【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】この発明はベーン型圧縮機のベーン及びその製造方法に関し、特にベーンの軽量化と摺動性の向上とを両立させることができるベーン型圧縮機のベーン及びその製造方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】ベーン型圧縮機においては、カムリングにロータが回転可能に収容され、このロータには複数のベーン溝がほぼ半径方向に設けられ、各ベーン溝にはベーンが摺動自在に挿入されており、ロータの回転にともなってベーンが遠心力及びベーン溝底部のベーン背圧によってカムリングの内周面に押し付けられながらベーン溝内を摺動し、ベーンで仕切られた圧縮室の冷媒ガスは圧縮される。 【０００３】カムリングやロータやベーン等の材料としては軽量化を図るためアルミニュウム系の材料が用いられる（特開平１−１８２５９２号公報等）。 カムリングやベーンがいずれもアルミニュウム系の材料の場合、摺動による凝着を防ぐため、ベーンの表面にニッケル−リン系（Ｎｉ−Ｐ系）の表面処理を施すことがある。 【０００４】図７は従来のベーンの製造方法を示す図である。 まず、図７（ａ）に示すように、粉末アルミニュウム１１４ａを押し出し、次に、押し出した粉末アルミニュウム１１４ａを、図７（ｂ）に示すように、ベーンの形状に加工し、最後に、図７（ｃ）に示すように、ベーンの形状に加工した粉末アルミニュウム１１４ａの表面にニッケル−リン系のメッキ１１４ｂを施す。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】ところが、ニッケル−
リン系のメッキはコストが高く、またある条件下では剥離を起こし、凝着や焼付の原因になっていた。 【０００６】これを解決するためにベーン全体を鉄系の材料で成形したものを使用すると、良好な摺動特性を得ることはできるが、重量が増大し、ベーンのチャタリングによる騒音が大きくなるとともに、カムリングに対するベーンの衝撃も大きくなって摩耗を生じさせるという問題があった。 【０００７】この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は重量及びコストを増大させずに焼付を防ぐことができるベーン型圧縮機のベーン及びその製造方法を提供することである。 【０００８】 【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するため請求項１記載の発明のベーン型圧縮機のベーンは、カムリング内に収容されたロータのベーン溝に摺動可能に挿入され、前記ロータの回転時に先端が前記ベーン溝から飛び出して前記カムリングの内周壁を擦りながら回転するベーン型圧縮機のベーンにおいて、アルミニュウム系の母材と、前記母材の表面を被覆する鉄系の被覆部とを備えている。 【０００９】また、請求項２記載の発明のベーン型圧縮機のベーンは、前記アルミニュウム系の母材に空洞部が設けられている。 【００１０】更に、請求項３記載の発明のベーン型圧縮機のベーンの製造方法は、鉄系のパイプをアルミニュウム系の母材の表面に、押し出し、引き抜き又はプレスによって密着させる。 【００１１】また、請求項４記載の発明のベーン型圧縮機のベーンの製造方法は、前記押し出し、引き抜き又はプレスの際に、前記鉄系のパイプを約２００〜３００゜Ｃに加熱する。 【００１２】 【作用】請求項１記載の発明のベーン型圧縮機のベーンでは、アルミニュウム系の母材と、前記母材の表面を被覆する鉄系の被覆部とを備えているので、アルミニュウム系の母材の表面にメッキ（例えばＮｉ−Ｐ系のメッキ）を施したものと異なり、メッキの剥離による焼付が生じないとともに、メッキに代えて鉄系の被覆部を採用することにより、コストを低減することができ、高い摺動特性を維持できる。 また、ベーン全体を鉄系材料で成形したものに較べ、軽量であり、ベーンのチャタリングによる騒音を抑えることができる。 【００１３】また、請求項２記載の発明のベーン型圧縮機のベーンでは、前記アルミニュウム系の母材に空洞部が設けられているので、空洞部によって母材と被覆部との熱膨脹差を吸収し、ベーンの変形を防ぐことができる。 【００１４】更に、請求項３記載の発明のベーン型圧縮機のベーンの製造方法では、鉄系のパイプをアルミニュウム系の母材の表面に、押し出し、引き抜き又はプレスによって密着させるようにしたので、鉄系の被覆部に例えば成形の容易な軟鉄等を使うことができ、母材も粉末アルミニュウムではなく例えば６０００系や２０００系等の一般材を使うことができ、コストダウンを図ることができる。 また、ほとんど最終製品としてのベーンに近い形（ニアネットシェイプ）に成形できるので、大幅なコストダウンを図ることができる。 【００１５】また、請求項４記載の発明のベーン型圧縮機のベーンの製造方法では、前記押し出し、引き抜き又はプレスの際に、前記鉄系のパイプを約２００〜３００
゜Ｃに加熱するので、アルミ系の母材の表面に鉄パイプが強固に密着し、実用使用条件での母材と被覆部との分離を防ぐことができる。 【００１６】 【実施例】以下この発明の実施例を図面に基づいて説明する。 【００１７】図２はこの発明の一実施例に係るベーンを備えたベーン型圧縮機を示す縦断面図、図３は図２のII
I −III 線に沿う断面図である。 このベーン型圧縮機は、カムリング１と、カムリング１の両開口端を閉塞するようにそれぞれ固定されたフロントサイドブロック３
及びリヤサイドブロック４と、カムリング１内に回転自在に収納されたロータ２と、両サイドブロック３，４の端面にそれぞれ固定されたフロントヘッド５及びリヤヘッド６と、ロータ２の回転軸７とを備えている。 回転軸７は、両サイドブロック３，４にそれぞれ設けた軸受８，９に回転可能に支持されている。 【００１８】前記フロントヘッド５には冷媒ガスの吐出口５ａが、リヤヘッド６には冷媒ガスの吸入口６ａがそれぞれ形成されている。 吐出口５ａはフロントヘッド５
とフロントサイドブロック３とにより画成される吐出室１０に、吸入口６ａはリヤヘッド６とリヤサイドブロック４とにより画成される吸入室１１に、それぞれ連通している。 【００１９】前記カムリング１の内周面１ａとロータ２
の外周面との間には、図３に示すように、上下２つの圧縮空間１２が画成されている（図２中には一方の圧縮空間１２だけが見えている）。 ロータ２には複数のベーン溝１３が設けられ、これらのベーン溝１３内には後述するベーン１４が摺動自在に挿入されている。 圧縮空間１
２はベーン１４によって仕切られて圧縮室が形成され、
圧縮室の容積はロ−タ２の回転によって変化する。 【００２０】また、カムリング１の外周壁には、２つの圧縮空間１２に対応する２つの吐出ポート１６が設けられている（図２には片方の吐出ポート１６だけが見えている）。 更に、カムリング１の外周壁には、弁止め部１
７ａを有する吐出弁カバー１７がボルト１８により固定されている。 カムリング１の外周壁と弁止め部１７ａとの間には、吐出弁カバー１７側に保持された吐出弁１９
が介装されている。 吐出ポート１６が開口したとき、圧縮室１２内の圧縮された冷媒ガスは吐出ポート１６、連通路２ａ，３ａ、吐出室１０及び吐出口５ａを通じて吐出される。 【００２１】前記リヤサイドブロック４には上下２つの圧縮空間１２に対応する上下２つの吸入ポート（図示せず）が設けられている。 吸入ポートを介して吸入室１１
と圧縮空間１２とが連通している。 【００２２】図１はベーンを示す拡大断面図、図４はベーンの製造方法を説明するための説明図、図５はベーンの他の製造方法を説明するための説明図である。 【００２３】この実施例のベーン１４は、図１に示すように、アルミニュウム系の母材１４ａと、母材１４ａの表面を被覆する鉄系の被覆部１４ｂとで構成されている。 【００２４】図４は引抜工法によるベーン１４の製造方法を説明するための説明図である。 被覆部１４ｂとなる鉄パイプ３４ｂ内に棒状のアルミニュウム系の母材３４
ａを挿入し、ヒータ２０で鉄パイブ３４ｂだけを２００
゜Ｃ以上に温めて熱膨脹させ、鉄パイプ３４ｂ及びアルミニュウム系の母材３４ａをダイス２１の孔２１ａ（ベーンの断面形状の孔）に差し込み、冷風を吹き付けながら鉄パイプ３４ｂを引き抜く。 実用使用条件（−３０〜
＋２００゜Ｃ）を考慮して、鉄パイプ３４ｂ内にアルミニュウム系の母材３４ａを挿入する際、アルミニュウム系の母材３４ａを−３０゜Ｃ以下に冷却するようにしてもよい。 【００２５】図５はプレス工法によるベーンの製造方法を説明するための説明図である。 この製造方法では、ダイス２２の孔２２ａに鉄パイプ４４ｂを挿入し、ヒータ２３で鉄パイブ４４ｂを２００゜以上に温めて熱膨脹させておき、ポンチ２４でアルミニュウム系の母材４４ａ
を鉄パイブ４４ｂ内に圧入する。 圧入の際、上述の工法と同様にアルミニュウム系の母材３４ａを−３０゜Ｃ以下に冷却するようにしてもよい。 【００２６】次に、このベーン型圧縮機の動作を説明する。 【００２７】図示しないエンジンの回転動力が回転軸７
に伝わるとロータ２が回転する。 図示しないエバポレータからの出口から流出した冷媒ガスは吸入口６ａから吸入室１１に入り、この吸入室１１から吸入ポートを通じて圧縮空間１２に吸入される。 圧縮空間１２内はベーン１４によって仕切られており、各圧縮室の容積はロータ２の回転にともなって変化するので、ベーン１４間に閉じ込められた冷媒ガスは圧縮され、圧縮された冷媒ガスは吐出弁１９を開き、吐出ポート１６から吐出室１０に流出し、更に吐出口５ａから吐出される。 【００２８】ベーン１４は、ロータの回転にともなって遠心力及びベーン溝１３の底部のベーン背圧によってカムリング１の内周面１３に押し付けられながらベーン溝１３内を摺動する。 【００２９】前述のように、この実施例のベーン１４によれば、アルミニュウム系の母材の表面にＮｉ−Ｐ系のメッキを施したものと異なり、メッキの剥離による焼付が生じないとともに、Ｎｉ−Ｐ系のメッキに代えて鉄系の被覆部１４ｂを採用したことにより、コストを低減することができるし、高い摺動特性を維持することもできる。 【００３０】また、ベーン１４全体を鉄系材料で成形したものに較べ、軽量であり、ベーン１４のチャタリングによる騒音を抑えることができる。 【００３１】また、前述のように、図４又は図５に示す引抜やプレス等の製造方法によってベーン１４を作るようにしたので、鉄系の被覆部１４ｂには成形しやすい軟鉄等を使うことができ、母材１４ａも粉末アルミニュウムではなく６０００系や２０００系等の一般材を使うことができ、コストダウンを図ることができる。 【００３２】更に、いずれの製造方法も、ほとんど最終製品としてのベーンに近い形（ニアネットシェイプ）に成形できるので、大幅なコストダウンを図ることができる。 【００３３】また、いずれの製造方法も、鉄パイプ３４
ｂ，４４ｂをベーンのマックス温度の２００゜Ｃ以上に温めて熱膨脹させておき、引抜又はプレスを行うようにしたので、アルミ系の母材の表面に鉄パイプ３４ｂ，４
４ｂが強固に密着し、実用使用条件（−３０〜＋２００
゜Ｃ）での母材１４ａと被覆部１４ｂとの分離を防ぐことができる。 【００３４】図６はこの発明の他の実施例に係るベーンの拡大断面図である。 【００３５】前述の実施例では平板状のアルミニュウム系母材１４ａを用いた場合について述べたが、これに代え、図６に示すように、空洞部２５を有するアルミニュウム系母材５４ａを用いるようにしてもよい。 この実施例のベーン５４によれば、空洞部２５によって母材５４
ａと被覆部５４ｂとの熱膨脹差を吸収し、ベーン５４の変形を防ぐことができる。 【００３６】 【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明のベーン型圧縮機のベーンによれば、アルミニュウム系の母材の表面にメッキを施したものと異なり、メッキの剥離による焼付が生じないとともに、メッキに代えて鉄系の被覆部を採用したことにより、コストを低減することができるし、高い摺動特性を維持できる。 また、ベーン全体を鉄系材料で成形したものに較べ、軽量であり、
ベーンのチャタリングによる騒音を抑えることができる。 【００３７】また、請求項２記載の発明のベーン型圧縮機のベーンによれば、前記アルミニュウム系の母材に空洞部が設けられているので、空洞部によって母材と被覆部との熱膨脹差を吸収し、ベーンの変形を防ぐことができる。 【００３８】更に、請求項３記載の発明のベーン型圧縮機のベーンの製造方法によれば、鉄系のパイプをアルミニュウム系の母材の表面に、押し出し、引き抜き又はプレスによって密着させるようにしたので、鉄系の被覆部に例えば成形の容易な軟鉄等を使うことができ、母材も粉末アルミニュウムではなく例えば６０００系の一般材を使うことができ、コストダウンを図ることができる。
また、ほとんど最終製品としてのベーンに近い形（ニアネットシェイプ）に成形できるので、大幅なコストダウンを図ることができる。 【００３９】また、請求項４記載の発明のベーン型圧縮機のベーンの製造方法によれば、前記押し出し、引き抜き又はプレスの際に、前記鉄系のパイプを約２００〜３
００゜Ｃに加熱するので、アルミ系の母材の表面に鉄パイプが強固に密着し、実用使用条件での母材と被覆部との分離を防ぐことができる。 【図面の簡単な説明】 【図１】図１はこの発明の一実施例に係るベーン型圧縮機のベーンの断面図である。 【図２】図２はベーン型圧縮機の縦断面図である。 【図３】図３は図２のベーン型圧縮機のIII −III 線に沿う断面図である。 【図４】図４は図１のベーンの製造方法を説明するための説明図である。 【図５】図５は図１のベーンの他の製造方法を説明するための説明図である。 【図６】図６はこの発明の他の実施例に係るベーン型圧縮機のベーンの断面図である。 【図７】図７は従来のベーンの製造方法を説明するための説明図である。 【符号の説明】 １ カムリング ２ ロータ １３ ベーン溝 １４，５４ ベーン １４ａ，３４ａ，４４ａ，５４ａ アルミニュウム系の母材 １４ｂ，５４ｂ 鉄系の被覆部 ２０，２３ ヒータ ２１，２２ ダイス ２５ 空洞部 ３４ｂ，４４ｂ 鉄パイプ |
