斜盘式压缩机的半球滑块和斜盘式压缩机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及在用于汽车用空调等的斜盘式压缩机中夹设于斜盘与活塞之间并用于将斜盘的旋转运动转换成活塞的往复运动的大致半球状的半球滑块。
【背景技术】
[0002]斜盘式压缩机是如下的压缩机:在制冷剂所在的外壳内，在以直接固定于旋转轴的方式、或经由连结构件间接地呈直角以及倾斜地安装于旋转轴的斜盘上使半球滑块滑动，经由该半球滑块将斜盘的旋转运动转换成活塞的往复运动，使制冷剂压缩、膨胀。这样的斜盘式压缩机，有使用双头型活塞使制冷剂在两侧压缩、膨胀的双斜盘型压缩机和使用单头型活塞使制冷剂仅在单侧压缩、膨胀的单斜盘型压缩机。另外，半球滑块有仅在斜盘的单侧面滑动的滑块和在斜盘的两侧面滑动的滑块。在这些斜盘式压缩机中，斜盘与半球滑块的滑动面发生每秒20m以上的高相对速度的滑动，从而半球滑块在非常严苛的环境中使用。
[0003]另外，在润滑时，润滑油在溶入制冷剂的同时变稀，并在外壳内循环，形成雾状而供给到滑动部。但是，在从运转休止状态再次开始运转的情况下，存在如下的问题:气化了的制冷剂会冲开润滑油，运转开始时的斜盘与半球滑块的滑动面变成无润滑油的干式润滑状态，容易发生发热胶着。
[0004]作为防止该发热胶着的手段，提出了例如在斜盘和半球滑块的至少滑动面上通过静电粉末喷涂法直接形成了聚醚醚酮(PEEK)树脂覆膜的技术方案(参照专利文献I)，通过静电粉末喷涂法形成了含有固体润滑剂的热塑性聚酰亚胺覆膜的技术方案(参照专利文献2) ο
[0005]另外，为了在高速、高温条件下确保好的滑动性，提出了如下技术方案:在斜盘、半球滑块和活塞的至少一个滑动接触部位，形成了通过由PEEK树脂构成的粘合剂和分散于该粘合剂中的固体润滑剂构成的滑动层(参照专利文献3)。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特开2002-180964号公报
[0009]专利文献2:日本特开2003-049766号公报
[0010]专利文献3:日本特开2002-039062号公报
【发明内容】
[0011]发明要解决的课题
[0012]在以往技术中，为了提高斜盘与半球滑块的润滑特性，如上所述，提出了由润滑性覆膜形成斜盘、半球滑块的滑动面的方法，但即便在现实中有向斜盘上形成润滑性覆膜的情况，也完全没有向半球滑块上形成润滑性覆膜的情况。推测其理由是与斜盘相比，半球滑块的滑动面积小，而且也承受着与活塞的球面座之间的滑动，因此，由于摩擦热而导致不能充分地得到润滑性覆膜的耐久性。
[0013]例如，在如以往技术那样为了与斜盘和活塞之间的滑动而用树脂覆膜覆盖了半球滑块的整个表面的情况下，可能会发生如下情况:摩擦热的散热性降低，并且发生半球滑块基体材料的温度上升，树脂覆膜熔化。并且，通过静电粉末喷涂法、涂料流体涂敷进行的树脂覆膜的形成，存在将半球滑块置于烧成温度中、强度降低的担忧。
[0014]另一方面，具有润滑性覆膜的斜盘存在如下的问题:不仅滑动面的平面度、平行度、厚度精度等加工精度严格，还因为由昂贵的材料构成的润滑性覆膜的覆膜面积大而无法低价化。
[0015]本发明是为了应对这些问题而完成的，其目的在于提供一种半球滑块，即使在运转开始时的无润滑油的干式润滑状态下，也不会发生发热胶着，不会发生由摩擦发热导致的润滑特性的降低而充分地确保耐久性。另外，其目的在于提供一种斜盘式压缩机，通过使用该半球滑块，从斜盘的滑动面上去除了润滑性覆膜。
[0016]用于解决课题的手段
[0017]本发明的斜盘式压缩机的半球滑块是如下的斜盘式压缩机的半球滑块:在制冷剂所在的外壳内，在以直接固定于旋转轴方式、或经由连结构件间接地呈直角以及倾斜地安装于旋转轴的斜盘上使半球滑块滑动，经由该半球滑块将上述斜盘的旋转运动转换成活塞的往复运动，使制冷剂压缩、膨胀，所述斜盘式压缩机的半球滑块的特征在于，该半球滑块的与上述斜盘滑动的平面部表面由树脂层构成，球面部表面由半球滑块的基体材料本身构成，上述树脂层在从相对于上述平面部表面垂直的方向将该表面看成中心部、外缘部、以及中心部与外缘部之间的中间部这三部分时，在上述中间部内形成有层厚度比中心部和外缘部厚的环状带部分。
[0018]所述斜盘式压缩机的半球滑块的特征在于，上述中间部是距上述平面部表面的中心的距离相对于该平面部表面的直径为1/5?4/5的范围，上述中心部是比距该平面部表面的中心的距离相对于该平面部表面的直径为1/5的范围靠内侧的范围，上述外缘部是比距该平面部表面的中心的距离相对于该平面部表面的直径为4/5的范围靠外侧的范围。
[0019]所述斜盘式压缩机的半球滑块的特征在于，上述中间部的环状带部分的最大层厚度相对于上述中心部和上述外缘部的各自的最大层厚度为2倍以上。
[0020]所述斜盘式压缩机的半球滑块的特征在于，在半球滑块的与上述中间部接触的基体材料表面，形成有供上述树脂层成为咬嵌形状的环状凹部。
[0021]所述斜盘式压缩机的半球滑块的特征在于，上述树脂层是通过将以芳香族聚醚酮(PEK)类树脂为主成分的合成树脂注射成型而形成的。
[0022]本发明的斜盘式压缩机是如下的斜盘式压缩机:在制冷剂所在的外壳内，在以直接固定于旋转轴的方式、或经由连结构件间接地呈直角以及倾斜地安装于旋转轴的斜盘上使半球滑块滑动，经由该半球滑块将上述斜盘的旋转运动转换成活塞的往复运动，使制冷剂压缩、膨胀，所述斜盘式压缩机的特征在于，上述半球滑块是本发明的半球滑块。特别是，所述斜盘式压缩机的特征在于，上述斜盘的与上述半球滑块滑动的滑动面是斜盘基体材料的研磨面且不具有润滑性覆膜。
[0023]发明的效果
[0024]本发明的斜盘式压缩机的半球滑块，由于与斜盘滑动的平面部表面由树脂层构成，球面部表面由半球滑块的基体材料本身构成，所以即使产生因与斜盘的滑动导致的摩擦热，散热性也优异。因此，即使在运转开始时的干式润滑状态下也能够防止树脂层熔化。另外，在将半球滑块的平面部表面看成中心部、外缘部、以及中心部与外缘部之间的中间部这三部分时，在中间部内形成有层厚度比中心部和外缘部厚的环状带部分，因此，能够防止由于与斜盘的滑动导致树脂层剥落。
[0025]另外，半球滑块平面部与斜盘的滑动中的压力分布中，由于距平面部表面的中心的距离相对于该平面部表面的直径为1/5?4/5的范围(中间部)最低，所以，使该中间部的树脂层的厚度比其他的部分厚，从而不会导致散热性的降低就能够提高贴紧性。另外，半球滑块的树脂层中的平面部表面的中间部是距平面部表面的中心的距离相对于该平面部表面的直径为1/5?4/5的范围，中心部是比1/5靠内侧的范围，外缘部是比4/5靠外侧的范围，因此，半球滑块基体材料与树脂层的贴紧性变得更好，树脂层的抗剥离性进一步提高。另外，能够与压力分布对应地确保散热性。并且，使树脂层中的中心部和外缘部的层厚度为0.1?1mm，从而能够使摩擦热迅速地散热到半球滑块基体材料。
[0026]另外，由于中间部的环状带部分的最大层厚度是中心部和外缘部的各自的最大层厚度的2倍以上，所以树脂层与半球滑块基体材料的接触面积变大，摩擦热的散热效果变得更好，并且与树脂层的贴紧性变得更好，树脂层的抗剥离性进一步提高。
[0027]另外，在与树脂层的中间部接触的基体材料表面，形成有供树脂层成为咬嵌形状的环状凹部，因此，即使由于某些异常情况导致树脂层从半球滑块基体材料分离，也能够防止树脂层从半球滑块剥落。
[0028]另外，上述树脂层是通过将以芳香族PEK类树脂为主成分的合成树脂注射成型而形成的，因此具有非常优异的可靠性。另外，不需要遮蔽处理，不会增加额外的制造工序，能够抑制价格上升。
[0029]本发明的斜盘式压缩机具备上述的半球滑块，因此成为即使在运转开始时的无润滑油的干式润滑状态下，也不会在半球滑块的滑动面发生发热胶着，不会发生由于摩擦发热导致的润滑特性的降低而耐久性优异，安心、使用寿命长的斜盘式压缩机。
[0030]另外，由于使用上述的半球滑块，并且斜盘的与该半球滑块滑动的滑动面是斜盘基体材料的研磨面且不具有润滑性覆膜，所以能够提供一种尽管在功能方面相同但价格更低的斜盘式压缩机。
【附图说明】
[0031]图1是表示本发明的斜盘式压缩机的一个例子的纵剖视图。
[0032]图2是放大表示图1的半球滑块的纵剖视图和俯视图。
[0033]图3是表示半球滑块的其他例子的纵剖视图