[发明专利]压缩机斜盘及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种压缩机斜盘及其生产方法。

背景技术

JP-A-11-193780和JP-A-2001-234859中公开了相关技术的压缩机斜盘。这些压缩机斜盘均包括基体构件和在基体构件表面上形成的滑动层，该滑动层构成允许滑块在其上滑动的滑动表面。

JP-A-11-193780公开了一种压缩机斜盘，其中基体构件由铁基材料如球墨铸铁(FCD)或轴承钢(SUJ2)形成，而滑动层通过热喷涂Cu-Sn-Pb形成。滑动层上形成有由MoS₂和聚酰胺-酰亚胺形成的润滑层。

JP-A-2001-234859公开了一种压缩机斜盘，其中基体构件由铁基材料形成，滑动层由通过摩擦热所沉积的Al-Si形成。该压缩机斜盘形成有两个这种滑动层。

如上所述的压缩机斜盘用于斜盘式压缩机。斜盘式压缩机包括在其内部形成有缸膛、曲轴箱、吸气室和排气室的壳体；容纳在缸膛中以便能够往复运动并在缸膛中限定压缩室的活塞；由外部驱动源驱动并由壳体旋转支撑的驱动轴；和设置在在曲轴箱中的斜盘，用于通过可旋转地与斜盘自身的前表面和后表面接触的数对滑块将驱动轴的旋转运动转换为活塞的往复运动。普通斜盘是单个单元，并且在其自身的前表面和后表面相对于驱动轴倾斜的状态下与驱动轴一起旋转。另一方面，每个滑块形成为基本半球形的形状，并且滑块的基本平坦的表面与斜盘的前表面和后表面接触。

在如上所述配置的斜盘式压缩机中，当通过外部驱动源使驱动轴旋转时，斜盘也旋转，并且活塞分别通过滑块在缸膛中往复运动。因此，斜盘式压缩机将制冷气体从吸气室抽吸至压缩室，在压缩室中压缩制冷气体，并将其排入排气室。

如上所述的斜盘式压缩机与蒸发器、膨胀阀、冷凝器和管道一起用于构成车辆的制冷回路，从而对驾驶室等进行空气调节。

发明内容

本发明要解决的问题

近年来，由于环境原因，在机械部件的制造领域要求减少铅的使用。因此，对于各种斜盘式压缩机，期望从上述含铅的Cu-Sn-Pb改变至用无铅材料作为形成滑动层的材料。

然而，虽然上述Al-Si不包含铅，并表现出一定程度的滑动性，但是在几乎没有或没有润滑油时，其滑动性低于Cu-Sn-Pb。根据本发明人的检验，其与Cu-Sn-Al-Si相同。因此，当使用该合金作为材料在基体构件上形成滑动层时，在斜盘和滑块之间的部分易于烧伤，使得斜盘式压缩机的耐久性可能劣化。

鉴于该情况，本发明的一个目的是提供一种能够表现出优异耐久性的无铅压缩机斜盘。

解决问题的手段

本发明人已经致力于研究发现一种表现出合乎需要的滑动性的无铅材料作为滑动层材料。结果，本发明人发现通过HVOF(高速氧燃料)热喷涂方法热喷涂Cu基MnS形成的滑动层能够实现上述目的。

换言之，根据本发明的压缩机斜盘的特征在于具有基体构件和在基体构件表面上形成的滑动层，该滑动层构成允许滑块在其上滑动的至少一个滑动面，其中滑动层通过用HVOF热喷涂方法热喷涂Cu基MnS而形成。

根据本发明的一种生产压缩机斜盘的方法的特征在于包括以下步骤：通过HVOF热喷涂方法将由Cu基MnS形成的粉末热喷涂到基体构件上，以在基体构件上形成滑动层，该滑动层构成允许滑块在其上滑动的至少一个滑动面。

根据本发明人进行的实验结果，本发明的压缩机斜盘相对于铁基材料或铝基材料形成的滑块表现出高耐烧伤负荷。本发明中的斜盘表现出的耐烧伤负荷不仅高于相关技术中具有由Al-Si形成的滑动层的斜盘，而且高于相关技术中具有由Cu-Sn-Pb形成的滑动层的斜盘。可以在滑动层上形成由MoS₂和聚酰胺-酰亚胺形成的润滑层。

例如，JP-A-57-198245和JP-A-2005-133130记载Cu基MnS是滑动性和耐磨性优异的材料。然而，没有记载Cu基MnS能够用于压缩机斜盘，并且没有公开通过HVOF热喷涂方法来热喷涂材料。

本发明人认为通过HVOF热喷涂方法来热喷涂Cu基MnS形成的滑动层表现出适用于压缩机斜盘的滑动性的原因如下。在HVOF热喷涂方法过程中，高压氧气和燃料混合物在燃烧室中燃烧，并在喷嘴挤压燃烧火焰的同时喷射到环境中。因此，当喷射到环境中时，火焰经历突然的气体膨胀，并成为超音速喷射火焰。当在HVOF热喷涂方法中使用由Cu基MnS形成的粉末时，认为通过高加速能加速的粉末保持优异的滑动性和耐磨性，其成分几乎不氧化或疲劳，同时保持适度包含固体部分的半熔化状态，从而形成高密度的和在高粘附性下精密滑动的滑动层。