(57)【要約】【課題】  回転軸と、回転軸により駆動される圧縮機構と、回転軸と圧縮機構とを収容するハウジングと、ハウジングの回転軸貫通部を密封する軸封装置とを備え、軸封装置は回転軸に摺接するシールリップ部材を有する圧縮機であって、シールリップ部材の回転軸との摺接部の、発熱、磨耗による耐久性低下が抑制された圧縮機を提供する。【解決手段】  回転軸１０と、回転軸１０により駆動される圧縮機構１２、１４、１５と、回転軸１０と圧縮機構１２、１４、１５とを収容するハウジング１６、１８と、ハウジング１８の回転軸貫通部を密封する軸封装置１９とを備え、軸封装置１９は回転軸１０に摺接するフッ素樹脂製のシールリップ部材１９ｂを有し、回転軸１０のシールリップ部材１９ｂとの摺接部がフッ素樹脂で被覆されている。【選択図】  図１
2008232014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と、回転軸により駆動される圧縮機構と、回転軸と圧縮機構とを収容するハウジングと、ハウジングの回転軸貫通部を密封する軸封装置とを備え、軸封装置は回転軸に摺接するフッ素樹脂製のシールリップ部材を有し、回転軸のシールリップ部材との摺接部がフッ素樹脂で被覆されていることを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
フッ素樹脂被膜の下地粗さがＲａ０．２〜６．３であることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
フッ素樹脂被膜の膜厚が２．０〜５０．０μｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の圧縮機。
【請求項４】
フッ素樹脂被膜の表面粗さがＲａ０．０１〜２．０であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の圧縮機。
【請求項５】
フッ素樹脂被膜の表面に螺旋溝が形成され、当該螺旋溝は、回転軸の回転により溝内の流体がハウジング内部側へ駆動されるように形成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の圧縮機。
【請求項６】
回転軸と、回転軸により駆動される圧縮機構と、回転軸と圧縮機構とを収容するハウジングと、ハウジングの回転軸貫通部を密封する軸封装置とを備え、軸封装置は回転軸に摺接するフッ素樹脂製のシールリップ部材を有し、回転軸のシールリップ部材との摺接部がグラファイトで被覆されていることを特徴とする圧縮機。
【請求項７】
グラファイト被膜の下地粗さがＲａ０．２〜８．０であることを特徴とする請求項６に記載の圧縮機。
【請求項８】
グラファイト被膜の膜厚が０．１〜５．０μｍであることを特徴とする請求項６又は７に記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸と、回転軸により駆動される圧縮機構と、回転軸と圧縮機構とを収容するハウジングと、ハウジングの回転軸貫通部を密封する軸封装置とを備え、軸封装置は回転軸に摺接するシールリップ部材を有する圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転軸と、回転軸により駆動される圧縮機構と、回転軸と圧縮機構とを収容するハウジングと、ハウジングの回転軸貫通部を密封する軸封装置とを備え、軸封装置は回転軸に摺接するシールリップ部材を有する圧縮機が特許文献１等に開示されている。
【特許文献１】特開２００３−２４６９７６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
シールリップ部材の回転軸との摺接部は、発熱、磨耗により耐久性が低下し易い。
本発明は、回転軸と、回転軸により駆動される圧縮機構と、回転軸と圧縮機構とを収容するハウジングと、ハウジングの回転軸貫通部を密封する軸封装置とを備え、軸封装置は回転軸に摺接するシールリップ部材を有する圧縮機であって、シールリップ部材の回転軸との摺接部の、発熱、磨耗による耐久性低下が抑制された圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明においては、回転軸と、回転軸により駆動される圧縮機構と、回転軸と圧縮機構とを収容するハウジングと、ハウジングの回転軸貫通部を密封する軸封装置とを備え、軸封装置は回転軸に摺接するフッ素樹脂製のシールリップ部材を有し、回転軸のシールリップ部材との摺接部がフッ素樹脂で被覆されていることを特徴とする圧縮機を提供する。
本発明に係る圧縮機においては、回転軸に摺接するシールリップ部材がフッ素樹脂製であり、回転軸のシールリップ部材との摺接部がフッ素樹脂で被覆されているので、シールリップ部材の回転軸との摺接部の摩擦が顕著に低減し、該部の発熱、磨耗が顕著に抑制され、軸封装置の耐久性低下が顕著に抑制される。
【０００５】
本発明の好ましい態様においては、フッ素樹脂被膜の下地粗さはＲａ０．２〜６．３である。
フッ素樹脂被膜の下地粗さが過度に小さいと、フッ素樹脂被膜が回転軸表面に定着せず、前記表面から剥離し易くなる。他方フッ素樹脂被膜の下地粗さが過度に大きいと、下地の凸部ではフッ素樹脂被膜の膜厚が小さく、下地の凹部ではフッ素樹脂被膜の膜厚が大きくなって、膜厚分布が不均一になる。この結果、膜厚の小さな部位の磨耗による早期消滅や、膜厚の大きな部位の被膜表面部分の剥離等の不都合な事態の発生を招く。フッ素樹脂被膜の下地粗さをＲａ０．２〜６．３に調整することにより、フッ素樹脂被膜の回転軸表面からの剥離を抑制しつつ、膜厚分布の均一なフッ素樹脂被膜を形成することができる。
【０００６】
本発明の好ましい態様においては、フッ素樹脂被膜の膜厚が２．０〜５０．０μｍである。
フッ素樹脂被膜の膜厚は、過少であると磨耗による早期消滅の可能性を生じ、過大であると表面部分の剥離の可能性を生ずる。従って、フッ素樹脂被膜の膜厚を２．０〜５０．０μｍに調整するのが好ましい。
【０００７】
本発明の好ましい態様においては、フッ素樹脂被膜の表面粗さがＲａ０．０１〜２．０である。
フッ素樹脂被膜の表面粗さが過大であると表面部分が剥離し易くなる。従ってフッ素樹脂被膜の表面粗さを小さくするのが望ましいが、過度に微小化することは、表面仕上げ加工の工数増加を招く。表面仕上加工の工数増加を招かない範囲で、被膜表面の剥離を防止するために、フッ素樹脂被膜の表面粗さをＲａ０．０１〜２．０に調整することが望ましい。
【０００８】
本発明の好ましい態様においては、フッ素樹脂被膜の表面に螺旋溝が形成され、当該螺旋溝は、回転軸の回転により溝内の流体がハウジング内部側へ駆動されるように形成されている。
回転軸の回転に伴って、溝内の流体がハウジング内部側へ駆動されることにより、ハウジング外への潤滑オイルの漏出が効果的に防止される。
【０００９】
本発明においては、回転軸と、回転軸により駆動される圧縮機構と、回転軸と圧縮機構とを収容するハウジングと、ハウジングの回転軸貫通部を密封する軸封装置とを備え、軸封装置は回転軸に摺接するフッ素樹脂製のシールリップ部材を有し、回転軸のシールリップ部材との摺接部がグラファイトで被覆されている圧縮機を提供する。
本発明に係る圧縮機においては、回転軸に摺接するシールリップ部材がフッ素樹脂製であり、回転軸のシールリップ部材との摺接部がグラファイトで被覆されているので、シールリップ部材の回転軸との摺接部の摩擦が顕著に低減し、該部の発熱、磨耗が顕著に抑制され、軸封装置の耐久性低下が顕著に抑制される。
【００１０】
本発明の好ましい態様においては、グラファイト被膜の下地粗さはＲａ０．２〜８．０である。
グラファイト被膜の下地粗さをＲａ０．２〜８．０とすることにより、グラファイト被膜の回転軸表面からの剥離を抑制しつつ、膜厚分布の均一なグラファイト被膜を形成することができる。
【００１１】
本発明の好ましい態様においては、回転軸のシールリップ部材との摺接部を被覆するグラファイト被膜の膜厚が０．１〜５．０μｍである。
グラファイトの膜厚は、過少であると磨耗による早期消滅の可能性を生じ、過大であると表面部分の剥離の可能性を生ずる。従って、グラファイト被膜の膜厚を０．１〜５．０μｍに調整するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る圧縮機においては、回転軸に摺接するシールリップ部材がフッ素樹脂製であり、回転軸のシールリップ部材との摺接部がフッ素樹脂で被覆されているので、シールリップ部材の回転軸との摺接部の摩擦が顕著に低減し、該部の発熱、磨耗が顕著に抑制され、軸封装置の耐久性低下が顕著に抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施例に係る斜板式圧縮機を説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１に示すように、冷媒ガスを吸入圧縮する可変容量型斜板式圧縮機Ａは、回転軸１０と、回転軸１０に固定されたローター１１と、傾角可変に回転軸１０に支持された斜板１２とを備えている。斜板１２は、斜板１２の傾角変動を許容するリンク機構１３を介してローター１１に連結され、ローター１１ひいては回転軸１０に同期して回転する。
斜板１２の周縁部に摺接する一対のシュー１４を介してピストン１５が斜板１２に係留されている。
ピストン１５は、シリンダブロック１６に形成されたボア１６ａに挿入されている。
斜板１２、シュー１４、ピストン１５は、回転軸１０によって駆動される圧縮機構を形成している。
回転軸１０、ローター１１、斜板１２を収容するクランク室１７を形成する有底円筒状のフロントハウジング１８が配設されている。回転軸１０は、フロントハウジング１８を貫通して外部へ延びている。
【００１５】
フロントハウジング１８の回転軸１０貫通部を密封する軸封装置１９が配設されている。
図２に示すように、軸封装置１９は、クランク室１７に近接する高圧側に配設され、内周角部が回転軸１０外周面に接触するゴム弾性体製の第１シールリップ部材１９ａと、第１シールリップ部材１９ａよりも、クランク室１７から離隔する低圧側に配設され、内周縁が高圧側へ湾曲して回転軸１０外周面に接触するＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂製の第２シールリップ部材１９ｂと、シールリップ部材１９ａ、１９ｂを保持固定する保持金具１９ｃ、１９ｄ、１９ｅ、１９ｆとを備えている。
回転軸１０周表面の、軸封装置１９に対峙する部位が、シールリップ部材１９ａ、１９ｂとの摺接部を含めて所定長さ領域Ｌに亙って、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂で被覆されている。
フッ素樹脂被膜の下地粗さ、即ちフッ素樹脂被膜に接する回転軸１０周表面の粗さは、Ｒａ０．２〜６．３に調整されている。
フッ素樹脂被膜の膜厚は、２．０〜５０．０μｍに調整されている。
フッ素樹脂被膜の表面粗さは、Ｒａ０．０１〜２．０に調整されている。
【００１６】
図１に示すように、フロントハウジング１８に取りつけられた電磁クラッチ２０を介して図示しない外部駆動源から回転軸１０の先端部に回転動力が伝達される。
吸入室と吐出室とを形成するシリンダヘッド２１が配設されている。
シリンダブロック１６とシリンダヘッド２１との間にボア１６ａに連通する吸入孔と吐出孔とが形成された弁板２２が配設されている。
【００１７】
フロントハウジング１８、シリンダブロック１６、弁板２２、シリンダヘッド２１は、ボルト２３により一体に組み付けられている。フロントハウジング１８とシリンダブロック１６との接合部にガスケット２４が介挿され、シリンダブロック１６とシリンダヘッド２１との接合部、より具体的には弁板２２とシリンダブロック１６、シリンダヘッド２１との接合部には、ガスケット２５、２６が介挿され、該部をシールしている。
回転軸１０はフロントハウジング１８、シリンダブロック１６により回転可能に支持されている。
【００１８】
可変容量型斜板式圧縮機Ａにおいては、図示しない外部駆動源の回転動力が電磁クラッチ２０を介して回転軸１０に伝達され、回転軸１０の回転がローター１１、リンク機構１３を介して斜板１２に伝達される。斜板１２の回転に伴う斜板１２周縁部の回転軸１０延在方向の往復動が、シュー１４を介してピストン１５に伝達され、ピストン１５がボア１６ａ内で往復動する。外部冷凍回路から還流した冷媒が、シリンダヘッド２１に形成された吸入ポートと吸入室と吸入孔と図示しない吸入弁とを介してボア１６ａへ吸入され、ボア１６ａ内で圧縮され、吐出孔と図示しない吐出弁と吐出室とシリンダヘッド２１に形成された吐出ポートとを介して外部冷凍回路へ流出する。
軸封装置１９、ガスケット２４〜２６により、可変容量型斜板式圧縮機Ａからの冷媒ガスの漏洩が防止される。
【００１９】
可変容量型斜板式圧縮機Ａにおいては、回転軸１０周表面の軸封装置１９のシールリップ部材１９ａ、１９ｂとの摺接部が、固体潤滑剤であるフッ素樹脂で被覆されることにより、回転軸１０周表面と軸封装置１９のシールリップ部材１９ａ、１９ｂとの摺接部の摩擦が低減し、該部の発熱、磨耗が抑制され、該部の耐久性低下が抑制されている。
シールリップ部材１９ｂがフッ素樹脂製であり、回転軸１０周表面のシールリップ部材１９ｂとの摺接部がフッ素樹脂で被覆されることにより、回転軸１０周表面とシールリップ部材１９ｂとの摺接部の摩擦が顕著に低減し、該部の発熱、磨耗が顕著に抑制され、軸封装置の耐久性低下が顕著に抑制されている。
フッ素樹脂被膜の下地粗さが過度に小さいと、フッ素樹脂被膜が回転軸１０表面に定着せず、前記表面から剥離し易くなる。他方フッ素樹脂被膜の下地粗さが過度に大きいと、下地の凸部ではフッ素樹脂被膜の膜厚が小さく、下地の凹部ではフッ素樹脂被膜の膜厚が大きくなって、膜厚分布が不均一になる。この結果、膜厚の小さな部位の磨耗による早期消滅や、膜厚の大きな部位の被膜表面部分の剥離等の不都合な事態の発生を招く。フッ素樹脂被膜の下地粗さがＲａ０．２〜６．３に調整されることにより、フッ素樹脂被膜の回転軸１０表面からの剥離が抑制されつつ、膜厚分布の均一なフッ素樹脂被膜が形成されている。
フッ素樹脂被膜の膜厚は、過少であると磨耗による早期消滅の可能性を生じ、過大であると表面部分の剥離の可能性を生ずる。フッ素樹脂被膜の膜厚が２．０〜５０．０μｍに調整されることにより、上記の不都合な事態の発生が防止されている。
フッ素樹脂被膜の表面粗さが過大であると表面部分が剥離し易くなる。従ってフッ素樹脂被膜の表面粗さを小さくするのが望ましいが、過度に微小化することは、表面仕上げ加工の工数増加を招く。フッ素樹脂被膜の表面粗さがＲａ０．０１〜２．０に調整されることにより、表面仕上加工の工数増加を招かない範囲で、被膜表面の剥離が防止されている。
【００２０】
回転軸１０周表面の、軸封装置１９に対峙する部位を、シールリップ部材１９ａ、１９ｂとの摺接部を含めて所定長さ領域Ｌに亙って、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）のようなグラファイト(C-C)で被覆しても良い。回転軸１０周表面を固体潤滑剤であるグラファイトで被覆することにより、回転軸１０周表面と軸封装置１９のシールリップ部材１９ａ、１９ｂとの摺接部の摩擦が低減し、該部の発熱、磨耗が抑制され、該部の耐久性低下が抑制される。
特にフッ素樹脂製のシールリップ部材１９ｂとグラファイトで被覆された回転軸１０周表面との摺接部の摩擦が顕著に低減し、該部の発熱、磨耗が顕著に抑制され、軸封装置の耐久性低下が顕著に抑制される。
グラファイト被膜の下地粗さをＲａ０．２〜８．０とすることにより、グラファイト被膜の回転軸１０周表面からの剥離を抑制しつつ、膜厚分布の均一なグラファイト被膜を形成することができる。
グラファイトの膜厚は、過少であると磨耗による早期消滅の可能性を生じ、過大であると表面部分の剥離の可能性を生ずる。従って、グラファイト被膜の膜厚を０．１〜５．０μｍにするのが好ましい。
【００２１】
フッ素樹脂被膜の第２シールリップ部材１９ｂに摺接する部位の表面に螺旋溝を形成しても良い。当該螺旋溝を、回転軸１０の回転により、第２シールリップ部材１９ｂと協働して溝内の流体をハウジング内部側であるクランク室１７側へ駆動するように形成すれば、回転軸１０周表面に付着した潤滑オイルが螺旋溝内へ流入し、溝内の潤滑オイルがハウジング内部側、即ちクランク室１７側へ戻されて、ハウジング外への潤滑オイルの漏出が効果的に防止される。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明は、斜板式圧縮機のみならず、回転軸と、回転軸により駆動される圧縮機構と、回転軸と圧縮機構とを収容するハウジングと、ハウジングの回転軸貫通部を密封する軸封装置とを備える圧縮機、例えばスクロール式圧縮機、等にも広く利用可能である。
本発明は、シールリップ部材以外のシール部材を有する軸封装置を備える圧縮機にも利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例に係る可変容量型斜板式圧縮機の断面図である。
【図２】本発明の実施例に係る可変容量型斜板式圧縮機が備える軸封装置の断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
Ａ  可変容量型斜板式圧縮機
１０  回転軸
１１  ローター
１２  斜板
１３  リンク機構
１４  シュー
１５  ピストン
１６  シリンダブロック
１８  フロントハウジング
１９  軸封装置
１９ａ  第１シールリップ部材
１９ｂ  第２シールリップ部材
２０  電磁クラッチ
２１  シリンダヘッド
２２  弁板
【図１】
2008232014.tif 000003
【図２】
2008232014.tif 000004