专利名称：滑靴的制作方法
技术领域：
本发明涉及滑靴，更详细地说涉及例如用于斜板式压缩机、与斜板滑动的滑靴。
背景技术：
目前，作为斜板式压缩机已知有如下装置，其具有转动自由地设置的斜板和具有与该斜板滑动的滑动面的滑靴(例如专利文献1、专利文献2)。
专利文献1日本特开平10-153169号公报专利文献2日本特开2002-317757号公报发明内容但是，近来在高速、高负荷的条件下，并且在润滑油量少的条件下，使用上述现有的斜板式压缩机。这样，由于近来斜板式压缩机的运转条件越来越苛刻，因此斜板和滑靴的磨损严重，且容易发生热粘(焼付)。
进而，为了提高现有的滑靴的滑动特性，对滑靴的滑动面进行表面处理或改性处理这样的处理，但由于这样的处理，存在滑靴的制造成本高的缺点。
鉴于上述情况，本发明提供一种滑靴，其具有与斜板滑动的滑动面，在上述滑动面上形成由多个微小的隆起部组成的淬火部，并且，以在将形成上述隆起部的淬火对象区域的面积设为S1、将所有隆起部的总面积设为S2时使S2/S1的值即凸部面积率为0.3～0.8的方式，形成上述隆起部。
根据这样的构成，从后述的试验结果可以明显看出，可以提供与现有技术相比耐烧结性良好的滑靴。
图1是表示本发明的一实施例的剖视图。
图2是图1所示的滑靴的滑动面的主视图。
图3是图2所示的滑靴的制造过程中的主要部分的放大图。
图4是图3的主要部分的放大图。
图5是沿图4的V-V线的剖视图。
图6是沿图2的IV-IV线的主要部分的剖视图。
图7是图6的主要部分的放大俯视图。
图8是例示凸部面积率的图。
图9是表示现有技术和本实施例的试验结果的图。
图10是表示本发明的另一实施例的滑动面4A的主视图。
图11是表示本发明的又一实施例的滑动面4A的主视图。
图12是表示本发明的再一实施例的滑动面4A的主视图。
图13是表示本发明的还一实施例的滑动面的主要部分的放大主视图。
图14是沿图13的XIV-XIV线的剖视图。
图15是表示本发明的另一实施例的滑动面的主要部分的放大主视图。
图16是表示本发明的另一实施例的环状隆起部的主视图。
图17是表示本发明的另一实施例的隆起部的主视图。
图18是表示本发明的另一实施例的隆起部的主视图。
图19是表示本发明的另一实施例的隆起部的主视图。
具体实施例方式
以下根据图示的实施例对本发明进行说明，在图1中，滑动装置1设置在斜板式压缩机的壳体内。该滑动装置1由倾斜安装于旋转轴2的斜板3和与该斜板3进行滑动的多个滑靴4构成。该旋转轴2通过轴支撑在上述壳体内。
斜板3形成圆板形，该斜板3上的两方的端面作为与滑靴4进行滑动的平坦的滑动面3A、3A。
另一方面，滑靴4整体形成半球形，由与上述斜板3的滑动面3A滑动的滑动面4A和形成半球形的半球形凸面4B构成。
在上述斜板式压缩机的壳体内，以与旋转轴2平行且围绕该旋转轴2的方式设置多个活塞5。将两个一组的滑靴4可自由滑动地保持在形成于各活塞5一端的圆弧形的切口部5A内，使该状态的切口部5A以包入上述斜板3的外周部的方式设置，并且，使各组滑靴4的滑动面4A与斜板3的滑动面3A抵接。
并且，若上述旋转轴2转动，则斜板3进行转动，斜板3的两端面即滑动面3A与各组滑靴4的滑动面4A进行滑动，随之，各活塞5通过各组滑靴4在轴方向进行进退移动。
上述结构与现有公知的滑动装置一样。
而本实施例的滑靴4由铁系材料SUJ2构成，由端面形成的大致平坦的滑动面4A形成其中心侧比外周缘稍稍(2μm左右)隆起的凸起形状。因此，形成当滑动面4A和上述斜板3的滑动面3A滑动时容易向两滑动面4A、3A之间引入润滑油的形状。
在本实施例中，使滑靴4的整个滑动面4A区域作为淬火对象区域，通过如后述那样照射激光、进行淬火，提高了滑动面4A的耐烧结性。
即，对本实施例中的滑动面4A的淬火处理工序进行说明，首先如图2～图3所示，将以SUJ2为材料制造出的滑靴4(母材)的滑动面4A的整个区域作为淬火对象区域，以描出多个相同直径的圆6的方式照射YAG激光。
设定上述各圆6的直径为0.8mm。另外，在滑动面4A的整个区域，在纵横间距P相同的假想平行线的各交点位置上，以各交点为中心描绘上述圆6。在本实施例中，上述间距P设定为1.1mm，通过以描绘上述圆6的方式向滑动面4A照射激光，使淬火宽度B成为0.3mm(参照图5)。
向上述滑动面4A照射的YAG激光的输出为50W，调整聚光透镜，使上述YAG激光的焦点聚焦在相对滑动面4A的表面深2mm的位置，因此是以散焦的状态对滑动面4A的表面照射YAG激光的。
这样，激光照射过的滑动面4A上的各圆6的位置如图4和图5所示，隆起成环状而形成环状隆起部7，在该环状隆起部7的半径方向的邻接内侧，形成下方侧变窄的锥形的凹部8。即，通过以描绘上述各圆6的方式向滑动面4A照射激光，在激光照射过的圆6的部位形成弧坑状的环状隆起部7。而且，在各环状隆起部7的半径方向外侧形成相互连通且到达滑动面4A的外周部的网状凹部10。
各环状隆起部7和其深度方向的内侧的部位11(比虚线9更靠上方侧的部位)进行了比滑靴4的母材的硬度Hv750增大Hv100左右的淬火处理。
另一方面，滑动面4A上的各环状隆起部7的半径方向内侧及环状隆起部7的外方部位(凹部8及网状凹部10的部位)进行退火、形成非淬火部，该部分的硬度比母材低Hv100左右。
在本实施例中，通过把整个滑靴4的滑动面4A作为淬火对象区域并像上述那样照射激光，首先形成多个微小的环状隆起部7和凹部8及网状凹部10。
而后，通过研磨加工一次削除上述滑动面4A上的所有的环状隆起部7，使滑动面4A成为平滑面，此后对滑动面4A进行抛光加工，结束加工。
这样，在加工结束后，如图6所示，在滑动面4A的整个区域，在照射了上述激光的各圆6的部位(上述环状隆起部7的部位)形成和上述环状隆起部7一样的环状隆起部7′，同时，在各环状隆起部7′的半径方向内方形成和上述凹部8一样的凹部8′。而且，在各环状隆起部7′的半径方向外方形成由润滑油能流通的网状凹部组成的润滑油通路10′。
这是由于采用研磨加工对原先的环状隆起部7进行削除、而后对其进行抛光加工，从而使得环状隆起部7深度方向内侧的部位11的硬度比其周围部分的硬度高，通过使硬度高的部分以环状残留而形成上述环状隆起部7′、凹部8′及润滑油通路10′。
在本实施例中由这样形成的多个环状隆起部7′形成淬火部。另外，各凹部8′作为贮存润滑油的贮存部发挥作用。而润滑油可以在润滑油通路10′内流通。
在本实施例中，如上所述对滑动面4A进行激光淬火，而后进行研磨加工，之后进行抛光加工，但滑动面4A由于研磨加工和抛光加工而在轴方向产生的研削量为数微米左右，故实际上滑动面4A的面积没有发生变化。
如图6所示，各环状隆起部7′的高度h(凹部8′的深度)为0.1～0.3μm，环状隆起部7′剖面的最大宽度W(下部的半径方向尺寸)约为0.3mm。即作为淬火部的环状隆起部7′的淬火宽度约为0.3mm。另外，各环状隆起部7′的顶部的直径D1与上述激光照射时的圆6的直径相同，为0.8mm。另外，如图7所示，环状隆起部7′的外径DL为1.1mm左右，而环状隆起部7′的内径D0为0.5mm左右。
而在本实施例中，当设成为照射激光时的淬火对象区域的滑动面4A的整个区域的面积为S1、设在滑动面4A上形成的所有的环状隆起部7′的总面积为S2时，以凸部面积率即S2/S1的值为0.3～0.8的方式形成上述环状隆起部7′。换言之，在本实施例中，实际激光淬火的部分(环状隆起部7′)的总面积与淬火对象区域的面积(滑接面4A的面积)的比例为0.3～0.8。
在上述实施例中，把滑动面4A的整个区域作为淬火对象区域，但也可以如图10～图12所示，把滑动面4A的主要部分作为淬火对象区域A，如上所述，在该区域A内照射激光，形成环状隆起部7′。此时，围绕淬火对象区域A的最小假想圆或假想框内的面积成为淬火对象区域A的面积。
在把整个滑动面4A作为淬火对象区域的上述图2所示的本实施中，成为滑动面4A的轮廓的圆12作为围绕淬火对象区域的最小假想圆。
之后，由后述的试验结果可知，根据本实施例可以提高滑靴4的耐烧结性。另外，根据本申请发明者进行的试验结果，为了得到更好的滑靴4的耐烧结性，优选以上述凸部面积率为0.45～0.8的方式形成环状隆起部7′。
图8是表示作为本实施例的滑靴4、在上述图3所示的间距P和环状隆起部7′的内径D0不同时的凸部面积率的不同。
而图9表示对包含上述图8所例示的内容的本实施例的滑靴4及作为现有技术常用品的滑靴进行的烧结表面压力的试验结果。
在此，对于现有技术的滑靴，在其滑动面上不进行激光淬火，该滑动面形成平坦面。另外，现有技术和本实施例的滑靴及作为匹配部件的斜板都使用由含有Mn和Si的黄铜材料组成的部件。耐烧结性的试验条件如下。
(试验条件)斜板转速每分钟增加1000rpm，增加9次最大转速9000rpm(周向速度38m/s)表面压力预负荷2.7MPa、每分钟增加2.7MPa直到烧结油烟雾量0.05～0.25g/min喷嘴位置固定机油冷冻机油烧结条件轴扭矩超过4.0N·m即，在将滑靴4的滑动面4A压接在上述斜板3上的状态下，在上述条件下增加该斜板3的转速。另一方面，在上述条件下增大将滑靴4向斜板3压接时的表面压力，当施加在斜板3上的轴扭矩超过4.0N·m时，则判断为达到烧结。在这点上现有技术也是同样。
在图9中用黑圈表示本实施例的滑靴4，在凸部面积率大于0.3时可以得到良好的耐烧结性，特别是凸部面积率在从0.45到上限的0.8的范围内，烧结表面压力成为19.1MPa以上，可以得到非常好的耐烧结性。在此，上限意味着相邻的环状隆起部7′在不互相干涉的最密的状态下形成于滑动面4A上的状态。
另一方面，在图9中用白圈表示现有的常用品的试验结果，均在5MPa以下。
如图9所示的试验结果所表明的，本实施例的滑靴4和现有的产品相比较，具有优良的耐烧结性。而且，由图9所示的试验结果可以理解，为了得到更好的耐烧结性，上述环状隆起部7′的面积率优选为0.46～0.8。
另外，在本实施例的滑靴4的滑动面4A上形成上述多个环状隆起部7′，同时，在其半径方向内方形成贮存润滑油的凹部8′，在这些凹部8′内贮存润滑油。而且，在各环状隆起部7′的相邻外方的位置上形成由网状凹部构成的润滑油通路10′。因此，可以提高滑靴4的滑动面4A的负荷容量，进而也可以提供耐磨损性好的滑靴4。
在上述实施例中，把滑靴4的滑动面4A的整个区域作为用激光淬火的对象区域，在其上形成环状隆起部7′，但也可以把在与斜板3滑动时压力变高的所需要的区域作为用激光淬火的对象区域，在其上形成环状隆起部7′。
即如图10所示，也可以除去在滑动面4A的外周侧的区域，把中央侧的假想圆21的内侧作为淬火对象区域A，在此形成多个环状隆起部7′。另外，也可以如图11所示，把用在滑动面4A中央侧的大小假想圆22、23所划分的环状部位作为淬火对象区域A，在此形成多个环状隆起部7′。进而，也可以如图12所示，把滑动面4A的圆周方向上所需要的部分作为淬火对象区域A，在此形成多个环状隆起部7′。
如这些图10～图12所示，即使是只在作为滑动面4A的一部分的淬火对象区域A形成环状隆起部7′时，通过使凸部面积率在上述范围(0.3～0.8)，也可以提供耐烧结性良好的滑靴4。
在上述各实施例中，在纵横平行线的交点处形成各环状隆起部7′，但也可以如图13及图14所示，在滑动面4A上锯齿状地形成各环状隆起部7′。此时，间距P等的尺寸和图3的实施例一样。即间距P为1.1mm，各环状隆起部7′的高度h(凹部8′的深度)为0.1～0.3μm，环状隆起部7′剖面的最大宽度W(下部的半径方向尺寸)约为0.3mm。另外，环状隆起部7′的淬火宽度约为0.3mm，各环状隆起部7′的顶部的直径D1为0.8mm。而环状隆起部7′的外径DL为1.1mm左右，环状隆起部7′的内径D0为0.5mm左右。
另外，在上述实施例中，向滑动面4A照射激光时的圆直径完全相同，但也可以如图15所示，在向滑动面4A照射激光时，以特定位置(图15的中央位置)的圆直径小于其它位置的圆直径的方式形成环状隆起部7′。
另外，如图16所示，也可以以描绘椭圆的方式向滑动面4A照射激光而形成环状隆起部7′。进而，也可以如图17所示，通过以描绘C形的方式向滑动面4A照射激光，形成不是闭合环的隆起部7′。
进而，也可以如图18所示，以在假想圆的圆周上等间距地描绘圆弧的方式，向滑动面4A照射激光而形成隆起部7′，也可以如图19所示，以在假想的矩形的四边上分布隆起部7′的方式向滑动面4A照射激光。
另外，在上述实施例中使用SUJ2作为滑靴4的原材料，但不限于此，当然也可以使用其它铁系材料。
而且，也可以通过向滑动面照射电子束进行淬火而形成上述环状隆起部或隆起部，用来代替上述激光照射产生的激光淬火。
权利要求
1.一种滑靴，具有与斜板滑动的滑动面，其特征在于，在上述滑动面上形成由多个微小的隆起部组成的淬火部，并且，以在将形成上述隆起部的淬火对象区域的面积设为S1、将所有隆起部的总面积设为S2时使S2/S1的值即凸部面积率为0.3～0.8的方式，形成上述隆起部。
2.如权利要求1所述的滑靴，其特征在于，上述隆起部为环状隆起部，各环状隆起部以如下方式形成，即在母材的表面以描绘多个微小的圆的方式照射激光后，在上述母材的表面进行研磨加工，进而在其后进行抛光加工。
3.如权利要求2所述的滑靴，其特征在于，上述各环状隆起部的半径方向内侧成为可贮存润滑油的凹部，而在各环状隆起部的半径方向外侧形成有由润滑油可流通的网状凹部组成的润滑油通路。
4.如权利要求2或3所述的滑靴，其特征在于，在整个滑动面或滑动面的需要范围，所述环状隆起部形成锯齿状或形成在纵横平行线的交点位置。
5.如权利要求2～4中任一项所述的滑靴，其特征在于，将对上述母材照射激光时的上述圆的直径设成0.8mm，将上述间距设成1.1mm，而且，将上述环状隆起部的高度设成0.1～0.3μm。
6.如权利要求1所述的滑靴，其特征在于，上述隆起部形成椭圆形、C字形、圆弧形或点状中的任一形状。
7.如权利要求1或6所述的滑靴，其特征在于，上述隆起部通过向滑动面照射激光或电子束而形成。
8.如权利要求1～7中任一项所述的滑靴，其特征在于，以上述凸部面积率为0.45～0.8的方式形成上述隆起部。
全文摘要
半球形的滑靴(4)具有与斜板(3)进行滑动的滑动面(4A)和半球形凸面(4B)。以描绘多个微小的圆(6)的方式对滑动面(4A)照射激光进行淬火。而后，对滑动面(4A)进行研磨加工，最后进行抛光加工。由此，在滑动面(4A)的上述各圆(6)的位置形成多个环状隆起部(7′)和凹部(8′)，而且形成由网状凹部组成的润滑油通路(10′)。由上述多个环状隆起部(7′)形成淬火部。以上述所有环状隆起部(7′)的总面积占作为淬火对象区域的滑动面(4A)的面积的比例为0.3～0.8的方式形成上述环状隆起部(7′)。可以提供耐烧结性比现有技术好的滑靴(4)。
文档编号F04B27/08GK101094989SQ20058004531
公开日2007年12月26日 申请日期2005年12月26日 优先权日2004年12月28日
发明者金光博, 吉川胜, 八田政治 申请人:大丰工业株式会社