(57)【要約】【課題】硬さに変化を設け、適度な硬さの差で相手材との対焼き付き性を確保する摺動部品の製造方法を提供する。【解決手段】成分の異なる粉末金属を一体且つ混合しないように射出成形により製作し、焼成し、一種または複数の熱処理を施す。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成分の異なる粉末金属材料どうしを、これらを一体かつ混合しないように射出成形によりグリーン体を形成し、焼結し、一種またはそれ以上の熱処理を施すことを特徴とする摺動部品の製造方法。
【請求項２】
クローム含有量が６％未満の鉄系粉末金属合金と、クローム含有量が６％以上の鉄系粉末金属合金を、これらが混ざり合わないように、かつ、一体に構成されるように射出成形してグリーン体を製作し、焼結し、その後、一種またはそれ以上の熱処理を行うことを特徴とした摺動部品の製造方法。
【請求項３】
熱処理が焼き入れおよび窒化であることを特徴とする請求項１または２記載の摺動部品の製造方法
【請求項４】
熱処理が窒化であることを特徴とする請求項１または２記載の摺動部品の製造方法
【請求項５】
請求項１〜４いずれかに記載の摺動部品の製造方法で製作された摺動部品を設けたことを特徴とする圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は摺動部品等に用いられる部品の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７に従来の摺動部品１１０の斜視図を示す。摺動部品１１０の外側は図８のカーボン系の軸受け１１１に回転摺動しており、内側はこれを駆動する図９のシャフト１１２に移動可能に勘合されており、シャフト１１２はそれを回転支持する図１０の軸受け１１３もカーボン系で製作されている。
【０００３】
この時、カーボン系の軸受け１１１および１１３が硬いため、軸側は耐摩耗性が要求されるので摺動部品１１０およびシャフト１１２はＨｖ１０００以上の非常に硬い表面を形成する必要が有る。（特許文献１参照）
このような硬い表面を得るには材料および処理の選択範囲が非常に少ないので、摺動部品１１０およびシャフト１１２として同じ材料を用いて同じ処理で製作する場合が非常に多い。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−１４８５０８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の構成では、シャフト偏芯部の平面と摺動部品内形平面の勘合面が同じ材質、同じ熱処理で、同じ表面どうしとなるため、焼き付きが発生する可能性がある。
【０００６】
これを回避するために、潤滑油を供給すると給油機構を追加するために構造が複雑になり、また、片方の表面性状を変更するためにいずれかの勘合面の表面にＰＶＤ等のコーティングを施すと処理単価が上がり、いずれの場合も、安価な製品供給が困難になるという課題が有った。
【０００７】
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、安価な耐摩耗部品を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために請求項１の本発明は、成分の異なる粉末金属材料を一体かつ混合しないように射出成形によりグリーン体を形成し、焼結し、一種またはそれ以上の熱処理を施したものである。
【０００９】
成分が異なるために同じ熱処理を施した後の表面の硬さに適度な差が発生しその相手材との硬さの差で耐摩耗性を確保し、勘合面の焼き付きや高価な構成や処理といった不具合を解消することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１１】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における摺動部品１の斜視図である。摺動部品１の外側１ａは図２のカーボン系の軸受け１１に回転摺動しており、摺動部品１の外側１ａは硬いカーボン系の軸受け１１で摩耗しないようにＨｖ１０００以上の硬さが要求されている。
【００１２】
また、摺動部品の内側１ｂに平面摺動可能に勘合された図３のシャフト１２も回転摺動を支持する図４の軸受け１３がカーボン系であるため、やはり、摺動部品１と同様に耐摩耗性を実現するため、Ｈｖ１０００以上の硬さが要求されている。
【００１３】
この摺動部品１の素材は外側１ａをＳＵＳ４１０Ｓ、内側１ｂはＳＣＭ４１５で一体かつ混合しないように射出成形によりグリーン体を形成し、焼結し製作したものである。この素材を粗加工後９３０℃３時間の浸炭焼き入れ、１６０℃の焼戻し後、５９０℃２７時間の窒化処理を行ったものである。
【００１４】
図５に示すように、浸炭焼き入れ後のＳＣＭ４１５で形成された内形の硬さは２に示すようにＨｖ８５０程度まで硬くなっており、窒化処理によりＳＵＳ４１０Ｓの外側は４に示すようにＨｖ１２００程度まで硬くなり、内側１ｂは焼戻しがかかった状態となるので３の硬さ曲線で示すようにＨｖ６００程度の硬さとなる。
【００１５】
この熱処理の後、片側０．０５ｍｍ程度の仕上げ加工を行い、摺動部品が完成品となる。この摺動部品と平面摺動可能に勘合されるシャフト１２はＳＡＣＭ６４５を粗加工し５１０℃４８時間の窒化処理後の硬さ曲線は図６の５に示すように表面から０．１ｍｍの深さのところでも、Ｈｖ１０００程度の硬さとなっており窒化後、片側で０．０５〜０．１ｍｍの仕上げ加工を行った後でもＨｖ１０００程度の硬さが確保されている。
【００１６】
シャフト１２と摺動部品１の内側１ｂの平面摺動部はお互いの硬さの差で摩耗することなく、信頼性を確保することが可能となっている。
【００１７】
本実施の形態では、素材がＳＵＳ４２０Ｊ２とＳＣＭ４１５の組み合わせに浸炭焼き入れ後窒化処理という熱処理を行う事例であったが、浸炭焼き入れを省き、窒化処理のみでＣｒの含有量の差による窒化処理後の硬さをＳＵＳ４２０Ｊ２はＨｖ１２００、ＳＣＭ４１５はＨｖ７００程度としてもよい。
【００１８】
また、本実施の形態では回転摺動する摺動部品を例に説明したが、往復摺動する場合でも同様である。
【００１９】
また、本部品を圧縮機に使用する場合は、スクロール式、ローリングピストン式など、色々な種類の圧縮機の摺動部品に使用することにより、安価で簡単な構造で信頼性の高い圧縮機を実現することができる。
【００２０】
【発明の効果】
上記説明から明らかなように、請求項１〜４記載の本発明によれば、成分の異なる粉末金属材料どうしを、これらを一体かつ混合しないように射出成形によりグリーン体を形成し、焼結し、一種またはそれ以上の熱処理を施すことにより完成品の硬さが変化するので相手材との適合性を高めることが容易となり、信頼性の高い摺動部品を提供することができる。
【００２１】
また、この摺動部品を使用することにより、高い信頼性を持った圧縮機を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における摺動部品の斜視図
【図２】同摺動部品と係合する軸受けの斜視図
【図３】同摺動部品と係合するシャフトの斜視図
【図４】同シャフトと係合する軸受けの斜視図
【図５】本発明の実施の形態１における摺動部品の内部硬さ分布曲線グラフ
【図６】同摺動部品と係合するシャフトの内部硬さ分布曲線グラフ
【図７】従来の摺動部品の斜視図
【図８】同摺動部品が係合する軸受けの斜視図
【図９】同摺動部品と係合するシャフトの斜視図図
【図１０】同シャフトと係合する軸受けの斜視図
【符号の説明】
１  摺動部品
１ａ  摺動部品の外側
１ｂ  摺動部品の内側
２  ＳＣＭ４１５浸炭焼き入れ
３  ＳＣＭ４１５浸炭焼き入れ、窒化
４  ＳＵＳ４１０Ｓ
５  ＳＡＣＭ６４５窒化
１１  軸受け
１２  シャフト
１３  軸受け
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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