(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に圧縮機構部と、この圧縮機構を駆動する電動機と、この電動機の回転力を圧縮機構部に伝達するためのクランク軸が配設され、圧縮機構部にはシリンダとシリンダ内に配設されたピストンとシリンダに設けられた溝部に挿入されピストン外周面で摺動するベーンを備え、ベーン表面には皮膜が形成された電動圧縮機にであって、ベーンの摺動平面上皮膜の膜厚が密閉容器側からピストン側へ向かって、最も薄い部分と最も厚い部分の差が０．５μｍ以上となるように、傾斜状に厚くなっていることを特徴とする電動圧縮機。
【請求項２】
前記ベーンの部材の対向する２平面をＰＶＤ処理前の加工時に、密閉容器側からピストン側へ向かって傾斜状に細くしたことを特徴とする請求項１記載の電動圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷暖房装置あるいは冷蔵庫などに用いられるスクロール圧縮機やロータリー圧縮機などの密閉型電動圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
冷暖房装置あるいは冷蔵庫などの冷却装置には従来から密閉型電動圧縮機が用いられている。
【０００３】
図５から図７に示すように、密閉容器１０の内部には、圧縮機構部１１、電動機部１２、電動機部１２の回転力を圧縮機構部１１に伝達するクランク軸１３が配設され、圧縮機構部１１には軸受け部材１４ａと１４ｂおよびシリンダ１５が配設され、シリンダ１５に設けられた溝１５ａにはベーン１６が挿入され、ベーン１６の先端部はシリンダ１５内に配設されたピストン１７の外周面にバネ１８で押し当てられている。
【０００４】
上記構成において、電動機部１２が回転すると、この回転力はクランク軸１３によって圧縮機構部１１のピストン１７に伝達され、ピストン１７の回転により低圧冷媒ガスに圧縮作用が生じる。一方、ベーン１６はピストン１７の外周面と摺動しながらシリンダ１５内部を仕切るので、ピストン１７の回転により圧縮されて高圧になった冷媒ガスは、低圧冷媒ガスと混合することなく順次圧縮機構部１１から送り出され、冷凍サイクル（図示せず）を稼働させる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術ではベーン１６がピストン１７の外周面と摺動する部分の摩滅を防止するためにベーン部材１６ｎの表面にはピストン１７の材料の特性に応じて窒化膜等の膜１６ａが形成されている。この膜１６ａは蒸着やイオンプレーティングなどのいわゆるＰＶＤにより形成されるが、耐磨耗性が要求される為ある程度の膜厚が必要になる。膜はピストン１７の材料に対して適合させているので、ベーン１６とシリンダ溝１５ａとの摺動面や軸受け部材１４ａおよび１４ｂとの摺動面ではこの塊がベーン１６の摺動運動に伴い、前記ベーン１６の膜厚がある程度必要になるが、膜厚を全体均一にするとＰＶＤ処理時間が長時間必要となり、コストアップとなる。また、膜厚を全体均一に薄くすると耐磨耗性的に膜厚不足となる。
【０００６】
一方、圧縮機の運転中にはベーン１６はピストン１７の外周部摺動面で微少な衝突を繰り返して振動する場合があり、このような衝撃荷重の負荷される状況下ではベーン部材１６ｎの表面に形成された膜１６ａの膜厚が小さい場合に、膜１６ａはベーン１６がピストン外周面と摺動する部分で破壊され、ベーン１６が摩滅に至るという課題があった。
【０００７】
本発明は、以上のような課題を解決し、性能の高い電動圧縮機を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明では、密閉容器内に圧縮機構部と、この圧縮機構を駆動する電動機と、この電動機の回転力を圧縮機構部に伝達するためのクランク軸が配設され、圧縮機構部にはシリンダとシリンダ内に配設されたピストンとシリンダに設けられた溝部に挿入されピストン外周面で摺動するベーンを備え、ベーン表面には皮膜が形成された電動圧縮機において、前記ベーン摺動平面上の皮膜厚が密閉容器側からピストン側へ向かって最小でも０．５μｍ以上の差を持ち、傾斜状に厚くなるように形成し、あるいはベーンの皮膜の膜厚をシリンダとの摺動面に対してピストンとの摺動面で最低でも２μｍ以上の差で厚くし、さらにはベーンが上下方向で摺動する上下対向面の皮膜の膜厚を最低でも１μｍ以上の差を設けるというＰＶＤ処理手段を採用しているので、ベーンがピストン外周面と接する部分の膜厚を大きく設定して、かつ前記ベーン摺動平面上の皮膜厚を、密閉容器側からピストン側へ向かって傾斜状に厚くなるように形成しても、特殊なＰＶＤ処理方法を採用しているため、従来のような膜厚を大きくする場合に必要な処理時間は不必要で、かつ耐磨耗性が必要な部分は充分に厚い膜を形成している為、信頼性上も問題のないベーン材となっている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
上記課題を解決するための請求項１の発明は、密閉容器内に圧縮機構部と、この圧縮機構を駆動する電動機と、この電動機の回転力を圧縮機構部に伝達するためのクランク軸が配設され、圧縮機構部にはシリンダとシリンダ内に配設されたピストンとシリンダに設けられた溝部に挿入されピストン外周面で摺動するベーンを備え、ベーン表面には皮膜が形成された電動圧縮機において、ベーン摺動平面上の皮膜厚が密閉容器側からピストン側へ向かって最小でも０．５μｍ以上の差を持ち、傾斜状に厚くなるように形成している。この理由はベーン摺動面とシリンダ摺動面の抗力は、ベーンのピストン摺動面に近い抗力のほうがベーンの密閉容器側に近い抗力よりも負荷が２倍程度高いため、ベーンとシリンダの摺動が発生しても、負荷の高い側は膜厚が厚く、負荷の低い側は膜厚が薄くなっているので、負荷の高い方の磨耗が多くなっても、膜厚が厚いため信頼性上問題がないからである。
【００１０】
請求項２の発明は、ベーン部材の対向する２平面を密閉容器側からピストン側へ向かって傾斜状にＰＶＤ処理前の加工時に細くしているので、ベーン部材上に皮膜の膜厚を密閉容器側からピストン側へ向かって最小でも０．５μｍ以上の差を持ち、傾斜状に厚くなるようにＰＶＤ処理してもベーン摺動部の形状がいびつになることがないので、ベーンとシリンダおよび軸受けとの摺動スキマからの冷媒ガスの漏出をより確実に防止できる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００１４】
図１（ａ）に本発明第１の実施例を示す。ベーン１６の摺動面１６ｄ、１６ｅ、１６ｆ、１６ｇは、ピストン外周面と接する面１６ｂへ向けて底部１６ｃから皮膜１６ａが０．５μｍ以上の差で傾斜状に徐々に厚くなるよう形成されている。
【００１５】
このため、皮膜１６ａの膜厚を１６ｂ付近で厚く形成し１６ｃ付近では膜厚を薄くしている。図１（ｂ）はべーン１６とシリンダ１５の抗力を示す図である。ベーン１６ａ付近とシリンダ１５との抗力Ｒ１はベーン１６ａとシリンダ１５との抗力Ｒ２に対して２倍程度の力があるが、ベーン１６ａ付近の膜厚は１〜２μｍ程度厚くなっているため、少々の磨耗が発生しても信頼性上必要な膜厚は確保される構成となっている。また、ベーン１６の上下摺動面ベーン１６ｅ、ベーン１６ｇも傾斜して形成されているため、軸受け１４ａ、１４ｂとの摺動においても楔効果を持っている為潤滑性も向上している。
【００１６】
皮膜の膜厚を傾斜して形成するベーンの摺動面は１６ｄから１６ｇの内、必要とする面を任意に選んでも良い。
【００１７】
図２に本発明の第２の実施例を示す。ベーン１６は対向する２平面１６ｈと１６ｊおよび１６ｉと１６ｋの対向する寸法が各々底部１６ｃからピストン外周面との摺動面１６ｂに向けて１μｍ以上の差で細くなるようにＰＶＤ処理前に予め加工されている。これに第１の実施例のごとく皮膜１６ａを形成すると皮膜形成後の対向面は概略平行になり、ベーン１６とシリンダ１５および軸受け１４ａ、１４ｂとの摺動部からの冷媒ガスの漏出が抑制される。
【００１８】
図３に本発明の第３の実施例を示す。ベーン１６がピストンと摺動する面１６ｂの膜厚はシリンダと摺動する面１６ｄ、１６ｆの膜厚に比べて２μｍ以上厚く形成されている。
【００１９】
図４に本発明の第４の実施例を示す。ベーン１６が軸受けと摺動する面１６ｅと１６ｇの膜厚には１μｍ以上の差が設けられており、膜厚の大きい方を下方向に配設して圧縮機構部１１にベーン１６が組み込まれている。
【００２０】
【発明の効果】
上記実施例から明らかなように、請求項１の発明は、密閉容器内に圧縮機構部と、この圧縮機構を駆動する電動機と、この電動機の回転力を圧縮機構部に伝達するためのクランク軸が配設され、圧縮機構部にはシリンダとシリンダ内に配設されたピストンとシリンダに設けられた溝部に挿入されピストン外周面で摺動するベーンを備え、ベーン表面には皮膜が形成された電動圧縮機において、ベーン摺動平面上の皮膜厚が密閉容器側からピストン側へ向かって最小でも０．５μｍ以上の差を持ち、傾斜状に厚くなるように形成しているので、ベーン摺動面とシリンダ摺動面の抗力で、ベーンのピストン摺動面に近い抗力がベーンの密閉容器側に近い抗力よりも負荷が２倍程度高いが、負荷の高い側は膜厚を厚くしているので皮膜がやや磨耗しても充分な膜厚は確保されており、信頼性上は問題がない構成となっている。
【００２１】
請求項２の発明は、ベーン部材の対向する２平面を密閉容器側からピストン側へ向かって傾斜状に細くしているので、ベーン部材上に皮膜の膜厚を密閉容器側からピストン側へ向かって最小でも０．５μｍ以上の差を持ち、傾斜状に厚くなるように形成してもベーン摺動部の形状がいびつになることがないので、ベーンとシリンダおよび軸受けとの摺動スキマからの冷媒ガスの漏出をより確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例におけるベーンの断面図
【図２】本発明の第２の実施例におけるベーンの断面図
【図３】本発明の第３の実施例におけるベーンの断面図
【図４】本発明の第４の実施例におけるベーンの断面図
【図５】密閉型電動圧縮機の縦断面図
【図６】従来例の密閉型電動圧縮機の圧縮機構部の断面図
【図７】従来例のベーンの断面図
【符号の説明】
１０  密閉容器
１１  圧縮機構部
１２  電動機部
１３  クランク軸
１４ａ、１４ｂ  軸受け
１５  シリンダ
１６  ベーン
１６ａ  ベーンの皮膜
１７  ピストン
１８  バネ
【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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