(57)【要約】【課題】  流体機械のピンとピン挿入穴とから成る変角機構のピン挿入穴周壁を高周波焼入れする方法であって、ピン挿入穴が形成された鉄製アームの外周部表面の焼割れ発生を抑制できる方法を提供する。【解決手段】  流体機械のピンとピン挿入穴とから成る変角機構のピン挿入穴周壁を高周波焼入れする方法であって、ピン挿入穴が形成された鉄製アームの外周部を冷却しながらピン挿入穴内部から高周波焼入れする。【選択図】  図２
2009257150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体機械のピンとピン挿入穴とから成る変角機構のピン挿入穴周壁を高周波焼入れする方法であって、ピン挿入穴が形成された鉄製アームの外周部を冷却しながらピン挿入穴内部から高周波焼入れすることを特徴とする方法。
【請求項２】
ピンとピン挿入穴とから成る変角機構を備える流体機械であって、請求項１の方法でピン挿入穴周壁が高周波焼入れされたことを特徴とする流体機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体機械のピンとピン挿入穴とから成る変角機構のピン挿入穴周壁を高周波焼入れする方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ピンとピン挿入穴とから成る変角機構を備える流体機械が従来から使用されている。
例えば特許文献１は、回転軸と、回転軸に固定されたロータと、ピンとピン挿入穴とから成る変角機構を介してロータに連結されると共に回転軸によって傾角可変に支持された斜板と、斜板に係合して往復駆動されるピストンと、ピストンが往復摺動可能に挿入されたシリンダボアとを備える可変容量斜板式圧縮機を開示している。
特許文献２は、回転軸と、回転軸に固定されたロータと、ピンとピン挿入穴とから成る変角機構を介してロータに連結されると共に回転軸によって傾角可変に支持された斜板と、斜板に係合して揺動駆動される揺動板と、揺動板に係合して往復駆動されるピストンと、ピストンが往復摺動可能に挿入されたシリンダボアとを備える可変容量揺動板式圧縮機を開示している。
上記圧縮機は、シリンダボアへの流体の出入りを規制する吸入弁と吐出弁とを取り除けば、流体ポンプや流体駆動モータとしても使用できる。
ピンとピン挿入穴とから成る変角機構を備える流体機械のピン挿入穴の周壁は、挿入されるピンと摺接するので、硬度を高めて磨耗耐久性能を向上させる必要がある。従来、ピン挿入穴が形成された鉄製アーム全体を高周波焼入れして、ピン挿入穴の周壁の硬度を高めていた。
【特許文献１】特開２００７−１２０４０８号公報
【特許文献２】特開２００６−２０７３８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
鉄製アーム全体を高周波焼入れすると、アーム全体が変態変形し、アーム内周部に圧縮応力が、外周部に引っ張り応力が残留する。
アーム内周部の圧縮残留応力は該部の磨耗耐久性能向上に寄与する。しかし、アーム外周部の引張残留応力は外周部表面の焼割れを惹起し、アームの耐久性、ひいては変角機構の耐久性を低下させる。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、流体機械のピンとピン挿入穴とから成る変角機構のピン挿入穴周壁を高周波焼入れする方法であって、ピン挿入穴が形成された鉄製アームの外周部表面の焼割れ発生を抑制できる方法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、流体機械のピンとピン挿入穴とから成る変角機構のピン挿入穴周壁を高周波焼入れする方法であって、ピン挿入穴が形成された鉄製アームの外周部を冷却しながらピン挿入穴内部から高周波焼入れすることを特徴とする方法を提供する。
本発明に係る高周波焼入れ方法においては、ピン挿入穴が形成された鉄製アームの外周部を冷却しながらピン挿入穴内部から高周波焼入れするので、ピン挿入穴周壁を形成するアーム内周部のみが急冷時に局部的にマルテンサイト変態して膨張変形し、当該変形が周囲の膨張変形していない母材組織によって阻止されて、ピン挿入穴周壁に圧縮変態応力が発生し残留する。アーム内周部の変態膨張変形領域は浅い領域なので、アーム外周部に引っ張り応力が発生したとしても当該引張応力は小さい。この結果、鉄製アームの外周部表面の焼割れ発生が抑制される。
【０００５】
本発明においては、ピンとピン挿入穴とから成る変角機構を備える流体機械であって、請求項１の方法でピン挿入穴周壁が高周波焼入れされたことを特徴とする流体機械を提供する。
本発明に係る流体機械においては、変角機構のピン挿入穴が形成された鉄製アームの外周部の焼割れ発生が抑制され、変角機構の耐久性が向上している。
【発明の効果】
【０００６】
本発明により、流体機械のピンとピン挿入穴とから成る変角機構のピン挿入穴周壁を高周波焼入れする方法であって、ピン挿入穴が形成された鉄製アームの外周部表面の焼割れ発生を抑制できる方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１に示すように、可変容量斜板式圧縮機１００は、複数のシリンダボア１０１ａを備えたシリンダブロック１０１と、シリンダブロック１０１の一端に設けられたフロントハウジング１０２と、バルブプレート１０３を介してシリンダブロック１０１の他端に設けられたリアハウジング１０４とを備えている。
シリンダブロック１０１とフロントハウジング１０２とによって画成されるクランク室１０５内を横断して、回転軸１０６が配設されている。回転軸１０６は鋳鉄製の斜板１０７に挿通されている。
斜板１０７は、回転軸１０６に固定された鋳鉄製のロータ１０８と変角機構１０９を介して結合し、回転軸１０６により傾角可変に支持されている。変角機構１０９はロータ１０８のアーム部１０８ａに形成された長円形のピン挿入穴１０８ｂと、斜板１０７のアーム部１０７ａが有するピン挿入穴１０８ｂに挿通されたピン１０７ｂとにより構成されている。ピン１０７ｂがピン挿入穴１０８ｂの周壁に摺接しつつピン挿入穴１０８ｂ内をピン挿入穴１０８ｂの長軸方向に移動することにより、斜板１０７の傾角が変動する。
ロータ１０８と斜板１０７との間に、斜板１０７を最小傾角へ向けて付勢するコイルバネ１１０が配設されている。斜板１０７を挟んでコイルバネ１１０の反対側に、最小傾角状態にある斜板１０７を傾角増大方向へ付勢するコイルバネ１１１が配設されている。
【０００８】
回転軸１０６の一端はフロントハウジング１０２のボス部１０２ａを貫通してハウジング外まで延在しており、電磁クラッチを介することなく、図示しない動力伝達装置を介して図示しない車両エンジンに直結している。回転軸１０６とボス部１０２ａとの間に軸封装置１１２が配設されている。
回転軸１０６は、ベアリング１１３、１１４、１１５、１１６によりラジアル方向及びスラスト方向に支持されている。
【０００９】
シリンダボア１０１ａ内に、ピストン１１７が配設され、ピストン１１７の一端部の窪み１１７ａ内に収容された一対のシュー１１８が斜板１０７の外周部を相対摺動可能に挟持している。回転軸１０６の回転は、斜板１０７とシュー１１８とを介してピストン１１７の往復動に変換される。
【００１０】
リアハウジング１０４に、吸入室１１９と吐出室１２０とが形成されている。吸入室１１９は、バルブプレート１０３に形成された連通孔１０３ａと図示しない吸入弁とを介してシリンダボア１０１ａに連通し、吐出室１２０は図示しない吐出弁とバルブプレート１０３に形成された連通孔１０３ｂとを介してシリンダボア１０１ａに連通している。吸入室１１９は吸入ポート１０４ａを介して図示しない車両空調装置の蒸発器に接続している。
【００１１】
シリンダブロック１０１の外側にマフラ１２１が配設されている。マフラ１２１に吐出ポート１２２が形成されている。吐出ポート１２２は図示しない車両空調装置の凝縮器に接続している。
マフラ１２１を吐出室１２０に連通させる連通路１２３が、シリンダブロック１０１とバルブプレート１０３とリアハウジング１０４とに亙って形成されている。
マフラ１２１の入口を開閉する逆止弁２００がマフラ１２１内に配設されている。
複数のピストン１１７が往復動するので、吐出室１２０に吐出される冷媒ガスにピストン数を基本次数とする圧力脈動が発生する。当該圧力脈動は、マフラ１２１で減衰された後車両空調装置へ伝達される。この結果、吐出ポート１２２から凝縮器に至る外部冷媒回路と凝縮器の振動が抑制され、当該振動に起因する騒音が抑制される。
逆止弁２００は、可変容量斜板式圧縮機１００が最小吐出容量で運転されている時に車両空調装置への冷媒循環を遮断し、不要な空調が行なわれる事態の発生を防止する。
【００１２】
フロントハウジング１０２、シリンダブロック１０１、バルブプレート１０３、リアハウジング１０４は図示しないガスケットを介して隣接し、複数の通しボルトを用いて一体に組付けられている。
【００１３】
リアハウジング１０４に容量制御弁３００が取り付けられている。容量制御弁３００は、吐出室１２０とクランク室１０５との間の連通路１２４の開度を調整し、クランク室１０５への吐出冷媒ガスの導入量を制御する。クランク室１０５内の冷媒ガスは、ベアリング１１５、１１６と回転軸１０６との間の隙間と、シリンダブロック１０１に形成された空間１２５と、バルブプレート１０３に形成されたオリフィス孔１０３ｃとを介して吸入室１１９へ流入する。
容量制御弁３００により、クランク室１０５の内圧を可変制御して斜板１０７の傾角を可変制御し、可変容量斜板式圧縮機１００の吐出容量を可変制御することができる。容量制御弁３００は、外部信号に基づいて内蔵するソレノイドへの通電量を調整し、吸入室１１９の内圧が所定値になるように、可変容量斜板式圧縮機１００の吐出容量を可変制御し、また内蔵するソレノイドへの通電をＯＦＦすることにより連通路１２４を強制開放して、可変容量斜板式圧縮機１００の吐出容量を最小に制御する。
【００１４】
変角機構１０９のピン挿入穴１０８ｂの周壁は、該穴に挿通されるピン１０７ｂと摺接するので、硬度を高めて磨耗耐久性能を向上させる必要がある。可変容量斜板式圧縮機１００においては、図２、３に示すように、銅製のパイプ部材からなる一巻のコイル２００をピン挿入穴１０８ｂに挿通し、隣接する銅製パイプ間に鉄製焼結材から成るコア３００を介挿し、ピン挿入穴１０８ｂが形成されたアーム部１０８ａの外周部１０８ｃを焼き入れ油、水等で冷却しながらコイル２００に高周波電流を流し、ピン挿入穴１０８ｂ内部からアーム１０８ａの内周部を高周波焼入れして、ピン挿入穴１０８ｂ周壁の硬度を高めている。
上記の高周波焼入れ方法によれば、ピン挿入穴１０８ｂ周壁を形成するアーム１０８ａ内周部のみが急冷時に局部的にマルテンサイト変態して膨張変形し、当該変形が周囲の膨張変形していない母材組織によって阻止されて、ピン挿入穴１０８ｂ周壁に圧縮変態応力が発生し残留する。アーム１０８ａ内周部の変態膨張変形領域は、ピン挿入穴１０８ｂを取り巻くアーム１０８ａの肉厚ｔに比べて極く浅い領域なので、アーム１０８ａ内周部の変態膨張変形によってアーム外周部１０８ｃに引っ張り応力が発生したとしても当該引張応力は小さい。この結果、アーム外周部１０８ｃ表面の焼割れ発生が抑制される。
アーム外周部１０８ｃ表面の焼割れ発生が抑制されることにより、変角機構１０９の耐久性能が向上する。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
本発明は、可変容量斜板式圧縮機の変角機構のみならず、回転軸と、回転軸に固定されたロータと、ピンとピン挿入穴とから成る変角機構を介してロータに連結されると共に回転軸によって傾角可変に支持された斜板と、斜板に係合して揺動駆動される揺動板と、揺動板に係合して往復駆動されるピストンと、ピストンが往復摺動可能に挿入されたシリンダボアとを備える可変容量揺動板式圧縮機の変角機構にも適用可能である。変角機構のピン挿入穴は、ロータのアームに形成されても良く、斜板のアームに形成されても良い。また本発明は、圧縮機のみならず流体ポンプ、流体駆動モータ等各種流体機械のピンとピン挿入穴とから成る変角機構にも利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例に係る高周波焼入れ方法でピン挿入穴周壁が焼入れされた変角機構を備える可変容量斜板式圧縮機の断面図である。
【図２】図１の可変容量斜板式圧縮機のロータの斜視図である。
【図３】図２の部分拡大図である。
【符号の説明】
【００１７】
１００  可変容量斜板式圧縮機
１０６  回転軸
１０７  斜板
１０７ｂ  ピン
１０８  ロータ
１０８ａ  アーム
１０８ｂ  ピン挿入穴
１０８ｃ  アーム外周部
１０９  変角機構
１１７  ピストン
【図１】
2009257150.tif 000003
【図２】
2009257150.tif 000004
【図３】
2009257150.tif 000005