JPS6016513B2 - 斜板式コンプレツサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、コンブレッサに係り、特にカークーラー用と
して最近多く使用されるようになった斜板式コンブレッ
サに関するもので、その主たる目的な従来のこの種コン
ブレッサよりも高性能で寿命の長いコンブレッサを提供
することにある。

斜板式コンブレッサは、一般に第１図に示される如く、
シリンダブロック１内に配置されたシャフト４に取付け
られ該シャフト４とともに回転する斜板５と該斜板５に
接しながら摺動されるシュー６及び該シュー６の動きを
自由状態で保持するためのボール７によって、シャフト
４の回転運動を斜板５を跨いで係留されたピストン３の
往復運動に変換している。そして、このような基本的な
構造において、冷凍回路内を循環しコンブレツサに帰還
してきた袷煤ガス等の被圧縮媒体をピストン３にてシリ
ンダボア２内で高圧に圧縮してコンデンサ（図示しない
）に送り出し、そこで冷却して液化した後、ェバポレー
タに送って蒸発させ周囲から蒸発潜熱を奪って室内の空
気を冷やし、一方奪った熱は前記コンデンサを通過中に
空気中（大気中）へ放出するサイクルを繰返し行なわさ
せているのである。しかして、このような斜式コンブレ
ッサがカークーラー用として用いられる時の作動条件は
極めて過酷である。

つまり、駆動源がガソリンあるいはジーゼル等の内燃機
関であり、且つコンブレッサの小型化〜軽量化等の目的
及びコンブレッサ能力から内燃機関の回転数とほぼ同じ
回転数を有する構造になっているからである。それ故、
斜板式コンブレッサの回転は内燃機関のアィドリング時
の回転数である約５０仇ｐｍから高速走行時或は急加速
時等の約６００仇ｐｍの条件にさらされるのである。ま
た、斜板式コンブレッサのみに限られる問題ではないが
、近年車鞠の軽量化等にともない、コンブレッサ自体の
小型・軽量化が希求されるに至り、コンブレッサ内のオ
イルポンプが取り外され、これに加えてその高性能化を
図るために潤滑オイルが減少せしめられることなどによ
ってコンブレッサ内の摺動部に摩擦摩耗が惹起され易く
なつている。

さらに、近年エンジンルーム内に取りつけられた各種装
置類、例えば排気ガス対策装置、燃料消費率低減のため
の装置の設置にともなうエンジンルーム内の高温化が、
コンブレッサ内の潤滑オイルに与える悪影響もみのがせ
なくなっている。

これらの条件下で使用される斜板式コンブレッサにおい
て、最も上記条件の悪影響を受ける部分は第１図の斜板
５とシュー６との沼勤部である。けだし摺動速度がエン
ジンのアィドリング状態では約２〜３ｍ／ｓｅｃ、最高
回転時の約６００仇ｐｍでは２０〜２５ｈ′ｓｅｃとな
り、通常走行時でも約７〜１５ｍ／ｓｅｃという極めて
高速でそれらが摺動されることとなるからである。また
、このような高速の摺動作用に加えて、被圧縮媒体、例
えば冷煤を圧縮するためにシューには荷重が作用し、そ
の大きさは６０〜１３０ｋｇ′めである。そして、この
ような摺動速度並びに圧力が最大の組合せになることは
まれであるが、ＰＶ（圧力をＰｋ９′の、速度をＶｍ′
ｓｅｃ）値が２０００を越えることは往々にして有り得
る。しかも、これが回転数に関連してくり返し行なわれ
る。この繰返し１こよるシューの受ける荷重は特に高回
転になると衝撃的荷重になり、このような衝撃荷重を受
けながら、しかも高遠摺動されるという極めて過酷な条
件が斜板とシューとの摺敷部には生じるのである。また
斜板とシューとの摺動状況を潤滑面から見ると、前記し
た如きオイルポンプの除去にともない摺動部に供給され
る潤滑油は冷煤ガスとの混合によってわずかにガス状に
供給されるだけとなる。

というのは、オイルポンプが除去された斜板式コンブレ
ッサの潤滑は、一般にオイルを含む冷媒ガスを、コンブ
レッサ内に各酒動部を巧みに巡回させることによって潤
滑する方法をとるが、この場合オイル量と冷房能力とは
反比例する関係にあるため、斜板式コンブレッサの冷房
能力を高める有効な手段としてオイル量を減らす方向が
とられているからである。このことは別の面からみれば
斜板とシューの摺動部の寿命に最も影響を及ぼすのは潤
滑条件であり、特に潤滑オイル量が最も影響を及ぼす。
それ故、これら相反する関係の中で特に斜板式コンブレ
ッサの設計に当って考慮されるのは、最も過酷な摺動条
件に適合できる斜板とシューのそれぞれの材質であるの
である。さらに斜板とシューとの摺動は、潤滑のための
オイルが充分に供給されたとしても充分な潤滑効果の得
られにくいスラスト摺動であるから、摺動面は常に境界
潤滑下におかれ、若しくはそこに固体接触が生じている
のであり、またカークーラー用斜板式コンブレッサがそ
の使用上必然的な非常的回転運動を行なうために生じる
現象として、斜板とシュ−との摺動面には始動から数十
秒、長い時には数分間、潤滑油が供給されない状態が生
じ、それ故この間は斜板とシューとは全くの繁閑潤滑下
におかれ、固体接触の状況で運転されることとなる。こ
のような状態は冷煤が管路から洩れてしまって冷凍サイ
クル内に封じ込められている袷媒が少なくなった場合や
、ェバポレータに取り付けられた蒸発圧力調整装置の作
動によってコンブレッサに戻される冷煤量が減少せしめ
られた場合などにも同様に惹起されるのである。更にま
た、近年においてはカークーラーとしての使用だけでな
くエアコンディショナーとしての使用傾向が強まり、し
たがって温暖時だけでなく冷寒時にも、つまり潤滑油が
冷えている時にも使用されることになり、一層潤滑条件
が厳しくなってきた。従って、これまでの斜板式コンブ
レツサにおける各種トラブルの中で最も多いのは、上記
した始動時からの無潤滑下で生じる蟻付きであり、また
この無潤滑下で生じた摩耗が致命的欠陥になってその後
に焼付きを起すことであった。従来より上記のような潤
滑条件下でも耐える材料として、かつ上記のような高面
圧、衝撃荷重に耐える材料として、先ず斜板としては機
械的な剛性、疲労強度、耐摩耗性を持つ構造用合金鋼の
ニッケルクロム鋼、ニッケルモリブデン鋼、クロムモリ
ブデン鋼、球状黒鉛鋳鉄、可鍛錬鉄、構造用炭素鋼等が
用いられ、かつ表面層は焼入れをして用いられていた。

また、ボールとして主に高荷重に耐えるためにやはり高
炭素クロム鋼のようなものが用いられていた。シュー材
としては、アルジル合金、リン青銅、銅−鉛−錫焼結合
金、黄銅、高力黄鋼合金、青銅合金、アルミニウム青銅
金、バビーットメタル、含油軸受合金、低Ｓｉ−Ｍｎブ
ロンズ等が考えられていた。しかし、カークーラー用斜
板式コンブレッサ特有の前述の如き極めて過酷な運転条
件に対し、これまで知られている材料ではどれも充分満
足し得るものではなかった。

ここにおいて、上記の如き事情に鑑みて、本発明者らは
種々に研究開発を行った結果、摺速２〜２８ｈ／ｓｅｃ
のくり返し運転並びに面圧１３０〜１４０ｋ９／係のく
り返し衝撃荷重に耐え、また潤滑オイルの供給が極めて
微少で、冷煤との混合ガス状で供給され、かつ始動から
数秒ないし数分間は無潤滑な条件で摺動されても充分耐
え得る優れた合金材料を見出し、これを斜板式コンブレ
ッサ、特にカークーラー用のシュー材料に適用すること
により本発明を完成するに至ったものである。すなわち
本発明は、上述のような過酷な運転条件下においても優
れた耐焼付性および耐摩耗性を有する山一Ｓｎ系合金か
らなるシュ−を提供するものである。

また上記ＡＩ−Ｓｎ系合金は延性を有し、圧延、圧倭に
適していることから裏金を使用することによりシューの
強度向上、およびシート化してプレス抜き加工によりシ
ューを得ることにより生産性の向上を図ることができ、
更にはＡＩ材が主体のため従来材よりコストが低いこと
から、高性能のシューを極めて安価に提供することがで
きるものである。本発明のシューを形成するためのＮ−
ｎ系合金は、ｗｔ％で３．５〜３５％のｓｎ、総量で１
．０〜１０％Ｃｒ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｓｂ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎ
ｉ，Ｆｅ，Ｗ，Ｃｅ，Ｎｂ，Ｖ，Ｍｏ，Ｂａ，Ｃａ，Ｃ
ｏからなる添加物グループのうち少なくともＣｒを含む
２種以上の元素、および残部が実質的にＡＩからなるも
ので、これにさらに総量で３％以下のＣｕ又は（及び）
Ｍｇ、総量で９％以下のＰｂ，Ｂｉ，Ｔ１，Ｃｄ，ｌｎ
，Ｚｎのうちの１種又は２種以上の元素を加えて性能を
より向上させることができる。

ここでまずＳｎの含有量について検討すると、一般的に
Ｓｎの含有量が多くなるとなじみ性、潤滑性は向上する
が硬さが低下してシューとしての負荷能力が小さくなり
、これとは逆にＳｎの含有量が少なくなると負荷能力は
向上するがシュー材用合金としては硬くなり過ぎ、なじ
み性等に劣るようになる。

そして従来一般には、Ｓｎの含有量の上限値は１５％程
度、下限値は３．５％程度とされているが、本発明に係
るシュー材としては、Ｓｎの範囲を３．５〜３５％に設
定している。すなわち、上述のように従来は１５％程度
が上限とされてり、その理由はこれを１５％以上添加す
ると年合金中のＳｎ粒子が山中に孤立して分散できなく
なり連続状態で存在し始めるため、硬さが低下するから
とされていたが、本発明では後述する他の元素の添加効
果によって、これを３５％迄添加した場合でも実用上支
障がなくなったので、その３５％を上限値に設定したの
である。このＳｎの添加量は望ましくは６〜２０％の範
囲がよい。添加物グループ、すなわちＣｒ，Ｓｉ，Ｍｎ
，Ｓｂ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎｉ，Ｆｅ，ＶＶ，Ｃｅ，Ｎｂ，
Ｖ，Ｍｏ，Ｂａ，Ｃａ，Ｃｏのうち、特にＣては硬さの
上昇と高温時の軟化を防ぐ点、糠鈍によってもＳｎ粒子
の粗大化を招かないという点、および耐摩耗性並びに耐
焼付性の向上という点で添加効果が高い。

このＣ【は、特に０．１〜１．０％の範囲で高温時の硬
さの低下を防止し、かつＳｎ粒子の粗大化を阻止し、ひ
いては耐隣付性を向上させるために効果があり、一方、
１．０〜１０％の範囲で耐摩耗性並びに耐競付性を向上
させるために箸効があると考えられている。まず硬さの
上昇と高温時の軟化防止について述べると、このＣｒの
添加量が重量百分率で０．１％以では高温硬さの良は期
待できず、１．０％以上添加するとＮ−Ｃで金属間化合
物が細かく均一に分散することができなくなり、添加効
果が薄れる。

この高温硬さの向上についてさらに詳述すると、Ｃｒは
Ｎ中に固溶することによってＡＩの再結晶温度を上げ、
かつ固落すること自体で山地の硬さを上昇させるが、こ
れと同時に数回の圧延によっても鋳造時に比して硬さが
上昇する。再結晶温度を上げることは、斜板式コンブレ
ッサのシューがさらされる高温領域でも安定した機械的
性質を維持させるために効果があり、特に硬さについて
は、高温下での硬さの低下を少なくして高温領域での軟
化を防ぐことができ、ひいてはシューの強度向上をもた
らす。また函溶限を過ぎて析出するり一Ｃｒの金属間化
合物は、ヴィッカース硬さで３７０以上を示し、このた
めこの化合物が分散析出することは高温硬さの維持を助
けるので、これが適量分散することは良い効果を生ずる
。次に、Ｃｒ添加によるＳ嫌泣子の粗大化阻止効果につ
いて述べる。

Ｓｎ粒子の粗大化はＡＩ−Ｓｎ系合金が高温下におかれ
た場合ＡＩ粒界およびＳｎ粒子の移動が起るため生ずる
現象であるが、Ｃｒは上記のようにＡＩ−Ｃｒの金属間
化合物の析出物を作り、この析出物力ミＡ１地金中に分
散して存在するため、この金属間化合物が直接的にはＡ
Ｉ粒界の移動を妨げ、同時にＡＩ結晶粒の成長を妨げて
Ｓｎ粒子の移動、つまりＳｎ粒子の粗大化を防ぐからで
あるとと考えられる。このことは圧延・焼鎚の繰り返し
‘こよって微細化されたＳｎ粒子をそのまま保つことに
つながり、前記種々の効果を持つのである。またこのよ
うな現象はＳｎの量が少ない場合でも認められるが、比
較的Ｓｎ量の多い場合（約１０％以上）において大きな
効果があり、特にＳｎが連続して存在し始める約１５％
以上において顕著な効果があらわれる。しかしＳｎ量が
１０％以下であってもその使用条件、用途によっては上
記Ｃｒの添加効果が充分発揮されることは勿論である。
また上述のようにＳｎ粒子が微細なまま保持されて、Ａ
Ｉ地金中に存在するということは、同時に２３ぞ○とい
う低い融点をもつＳｎ粒子の高温下での溶出現象を防止
するためにも効果的であると考えられ、この観点からし
ても硬さの低下防止の効果が首肯される。そしてまた、
Ｓｎ粒子の溶出現象を防止できることにより、この溶出
によって生じる凝着を、ひいては暁付を防止できる効果
がある。なお、以上は暁鈍に関してＳｎ粒子の粗大化阻
止効果を述べたものであるが、以上の効果は本シュ−材
料の使用環境が焼錨に匹敵するような高温状状態である
場合にもそのまま妥当し、従って高温硬さの低下防止、
疲労強度の向上並びに耐競付性能の向上を図ることがで
きる。

ところで、Ｃｒを１．％以上添加した場合には、上記高
温の軟化防止、Ｓｎ粒子の粗大化防止という点ではその
添加効果は薄れるが、それでもＣｒを添加しない場合に
比較すれば充分にそのような効果が期待できる。

加えて、特にＣｒを１％以上添加した場合には、耐摩耗
性の向上という効果が得られるようになる。Ｃｒの耐摩
耗性向上という観点から添加量は１〜１仇れ％の範囲が
好ましい。その理由は、ＡＩ−Ｃｒ金属間化合物がＡＩ
地金中に分散する縞果耐摩耗性が向上するのであるが、
１％以下ではその効果が発揮されず、１０％以上では析
出物が多くなり過ぎ、圧延性が悪くなって圧延、暁銘の
繰り返しが難となりＳｎ粒子の微細化が妨げられる。以
上の説明から理解されるように、Ｃｒを１〜１０％、望
ましくは１〜４％程度添加したときには、一応の高温時
の軟化防止およびＳｎ粒子の粗大化を防止した上で耐摩
耗性を向上させることができるが、Ｃｒを０．１〜１．
０％添加したときには優れた高温時の軟化防止よびＳｎ
粒子の粗大化防止効果を期待できても、耐摩耗性の向上
はさほど期待できない。

そこで特にＣｒの添加量を少としたときのために、耐摩
耗性の向上を図る目的で、Ｃｒに加えて上記添加物グー
プのうちの他の１種又はそれ以上の元素を添加している
。

これらＣｒを含む添加物グループの２種以上の元素の総
量は、１〜１０％の範囲である。その理由は、上述の理
由と同様に、１％以下では耐摩耗性の向上が期待できず
、１０％以上では析出物が多くなりすぎるからである。
これら添加物グループのより望ましい添加量は１〜６％
の範囲である。これらのＣｒを含む添加物の析出物の形
態としては、これら添加元素単体からなる析出物、これ
ら添加元素相互の金属間化合物からなる析出物、これら
添加元素とＡＩとの金属間化合物からなる析出物、これ
ら添加元素相互の金属間化合物と山との金属間化合物か
らなる析出物とがあるが、どの形態で析出物を形成して
も耐摩耗性に効果がある。

これら析出物はヴィッカース硬さで百にも達し、非常に
硬いため、斜板との摩擦によるシューの摩耗をこれらの
析出物により著しく減少させることができ、これら析出
物がＡＩ地金中に適量分散することは良い効果を生ずる
。

適量の範囲は前述のように１．０〜１０％を意味し、こ
の範囲であれば上記析出物は一分散し、なじみ性等に悪
影響を与えることなく耐摩耗性を向上させる効果がある
。この耐摩耗性向上の効果は、表面の硬くかつ粗い斜板
を相手材とする場合において顕著である。

一般にシューの性能は相手材の硬さ、粗さに大きく左右
され、例えば球状黒鉛鋳鉄製或いは可鍛鋳鉄製の斜板を
相手材として従来のＡＩ−Ｓｎ系のシュー材料を使用し
た場合には、耐焼付性、耐摩耗性等の性能は著しく阻害
される。球状黒鉛鋳鉄、可鋳鉄は、安価に製造できるた
め昨今鋼に替わって多く使用されるようになってきたも
ので、その鉄地中には欧質な黒鉛が点在しており、この
ためこれを研削するとその黒鉛の周囲に鋭い刃形をもっ
た研摩バリが発生する。このような研摩バリの発生した
斜板を相手に斜板とシュ−の表面粗さと両者間の油膜厚
さとが等しくなる程度の高荷重下で両者を摺動せると、
斜板より軟かし・シュー面は切削されることになり、こ
の状況が進行するシューの表面組ごが粗くなり、競付に
至る。ところが、本発明のシューでは、上記添加物グル
ープの添加によりＡＩ地中に生成される析出物は、球状
黒鉛鋳鉄等の上記バリよりも硬いため、これらの析出物
により球状黒鉛鋳鉄等の研摩バリを取り去る効果および
これらの析出物が移着、凝着現象を起こいこく〈する効
果とを持つものであり、これによりシュー表面の摩耗の
進行は比較的短時間に抑えられ、安定した油膜が構成さ
れるようになりこの結果球状黒鉛鋳鉄や可鍛鋳鉄の斜板
に対して特に耐摩耗性、耐焼付性を向上させることが認
められる。

なおＣｒを除く添加物グループの各元素のうち、好まし
い添加順位は、まずＳｉ、次にＭｎ，Ｓｂ，次にＺｒ，
Ｍｏ，Ｆｅ，Ｃｏ、次にＮｉ，Ｔｉ，Ｃｅ、次にＮｂ，
Ｗ，Ｖ、最後にＢａ，Ｃａの順である。

その理由は、Ｓｉはそれ自体の硬さおよび鋳造性に優れ
ていることからこれを選択することが好ましい。Ｓｉ以
下の順位は、川又は他の元素との金属間化合物の均一分
散度合および鋳造性を考慮したものである。ただしその
順位中、Ｍｏ，Ｆｅ，Ｃｏは耐員虫性にやや劣るので、
特に耐蝕性が要求される使用条件下ではそれらの添加量
を少なくし、或いは他の元素を用いる等の配慮が必要で
ある。次に、上記組成に加えて、さらにＣｕ又は（及び
）ＭｇをＭ％で０を含まない３％以下添加することがで
きる。

このＣｕ又は（及び）Ｍｇは高温下での硬さの低下をよ
り小さくする目的で添加したもので、特に好ましい範囲
０．１〜２．肌ｔ％である。０．１％以下では硬さの上
昇はそれ程期待できず、３．０％以上添加すると硬くな
りすぎ圧延性を阻害するうえ耐蝕性が低下する。

またＭｇについては、これを３％以上添加すると、硬さ
は向上するが圧延による硬さ上昇が大きくなり過ぎて充
分な圧延ができなくなり、このため微細なＳｎ組織を得
ることが困難になる。また競錨時にＡＩに固溶していた
Ｍｇが析出しやすく余分に添加された量は析出してしま
うため、固溶による山地の強化は期待できない。ここで
より好ましい添加割合は２．０％以下である。またこの
Ｃｕ又は（及び）Ｍｇの硬さに関する効果はＣｒと同時
に添加して生じるもので、Ｃｕ又は（及び）Ｍｇ単独で
は高温化での硬さの上昇が期待できない。すなわちＣｕ
又は（及び）ＭｇはＡＩ中に添加した場合に圧延時の硬
さの上昇が大きく、同一圧延率でも他の元素を添加した
ＡＩ材料に比し、硬さの上昇は顕著であるが、２００午
０近く迄加熱すると容易に軟化し、高温硬さの維持は期
待できない。これに対してＣｒとＣｕ又は（及び）Ｍｇ
を同時に添加すると、Ｃｕ又は（及び）Ｍｇの添加効果
によって圧延時に高くなった硬さが、糠鈍してもＣｒの
添加効果によりあまり低下しない。この硬さは高温時に
おいても保たれ、従来のシュ−に比べて高温度のあるシ
ューを得ることができ、ひいては疲労強度の向上にもつ
ながる。なおＣｕとＭｇを同時に添加する場合は、その
合計量を３％以内とし、その内Ｃｕは２％以内とするこ
とが好ましい。さらに、Ｐｂ，Ｂｉ，ｍ，Ｃｄ，ｌｎ，
Ｚｎの１種または２種以上を総量で０を含まない卵ｔ％
以下加えて、特にｎの潤滑金属としての性質を改善する
ことができる。

このＰｂ，Ｂｉ，Ｔ１，Ｃｄ，ｌｎ，ＺｎはＣｒと一緒
に添加したときに効果が認められる。すなわち従来ＡＩ
−Ｓｎ系合金の中にこれらの元素を添加することは考え
られ、また一部行なわれているが、これらの添加元素を
単独で加えると、ＡＩ−Ｓｎ系合金中へ合金化されてし
まうためＳｎの融点が低くなってしまうという欠点が避
けられない。このため従来のＡＩ−Ｓｎ系合金は低温で
Ｓｎの溶融と移動が起り易くなる結果、粗大なＳｎ粒に
成長しやすく、これをシユーとして使用すると、高負荷
運転が連続したとき部分的に溶融して剥離することもあ
りうる。これに対し本発明のように、Ｃｒを加えること
によってＳｎ粒を微細化し、かつその組織を高温でも維
持できるようにしておくと、Ｐｂ，Ｂｊ，Ｔ１，Ｃｄ”
ｌｎ，Ｚｎを１種または２種以上加えても上記のような
弊害は生ぜずにＳｎの潤滑性を改善することができ、高
い疲労強度の必要とされるシューにも使用可能となり、
さるに耐疲労に加えてなじみ性の向上も図ることができ
る。このような効果を得ることのできるＰｂ，Ｂｉ，ｎ
，Ｃｄ，ｌｎ，Ｚｎの１種または２種以上の添加量は０
を含まない９％以下である。なお、これらの添加順位は
、まずＰｂ，ｌｎ、次にＢｉ，Ｃｄ，Ｚｎ、最後にＴＩ
の順が好ましい。これは、Ｐｂ，ｌｎは圧力を受けたと
きに最も流動し易く、そのためすべり性、なじみ性に優
れているからである。次のＢｉ，Ｃｄ，Ｚｎは上記Ｐｂ
，ｌｎに比してやや硬く、融点もやや高い。最後のｍは
、その性質はＰｂ，ｌｎと同程度であるが、資源が乏し
く高価であるからである。さらにＳｎとＰｂ，Ｂｉ，ｍ
，Ｃｄ，ｌｎ，Ｚｎの合計添加量は３５％以内がよい。
このＰｂ，Ｂｉ，ｍ，Ｃｄ，Ｚｎの１種または２種以上
は、上記Ｃｕ又は（及び）Ｍｇとともに加えることがで
き、この場合には高温硬さの低下をより少なくすると同
時にＳｎの潤滑性を改善することができる。上記組成の
シューは裏金鋼板に圧接して用いることができ、この技
姿後には接着強度を増すために燐鈍を行なついる。

ところが前述のように従来のＮ−Ｓｎ系合金組織中のＡ
Ｉ粒界およびＳｎ粒子の移動が生じ、Ｓｎ粒子が粗大化
するため、硬さの低下、Ｓｎ粒子の熔出等の欠点が生じ
ていた。これに対し本発明では、圧延、暁鎚の工程から
生じるＮ−Ｃｒ金属間化合物の析出物がＡＩ粒界の移動
を妨げるとともにＡＩ結晶粒の成長を阻止するので、焼
銘による上記悪影響を生じることがなく、このため焼鈍
温度を上げてＡＩ−Ｓｎ系合金と裏金鋼板との接着強度
を増すことがきる。なおこのことは、シューが焼鎚に匹
敵する温下に置かれる場合にもそのまま妥当するから、
軟化の防止を通じ疲労強度の向上に寄与できることも同
時に意味している。さらに耐摩耗性の向上にも効果があ
ることが認められ、特に球状黒鉛鋳鉄製の斜板に使用し
た場合大きな効果がある。ここで本発明のシューを得る
ため最も好ましい組成範囲は、鋳造性、圧延性、裏金と
の密着性、加工性、耐焼付性、耐摩耗性、すべり特性等
のすべての性質を考慮して重量百率で、Ｓｎ７．５〜２
５％、添加物グループ１．０〜６．０％、Ｃｕ，Ｍｇ０
．１〜２．０％、Ｐｂ，Ｂｉ、Ｔ１，Ｃｄ，ｌｎ，Ｚｎ
ｏ．５〜５．０％である。

またこれらの元素のうちＰｂ，Ｂｉ，ｎ，Ｃｄ，ｌｎ，
Ｚｎを添加しないときはＳｎを１０〜３０％に増加させ
るのがよい。さらにＣｕ，Ｍｇの添加は省略することが
できる。次に実施例によって本発明を説明する。

第２図は本発明に係る試料１〜１５と、比較用の試料１
６〜２０の組成を示すものである。試料１〜１５は、ガ
ラス炉において山地金を溶解し次に山一Ｃｕ母合金、Ａ
Ｉ−Ｍｇ母合金、およびＮと各添加物グループとのそれ
ぞれの母合金を目的成分に応じて溶解し最後にＳｎおよ
びＰｂ，Ｂｉ，ｍ，Ｃｄ，ｌｎ，Ｚｎを添加したのち脱
ガス処理をし、金型に鋳造を行なったもので、その後圧
延と暁錨（３５０００）を繰り返して試料を作った。

次にこの試料をさらに圧延し、その後これらの合金と裏
金鋼板とを圧接してバイメタル材とし、これを競鈍した
後上記裏金にボールの一部が内接する球状凹面を成し、
さらにこの凹面にＣｕメッキを施してボールとのすべり
性を良くしている。また比較用の試料１６〜２０につい
ても上記試料と同一製造法で作成し、同一の試験を行な
った。第３図は、第２図に示した各試料について、下記
の試験条件にて暁付試験を行なった結果を示すものであ
る。

この暁付議験は、相手村としてのディスクに低粘度オイ
ルを塗布してこれに試料としてのシューを押圧し、その
後給油することなく競付に至るまでの時間を測定したも
のである。試験条件（１｝ すべり速度 １８ｈ／ｓ一
定 （２｝ 荷 重 １０ｋ９一定 ‘３｝ 潤滑オイル ＳＳＵ７０ 【４１ 相 手 材 材 質 ｉ 球状黒鉛鋳鉄ｉｉ
Ｓ５にｍ パーラィト可鍛銭 鉄 真直度 １ムｍ以下 あらさ（最大） ０．４〜０．６ 【５１シ ュ ー 真直度 １仏ｍ以下 あらさ（最大）０．４〜０．６８ 第３図から理解されるように、本発明に係るシューは従
来品に比して耐焼付性に優れており、特に本発明に係る
試料６，７，９，１１〜１５は、相手材が球状黒鉛鋳鉄
、Ｓ５に、パーラィト可鍛鋳鉄のいずれであっても優れ
た性能を示している。

次に、第４図は本発明に係る試料２，４，９，１５と従
釆の試料１７，１９２０とをそれぞれの代表として、下
記の試験条件にて焼付試験を行なった結果を示している
。この競付試験は実際に斜板式コンブレッサに上記各試
料を組込み、かつ最も厳しい条件下で行なったものであ
る。なお、相手材とシユーの条件と同一である。試験条
件 （１｝ コンブレッサ 斜板式コンブレッサ（総排気量
１５０ｃｃ）■ 回 転 数 ４００仇Ｐｍ 糊 吐出側ガス圧 Ｐｄ＝４〜５ｋｇ／の‘４１ 吸込
側ガス圧 Ｐｓ＝約一５仇ｈｍＨｇ■ 作動時間
２独特間｛６１ 潤滑オイル 冷凍オイル １５０ｃ
ｃ‘７’ガ ス 量 １００ｇ（正規の約１０％）また
第５図は、第４図で選定した各試料について、下記の試
験条件で摩耗量を測定した結果を示している。

なお、本試験でも相手材及びシューの条件は最初の試験
条件と同一である。試験条件 ‘ｉ’ コンブレツサ 斜板式コンブレツサ（総排気量
１５０ｃｃ）‘２１ 回 転 数 ５５０仇Ｐｍ ‘３｝ 吐出側ガス圧 Ｐｄ＝２０ｋ９／地｛４｝ 吸
入側ガス圧 Ｐｓ＝３ｋ９／め｛５１ 作動時間
４０脚時間 【６｝ 潤滑オイル 冷凍機オイル １５０ｃｃの
ガ ス 量 ＩＸ９【８’運転状態 ２９秒運転
、５秒休止上記第４図、第５図の結果に示されるように
、本発明の試料は耐焼付性及び耐摩耗性に優れた結果が
得られている。

更に第６図は、上述の本発明に係る試料２，４，９，１
５と比較用の試料１＆ １９ ２０とを代表として、下
記の試験条件により摩際係数を測定した結果を示してい
る。

この測定方法としては、相手材としての球状黒鉛鋳鉄製
のディスクを回転させてこれに各試料を押圧し、その圧
荷重を漸増させながらその時の摩擦係数を測定したもの
である。本試験におけるディスクとシューの真直度及び
あらさは、上述の試験条件と同一である。試験条件 ｛１｝ すべり速度 低ｈ／ｓｅｃ一定 （２’ 荷 重 ４０ｋ９／仇より３雌ご毎に２０
ｋ９／地ずつ漸増剛 潤滑オイル ＳＳＵ７０ ‘４）潤滑方法 フェルト塗布 約０．８ｃｃ／分第
６図に示されるように、本発明の試料は荷重が大きくな
っても摩擦係数を小さく保つことができ、特に試料９は
優れた結果を示している。

以上詳述した如く、本発明はコンブレッサ、特にカーク
ーラー用斜板式コンブレッサにおいて潤糟オイルが極め
て少なく、斜板とシューの摺動部にオイルが充分供給さ
れてなくとも、また数分間の無潤滑状態が生じても、更
に相手材として摺動特性の悪い球状黒鉛鋳鉄或いは可鍛
鋳鉄であっても、摩耗が少なく且つ耐焼付性に優れた特
定のＭ−Ｓｎ系合金からなるシュ−村を用いたことによ
って、極めて長時間の使用に耐え得る、寿命の長い斜板
式コンブレッサを提供し得たものであって、特にカクー
ラ−用のコンブレッサーの高性能化に大きく寄与し得た
ところに、大きな意義を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は斜板式コンブレッサの縦断面図、第２図は本発
明に係るシュ−と比較用のシューとの組成を示す金属組
成図、第３図は耐暁付性の試験結果を示す図、４図は実
機における耐焼付性の試験結果を示す図、第５図は実機
における耐摩耗性の試験結果を示す図、第６図は摩擦係
数を測定した結果を示す図である。 １：シリンダブロツク、２三シリンダボア、３：ピスト
ン、４：シャフト、５：斜板、６：シユー、７：ボール
。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シリンダブロツク内において回転軸により回転せし
   められる斜板と、該斜板両面に接合されたシユーと、該
   シユー表面のボールを介して係留されたピストンとを有
   し、該斜板の回転に応じて上記ピストンがシリンダボア
   内を往復動するようにされた斜板式コンプレツサにおい
   て、上記シユーを、重量百分率で、３．５〜３５％のＳ
   ｎ、総量で１．０〜１０％のＣｒ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｓｂ，
   Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｗ，Ｃｅ，Ｎｂ，Ｖ，Ｍｏ，
   Ｂａ，Ｃａ，Ｃｏからなる添加物グループのうち少なく
   ともＣｒを含む２種以上の元素、および残部が実質的に
   ＡｌからなるＡｌ−Ｓｎ系合金で形成したことを特徴と
   する斜板式コンブレツサ。 ２ 上記シユートに裏金が圧接されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の斜板式コンプレツサ。 ３ シリンダブロツク内において回転軸により回転せし
   められる斜板と、該斜板両面に接合されたシユートと、
   該シユー表面のボールを介して係留されたピストンンを
   有し、該斜板の回転に応じて上記ピストンがシリンダボ
   ア内を往復動するようにされた斜板式コンプレツサにお
   いて、上記シユーを、重量百分率で、３．５〜３５％の
   Ｓｎ、総量で１．０〜１０％のＣｒ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｓｂ
   ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｗ，Ｃｅ，Ｎｂ，Ｖ，Ｍｏ
   ，Ｂａ，Ｃａ，Ｃｏからなる添加物グループのうち少な
   くともＣｒを含む２種以上の元素、総量で３％以下のＣ
   ｕ又は（及び）Ｍｇ、および残部が実的にＡｌからなる
   Ａｌ‐Ｓｎ系合金で形成したことを特徴とする斜板式コ
   ンプレツサ。４ 上記シユーに裏金が圧接されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲の第３項記載の斜板式コ
   ンプレツサ。 ５ シリンダブロツク内において回転軸により回転せし
   められる斜板と、該斜板両面に接合されたシユートと、
   該シユー表面のボールを介して係留されたピストンを有
   し、該斜板の回転に応じて上記ピストンがシリンダボア
   内を往復動するようにされた斜板式コンプレツサにおい
   て、上記シユーを、重量百分率で、３．５〜３５％のＳ
   ｎ、総量で１．０〜１０％のＣｒ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｓｂ，
   Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｗ，Ｃｅ，Ｎｂ，Ｖ，Ｍｏ，
   Ｂａ，Ｃａ，Ｃｏからなる添加物グループのうち少なく
   ともＣｒを含む２種以上の元素、総量で９％以下のＰｂ
   ，Ｂｉ，Ｔｌ，Ｃｄｌｎ，Ｚｎのうちの１種又は２種以
   上の元素、および残部が実質的にＡｌからなるＡＩ−Ｓ
   ｎ系合金で形成したことを特徴とする斜板式コンプレツ
   サ。６ 上記シユーを、更に総量で３％以下のＣｕは（
   及び）Ｍｇが添加されているＡｌ−Ｓｎ系合金で形成し
   たことを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の斜板式
   乎ンプレツサ。 ７ 上記シユーに裏金が圧接されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第５項又は第６項記載の斜板式コンプ
   レッサ。