 如權利要求12所述的壓縮機的滑動部件的制造方法,其特征在于,所述滑動部件基體還具有形成在所述平板部上的槽部(26d), 在所述樹脂涂敷工序中,至少在所述槽部形成樹脂涂敷層。
16. 如權利要求12所述的壓縮機的滑動部件的制造方法,其特征在于,所述滑動部件基體還具有圓筒部(26c),該圓筒部(26c)從所述第 l板面的背側板面即第2板面朝向與所述第2板面垂直的方向呈圓筒狀延 伸,在所述樹脂涂敷工序中,至少在圓筒部的內表面形成樹脂涂敷層。
17. 如權利要求12至16中任一項所述的壓縮機的滑動部件的制造方 法,其特征在于,所述薄壁渦旋部被包含中心線且與第1板面垂直的平面剖切時,所 述薄壁渦旋部的齒的截面呈梯形形狀。
18. 如權利要求12至17中任一項所述的壓縮機的滑動部件的制造方 法,其特征在于,所述薄壁渦旋部的角部(25b)和根部(25c)中至少一方呈圓角形狀。
19. 一種壓縮機,其特征在于,該壓縮機裝配有通過權利要求1至18中任一項所述的壓縮機的滑動 部件的制造方法所制造的滑動部件。
20. 如權利要求19所述的壓縮機,其特征在于, 所述壓縮機壓縮二氧化碳。
全文摘要
本發明的課題在于提供壓縮機的滑動部件的制造方法,與“通過觸變鑄造法制造壓縮機的滑動部件基體,對該滑動部件基體進行超精加工,得到最終的滑動部件”這一壓縮機的滑動部件的制造方法相比,本發明的制造方法能以低成本制造壓縮機的滑動部件。壓縮機的滑動部件的制造方法具有滑動部件基體制造工序,樹脂涂敷工序以及機械加工工序。滑動部件基體制造工序利用預定模具,制造抗拉強度或拉伸彈性模量的至少一方比片狀石墨鑄鐵的高的鐵制滑動部件基體(25)。樹脂涂敷工序對滑動部件基體并不施行機械加工,而在部分或全部滑動部件基體上形成樹脂涂敷層(25a)。機械加工工序只對樹脂涂敷層進行機械加工,從而得到滑動部件成品(17、23、24、26、39、60)。
文檔編號F04C29/00GK101375055SQ20078000358
公開日2009年2月25日 申請日期2007年1月25日 優先權日2006年1月26日
發明者山路洋行, 岸川光彥, 廣內隆, 新井美繪, 梶原干央 申請人:大金工業株式會社