JPS6118024B2 - - Google Patents
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- JPS6118024B2 JPS6118024B2 JP53071897A JP7189778A JPS6118024B2 JP S6118024 B2 JPS6118024 B2 JP S6118024B2 JP 53071897 A JP53071897 A JP 53071897A JP 7189778 A JP7189778 A JP 7189778A JP S6118024 B2 JPS6118024 B2 JP S6118024B2
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- F05B2230/41—Hardening; Annealing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
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- F05C2201/04—Heavy metals
- F05C2201/0469—Other heavy metals
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
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- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Description
本発明は、コンプレツサに係り、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つた斜
板式コンプレツサに関するもので、その主たる目
的は従来のこの種コンプレツサよりもより高性能
で寿命の長いコンプレツサを提供することにあ
る。 斜板式コンプレツサは、一般に第1図に示され
る如く、斜板5にそれを跨ぐ状態で係留されたピ
ストン3を備え、斜板5の回転に伴うピストン3
の往復動によつて冷媒ガス等の被圧縮媒体を吸入
し、圧縮するものである。斜板5はシリンダブロ
ツク1によつて回転可能に支持されたシヤフト4
に固定され、ピストン3はシユー6およびボール
7を介して斜板5に係留される。シヤフト4およ
び斜板5が一体的に回転させられる際、シユー6
は斜板5の摺動面上を摺動しつつ斜板5の外周部
の軸方向における運動をボール7を介してピスト
ン3に伝達するのである。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プ
レツサに帰環してきた冷媒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、エバポレータに送つて蒸発
させ周囲から蒸発潜熱を奪つて室内の空気を冷や
し、一方奪つ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、このような斜板式コンプレツサがカ
ークーラー用とし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、且つコンプレツ
サの小型化、軽量化の目的及びコンプレツサ能力
から内燃機関の回転数とほぼ同じ回転数を有する
構造になつているからである。それ故、斜板式コ
ンプレツサの回転は内燃機関のアイドリング時の
回転数である約500rpmから高速走行時或は急加
速時等の約6000rpmの条件にさらされるのであ
る。 また、斜板式コンプレツサのみに限られる問題
ではないが、近年車輛の軽量化等にともない、コ
ンプレツサ自体の小型・軽量化が希求されるに至
り、コンプレツ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つてコン
プレツサ内の摺動部に摩擦磨耗が惹起され易くな
つている。 更に、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
低減のための装置の設置にともなうエンジンルー
ムの高温化が、コンプレツサ内の潤滑オイルに与
える悪影響もみのがせなくなつている。 これらの条件下で使用される斜板式コンプレツ
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とシユー6との摺動部である。
けだし、摺動速度がエンジンのアイドリング状態
では約2〜3m/sec、最高回転時の約、
6000rpmでは20〜25m/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
が摺動す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
ば冷媒を圧縮するためにシユーには荷重が作用
し、その大きさは60〜130Kg/cm2であり、摺動速
度および圧力が共に最大の組合せになることはま
れであるが、PV値(圧力をPKg/cm2、速度をV
m/sec)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。この繰返しによるシユーの受ける荷
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、しかも高速摺動す
るという極めて過酷な条件が斜板とシユーとの摺
動部には生じるのである。 また斜板とシユ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媒ガスと混合に
よりミスト状態となつて供給されるだけとなる。
というのは、オイルポンプを除去された斜板式コ
ンプレツサの潤滑は一般にオイルを含む冷媒ガス
を、コンプレツサ内の各摺動部を巧に巡回させる
ことによつ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、斜板式コンプレツサの冷房能力を高める有効
な手段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
シユ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
板式コンプレツサの設計に当つて考慮されるの
は、最も過酷な摺動条件に適合できる斜板とシユ
ーのそれぞれの材質であるのである。 さらに斜板とシユーとの摺動は、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
用斜板式コンプレツサがその使用上必然的な非定
常的回転運動を行なうために生じる現象として、
斜板とシユー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ユーとは全くの無潤
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媒が管路から洩れて
しまつて冷凍サイクル内に封じ込められている冷
媒が少なくなつた場合や、エ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つてコンプ
レツサに戻される冷媒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。 従つて、これまでの斜板式コンプレツサにおけ
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焼付きであり、また
この無潤滑下で生じた磨耗が致命的欠陥になつて
その後に焼付きを起こすことであつた。 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
ツケルクロム鋼、ニツケルモリブデン鋼、クロム
モリブデン鋼、球状黒鉛鋳鉄等が用いられ、かつ
表面層は焼入れをして用いられていた。また、ボ
ールとしては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。そ
して、シユー材としては、アルジル合金、リン青
銅、銅−鉛−錫合金、黄銅、高力黄銅合金、青銅
合金、アルミニウム青銅合金、バビツトメタル、
含油軸受合金等が考えられていた。 しかし、カークーラー用斜板式コンプレツサ特
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
ものではなかつたのであり、またこのような材料
の中にあつて、先に本出願人らは銅−鉛−錫系合
金粉末を鋼板上に焼結したバイメタル材が唯一の
長寿命化可能な材料であることを見出し、特願昭
49−109856号として出願したが、この出願に係る
材料であつても、より小型化、高性能化の要求さ
れる斜板式コンプレツサには必ずしも充分とは言
えず、更に厳格な条件下にあつてはシユーの焼付
が少なからず生じていたのであり、それ故更に焼
付の生じ難い耐磨耗性に優れる等の従来よりもよ
り以上に向上せしめられた特性を有する寿命の長
い材料の開発が望まれているのである。 ここにおいて、上記の如き事情に鑑みて、本発
明者らは種々の研究開発を行つた結果、摺速2〜
25m/secのくり返し運転並びに面圧130〜140
Kg/cm2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、冷媒ガスと共にミスト
状で供給され、かつ始動から数秒ないし数分間は
無潤滑の条件で摺動しても充分耐え得る優れた合
金材料を見出し、これを斜板式コンプレツサ、特
にカークーラー用のシユー材料に適用することに
より本発明を完了するに至つたものである。 すなわち、本発明は特に熱伝導度をあまり低下
させない範囲で強化され、且つ特に高温下での硬
度の低下が少なく、しかも良好な摺動特性を有す
る銅合金からなる、前述した従来の問題を悉く解
消せしめたシユーを提供するものであつて、その
要旨とするところは、前述の如き斜板式コンプレ
ツサにおいて、シユー材料として、銅(Cu)を
主体とし、これに周期律表第a族元素及び第
a族元素からなる群から選ばれた1種または2種
以上の元素を合計量で3%(重量基準、以下同
じ)を越えない割合にて含有せしめ、更に0.5〜
15%の鉛(Pb)または0.5〜15%のPbと5%未満
(零を含まない)の錫(Sn)を含有せしめたCu合
金を用いることにある。 かゝる本発明において用いられる第a族、第
a族元素は、主として晶出、析出現象による析
出物をCu母材(マトリツクス)中に分散せしめ
てマトリツクスの強化を図るものであつて、これ
ら元素の少なくとも1種が含有せしめられること
によつてCuの有効な強化が行なわれ、しかも200
℃以上の高温下でも硬さが低下しない耐熱性が付
与されると共に、その耐摩耗性も改善されるので
ある。特に、かかる第a族及び第a族元素の
なかでも最も好適に使用さるのはクロム(Cr)、
チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)の1種または
2種以上の組合せであり、その中でCrは添加に
よつて析出硬化を惹起して合金の強度を大にする
ことができる。しかしながら、Crの過剰の添加
は合金全体を脆くするところから、この析出硬化
の際の強度向上のために必要とされるCrの適切
な配合割合は3%以下である。また、Tiは熱処
理によつて合金を強化しうる作用を為し、またそ
の析出によつて合金の硬度を大にすることが出来
る。そしてこの析出硬化の際の強度向上のために
必要とされるTiの適切な配合割合は3%以下で
ある。さらに、Zrは他の合金元素と共に金属間化
合物を生成して合金を強化することができ、且つ
かかる金属間化合物による強化は金属間化合物の
組成中に入る元素を等量で別々に導入する場合よ
りも一層有効である。しかし、Zrの添加量が3%
を越えると急激な熱伝導性の低下を惹起するの
で、本発明にあつては3%を越えない範囲でZrの
添加量は適宜決定されることとなる。なお、かか
る例示によつて本発明に係る第a族並びに第
a族元素が上記3種のもののみに限定されるもの
ではなく、その他モルブデン、タングステンなど
も同様に使用出来、またかかる第a族、第a
族の元素が2種以上使用される場合には合計量で
も3%以内となるようにされる。合計量で3%を
越える割合の添加は、合金全体を脆化せしめる等
の問題を惹起することとなるからである。また、
添加量の下限は、これらの第a族、第a族の
元素の僅かの添加でも或程度の効果が認められる
ところから、一義的に限定することは困難である
が、一般的には単独で添加される場合であつても
2種以上の元素が添加さる場合にあつても約0.1
%であり(合計量)、これによつて機械的強度の
充分な向上が達成される。 また、上記第a族、a族の元素と共に、
Cuに添加せしめられる鉛(Pb)はCu母材に固液
しない低融点材(融点400℃以下)であり、かか
るPb或いは低融点材たるPbを主としたPb合金を
添加することによつて、更にシユーの摺動特性、
特になじみ性、、すべり性が著しく向上され得る
のである。かかる効果によつて、特に高性能斜板
式コンプレツサに特有の始動時の無潤滑下、運転
時の境界潤滑下においてシユーが摺動することに
よつて生じる種々なるトラブルが更に効果的に解
消され得ることとなる。なお、このPbの添加効
果を充分に奏しめるためには、0.5〜15%の添加
量が必要であり、その添加量が0.5%未満では目
的とする充分ななじみ性が得られず、また15%を
越えると、合金中に均一分散せしめるとが難し
く、特殊な製造方法を用いることが必要となり、
更にひいてはマトリツクスの強度を低下させるこ
とになるので好ましくない。 さらに、これら添加元素に加えて更にCuに添
加されるSnは、Pbとは異なる作用効果持ち、Cu
に固溶することによつてマトリツクスを強化する
ことはもちろん、摺動特性上は摩擦係数を低く
し、かつこの摩擦係数は高温になつても安定した
低摩擦係数であつて、その結果特に高温状況下で
の耐焼付性にすぐれた効果を発揮するのである。
しかし、かかる添加されるSnは上記の如くCuに
固溶してしまうため、合金の熱伝導性を低下させ
やすく、それ故その添加範囲は限定される。この
意味において、その添加上限としては5%が採用
され、その故Snは5%未満の範囲で(勿論零は
含まれない)適宜その添加量が決定されるのであ
り、またその好適な添加量としては1〜3%程度
が最も望ましいのである。 従つて、本発明に従う、Cuを母材とし、これ
に前記第a族、第a族の元素並びにPbをそ
れぞれ添加した合金は、シユー素材として優れた
特性を持つ合金組成となつているのである。けだ
し、潤滑オイル量の少ない場合のカークーラー用
斜板式コンプレツサシユーとして最も問題になる
のはシユーの熱伝導度であり、そしてその熱伝導
度に最も影響を及ぼすのは添加元素であり、さら
に摩擦係数の大上が発熱の直接原因となるのであ
つて、それ故いかに少ない添加元素でマトリツク
スを強化し且つなじみ性を向上させるかが高性能
カークーラー用斜板式コンプレツサシユーとして
更に良好に適応出来る否かのポイントとなつてい
るからである。そして、いわゆる通常運転時は比
較的少ないながらもある程度の潤滑オイルは供給
されるため、特にシユー材としてはなじみ性を重
んじるよりも熱伝導性をよくし、効果的に熱を放
散させること及び高温下で硬度の低下を少なくし
て組織変化を少なくすることがシユーのすべり性
能を左右する。この意味において、第a族及び
第a族の元素は重要な効果を奏するものである
が、他方これらに加えて主としてなじみ性を向上
させる目的で添加させる低融点材たるPbは通常
運転時にはあまり顕著な効果を発揮しない。しか
しながら、逆に始動時より無潤滑に近い状況で運
転される場合は低融点材Pbによるなじみ性の効
果は大いに発揮されるものである。 また、高性能カークーラー用斜板式コンプレツ
サにおいて始動時の無潤滑状況が改善されること
により、それが短時間にて解消されるように設計
されることになつても、完全に解消させることは
難しく、またオイル量の減少、冷媒ガスの減少等
は通常運転時にもたまに起り、このような種々の
条件に対しても対応出来るシユーの材質としては
種々の性能が要求されるのである。 それ故、本発明に従う添加元素の選択と量と、
それによる強化度合、熱伝導性は充分に考慮され
る必要があり、最も適切と思われる組合せはCu
に第a族及び第a族から選ばれた少なくとも
1種の元素並びにPb、Snをともに添加すること
が望ましいのである。 特に、固溶元素を多くしすぎることによる害で
ある金属間化合物のための組織不均一と熱伝導性
の低下、マトリツクスの硬化しすぎによるもろさ
をなくすために、上記ような害をあまりともなわ
ないで強化出来る、本発明に従う析出による添加
元素を用いれば、焼付きにくく、且つ析出物によ
る耐摩耗性も期待でき、そして熱伝導性はあまり
低下させない範囲で可能となるのである。なお、
通常摺動材の選択には相手材の選択も重要であ
り、特に条件がきびしい場合は、相手材よりも限
定される。そのような中にあつて従来の摺動材は
相手材がCr鋼、Mn鋼等であれば比較的良好であ
るが、これが球状黒鉛鋳鉄となると摺動特性が悪
く相手材としては不適当となる。しかしながら、
本発明に係るCu合金からなるシユー材は相手材
が球状黒鉛鋳鉄であつても耐えることが確認され
ている。 また、本発明者らの検討によれば、高性能カー
クーラー用斜板式コンプレツサに使用できるシユ
ー材として要求される熱伝導度は0.2cal/cm3・
sec・℃以上であることが望ましく、更に
0.4cal/cm2・sec・℃以上であることがより好ま
しいものであり、且つその硬度にあつても300℃
の高温度下においてビツカース硬さ(Hv)80以
上の値を有することが望ましいことが明らかとな
つたが、本発明に係るCu合金はいずれもかかる
望ましい熱伝導度並びに硬度を有するものであ
り、以て優れた効果を奏しているのである。 次に、本発明に係る好ましい合金組織を挙げる
ならば、先ずCuにPb、並びにCr、Ti、Zrのうち
少なくとも1種を添加したものがある。Pbの添
加により、なじみ性の向上と境界潤滑下での良好
なすべり性を持つ材料が得られ、更にこれら第
a族及び第a族の元素たるTi、Cr、Zr等の1
つまたは2つ以上の析出形添加元素を加えると
(例えばCuにTi、Pbを添加させた場合)、前記の
Pbの効果に加えて、析出形添加元素の特徴であ
る組織を微細化させることによる機械的強度向上
効果から、より高温下で安定した摩擦係数が得ら
れることになり、ひいては焼付きにくい材料が得
られるのである。この場合の好ましい添加割合の
範囲は、第a族及び第a族の元素たるTi、
Cr、Zr等の1つまたは2つ以上が合計量で0.3〜
2.0%、Pbが5〜10%である。 また、これらの元素組合せに更にSnを添加し
た場合(つまりCuにTi,Pb並びにSnを添加した
合金とすること)、SnはCuに極めて固溶しやすい
ので、これによつて前記Sn無添加のCu合金にお
ける効果に加えて更に充分な機械的強度し高温下
でも更に安定した、かつ低い摩擦係数を持つシユ
ー材料が得られるのである。この場合の好ましい
添加割合の範囲は、第a族及び第a族の元素
たるTi、Cr、Zr等の1つまたは2つ以上が合計
量で0.3〜2%、Pbが5〜10%、そしてSnが1〜
3%である。なお、Snの添加また鋳造性の改良
にも有効である。 この結果、かくの如き本発明に係るCu合金に
は次のような効果を認めることが出来るのであ
る。すなわち、従来のシユー材料に比べ添加元素
の量が著しく少ないため、熱伝導性がよく、無潤
滑に近い状態が長くつづいても生じた摩擦熱を放
散しやすく、かつ高温になつてもシユー材の軟化
がなく、そのため焼付きに至りにくいのである。
また、本発明にあつては強化ための添加元素が従
来に比べて少ないことから、従来材料に比べて充
分な強化は一見果たされていないように考えられ
るが、従来材にあつては添加元素が20〜40%もの
多量であるための熱の放散が悪いことから生じる
焼付きやすさを、多量のPbの添加によるなじみ
性、すべり性で解決しようとしていたため、本発
明での銅合金よりは常温下では多少優れている
が、全体としての強度は低下していたのであり、
これに対し本発明は強化添加元素も少ないが、ま
たなじみ性向上材(元素)も少ないので、結果的
にさほど従来材と比して強度にあまり差がないの
である。しかも、特に高温下では、本発明での銅
合金は従来材よりも優れた値を示す。さらに、本
発明にあつては、なじみ性向上材も少ないこと
と、加えて高温下でも硬さの低下が少ないSn
(固溶元素)の添加により、シユーが摩擦熱等に
より高温になつてもマトリツクスの強度、硬度は
低下せず、極めて安定な状態になつており、それ
故にこの極めて安定なマトリツクスの状態である
がために均一に分散しているPb等のなじみ性向
上効果も、より効果的に発揮されることとなるの
である。 なお、本発明のCu合金には、その他添加元素
としてニツケル(Ni)、鉄(Fe)、テルル(Te)、
リン(P)、アンチモン(Sb)、ヒ素(As)等を
小割合にて添加することが出来、それによつて主
に強度向上あるいはマトリツクスの微細化等の効
果があるが、いずれも添加効果に一長一短があ
り、Cr、Zr、Ti、Pb、Snに比べてやゝ性能が落
ちることが確かめられている。しかしある条件下
では使用に耐えることも確かめられている。 以下に、本発明の理解を更に容易にするため
に、本発明の具体例を示す。 先ず、第1表に示す組成割合で鋳造法により試
料1〜5を得た。鋳造法としては、約1250℃で
Cu、合金元素(Cr、Zr、Ti、Sn)、の順に添加
する方法を採用し、そして得られた材料を偏析防
止のため約700℃、2Hrsの熱処理を行つてCu合金
材料を得た。 そして、得られたこれらの材料による実機試験
を行うために、それぞれ直径18mm、厚さ4.5mmに
加工を施してシユーを得た。また、このシユーに
は中心に直径約14mmのボールの一部が内接するよ
うに深さ約3mmの球状凹面が施してある。尚、比
較材として上記と同様の方法により、第2表に示
す合金組成の試料10〜17を作り、本発明に係る
Cu合金からシユーとの比較を行つた。 また、試料1〜5の常温時での最終加工時の硬
さはすべてHv100以上を有するものであつた。 さらに、得られた各試料の熱伝導度を測定し第
3表に示すが、試表より明らかなように、本発明
のCu合金からなる各試料は、いずれも優れた熱
伝導度を有しているのである。
ラー用として最近多く使用されるようになつた斜
板式コンプレツサに関するもので、その主たる目
的は従来のこの種コンプレツサよりもより高性能
で寿命の長いコンプレツサを提供することにあ
る。 斜板式コンプレツサは、一般に第1図に示され
る如く、斜板5にそれを跨ぐ状態で係留されたピ
ストン3を備え、斜板5の回転に伴うピストン3
の往復動によつて冷媒ガス等の被圧縮媒体を吸入
し、圧縮するものである。斜板5はシリンダブロ
ツク1によつて回転可能に支持されたシヤフト4
に固定され、ピストン3はシユー6およびボール
7を介して斜板5に係留される。シヤフト4およ
び斜板5が一体的に回転させられる際、シユー6
は斜板5の摺動面上を摺動しつつ斜板5の外周部
の軸方向における運動をボール7を介してピスト
ン3に伝達するのである。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プ
レツサに帰環してきた冷媒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、エバポレータに送つて蒸発
させ周囲から蒸発潜熱を奪つて室内の空気を冷や
し、一方奪つ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、このような斜板式コンプレツサがカ
ークーラー用とし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、且つコンプレツ
サの小型化、軽量化の目的及びコンプレツサ能力
から内燃機関の回転数とほぼ同じ回転数を有する
構造になつているからである。それ故、斜板式コ
ンプレツサの回転は内燃機関のアイドリング時の
回転数である約500rpmから高速走行時或は急加
速時等の約6000rpmの条件にさらされるのであ
る。 また、斜板式コンプレツサのみに限られる問題
ではないが、近年車輛の軽量化等にともない、コ
ンプレツサ自体の小型・軽量化が希求されるに至
り、コンプレツ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つてコン
プレツサ内の摺動部に摩擦磨耗が惹起され易くな
つている。 更に、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
低減のための装置の設置にともなうエンジンルー
ムの高温化が、コンプレツサ内の潤滑オイルに与
える悪影響もみのがせなくなつている。 これらの条件下で使用される斜板式コンプレツ
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とシユー6との摺動部である。
けだし、摺動速度がエンジンのアイドリング状態
では約2〜3m/sec、最高回転時の約、
6000rpmでは20〜25m/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
が摺動す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
ば冷媒を圧縮するためにシユーには荷重が作用
し、その大きさは60〜130Kg/cm2であり、摺動速
度および圧力が共に最大の組合せになることはま
れであるが、PV値(圧力をPKg/cm2、速度をV
m/sec)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。この繰返しによるシユーの受ける荷
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、しかも高速摺動す
るという極めて過酷な条件が斜板とシユーとの摺
動部には生じるのである。 また斜板とシユ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媒ガスと混合に
よりミスト状態となつて供給されるだけとなる。
というのは、オイルポンプを除去された斜板式コ
ンプレツサの潤滑は一般にオイルを含む冷媒ガス
を、コンプレツサ内の各摺動部を巧に巡回させる
ことによつ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、斜板式コンプレツサの冷房能力を高める有効
な手段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
シユ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
板式コンプレツサの設計に当つて考慮されるの
は、最も過酷な摺動条件に適合できる斜板とシユ
ーのそれぞれの材質であるのである。 さらに斜板とシユーとの摺動は、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
用斜板式コンプレツサがその使用上必然的な非定
常的回転運動を行なうために生じる現象として、
斜板とシユー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ユーとは全くの無潤
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媒が管路から洩れて
しまつて冷凍サイクル内に封じ込められている冷
媒が少なくなつた場合や、エ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つてコンプ
レツサに戻される冷媒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。 従つて、これまでの斜板式コンプレツサにおけ
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焼付きであり、また
この無潤滑下で生じた磨耗が致命的欠陥になつて
その後に焼付きを起こすことであつた。 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
ツケルクロム鋼、ニツケルモリブデン鋼、クロム
モリブデン鋼、球状黒鉛鋳鉄等が用いられ、かつ
表面層は焼入れをして用いられていた。また、ボ
ールとしては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。そ
して、シユー材としては、アルジル合金、リン青
銅、銅−鉛−錫合金、黄銅、高力黄銅合金、青銅
合金、アルミニウム青銅合金、バビツトメタル、
含油軸受合金等が考えられていた。 しかし、カークーラー用斜板式コンプレツサ特
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
ものではなかつたのであり、またこのような材料
の中にあつて、先に本出願人らは銅−鉛−錫系合
金粉末を鋼板上に焼結したバイメタル材が唯一の
長寿命化可能な材料であることを見出し、特願昭
49−109856号として出願したが、この出願に係る
材料であつても、より小型化、高性能化の要求さ
れる斜板式コンプレツサには必ずしも充分とは言
えず、更に厳格な条件下にあつてはシユーの焼付
が少なからず生じていたのであり、それ故更に焼
付の生じ難い耐磨耗性に優れる等の従来よりもよ
り以上に向上せしめられた特性を有する寿命の長
い材料の開発が望まれているのである。 ここにおいて、上記の如き事情に鑑みて、本発
明者らは種々の研究開発を行つた結果、摺速2〜
25m/secのくり返し運転並びに面圧130〜140
Kg/cm2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、冷媒ガスと共にミスト
状で供給され、かつ始動から数秒ないし数分間は
無潤滑の条件で摺動しても充分耐え得る優れた合
金材料を見出し、これを斜板式コンプレツサ、特
にカークーラー用のシユー材料に適用することに
より本発明を完了するに至つたものである。 すなわち、本発明は特に熱伝導度をあまり低下
させない範囲で強化され、且つ特に高温下での硬
度の低下が少なく、しかも良好な摺動特性を有す
る銅合金からなる、前述した従来の問題を悉く解
消せしめたシユーを提供するものであつて、その
要旨とするところは、前述の如き斜板式コンプレ
ツサにおいて、シユー材料として、銅(Cu)を
主体とし、これに周期律表第a族元素及び第
a族元素からなる群から選ばれた1種または2種
以上の元素を合計量で3%(重量基準、以下同
じ)を越えない割合にて含有せしめ、更に0.5〜
15%の鉛(Pb)または0.5〜15%のPbと5%未満
(零を含まない)の錫(Sn)を含有せしめたCu合
金を用いることにある。 かゝる本発明において用いられる第a族、第
a族元素は、主として晶出、析出現象による析
出物をCu母材(マトリツクス)中に分散せしめ
てマトリツクスの強化を図るものであつて、これ
ら元素の少なくとも1種が含有せしめられること
によつてCuの有効な強化が行なわれ、しかも200
℃以上の高温下でも硬さが低下しない耐熱性が付
与されると共に、その耐摩耗性も改善されるので
ある。特に、かかる第a族及び第a族元素の
なかでも最も好適に使用さるのはクロム(Cr)、
チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)の1種または
2種以上の組合せであり、その中でCrは添加に
よつて析出硬化を惹起して合金の強度を大にする
ことができる。しかしながら、Crの過剰の添加
は合金全体を脆くするところから、この析出硬化
の際の強度向上のために必要とされるCrの適切
な配合割合は3%以下である。また、Tiは熱処
理によつて合金を強化しうる作用を為し、またそ
の析出によつて合金の硬度を大にすることが出来
る。そしてこの析出硬化の際の強度向上のために
必要とされるTiの適切な配合割合は3%以下で
ある。さらに、Zrは他の合金元素と共に金属間化
合物を生成して合金を強化することができ、且つ
かかる金属間化合物による強化は金属間化合物の
組成中に入る元素を等量で別々に導入する場合よ
りも一層有効である。しかし、Zrの添加量が3%
を越えると急激な熱伝導性の低下を惹起するの
で、本発明にあつては3%を越えない範囲でZrの
添加量は適宜決定されることとなる。なお、かか
る例示によつて本発明に係る第a族並びに第
a族元素が上記3種のもののみに限定されるもの
ではなく、その他モルブデン、タングステンなど
も同様に使用出来、またかかる第a族、第a
族の元素が2種以上使用される場合には合計量で
も3%以内となるようにされる。合計量で3%を
越える割合の添加は、合金全体を脆化せしめる等
の問題を惹起することとなるからである。また、
添加量の下限は、これらの第a族、第a族の
元素の僅かの添加でも或程度の効果が認められる
ところから、一義的に限定することは困難である
が、一般的には単独で添加される場合であつても
2種以上の元素が添加さる場合にあつても約0.1
%であり(合計量)、これによつて機械的強度の
充分な向上が達成される。 また、上記第a族、a族の元素と共に、
Cuに添加せしめられる鉛(Pb)はCu母材に固液
しない低融点材(融点400℃以下)であり、かか
るPb或いは低融点材たるPbを主としたPb合金を
添加することによつて、更にシユーの摺動特性、
特になじみ性、、すべり性が著しく向上され得る
のである。かかる効果によつて、特に高性能斜板
式コンプレツサに特有の始動時の無潤滑下、運転
時の境界潤滑下においてシユーが摺動することに
よつて生じる種々なるトラブルが更に効果的に解
消され得ることとなる。なお、このPbの添加効
果を充分に奏しめるためには、0.5〜15%の添加
量が必要であり、その添加量が0.5%未満では目
的とする充分ななじみ性が得られず、また15%を
越えると、合金中に均一分散せしめるとが難し
く、特殊な製造方法を用いることが必要となり、
更にひいてはマトリツクスの強度を低下させるこ
とになるので好ましくない。 さらに、これら添加元素に加えて更にCuに添
加されるSnは、Pbとは異なる作用効果持ち、Cu
に固溶することによつてマトリツクスを強化する
ことはもちろん、摺動特性上は摩擦係数を低く
し、かつこの摩擦係数は高温になつても安定した
低摩擦係数であつて、その結果特に高温状況下で
の耐焼付性にすぐれた効果を発揮するのである。
しかし、かかる添加されるSnは上記の如くCuに
固溶してしまうため、合金の熱伝導性を低下させ
やすく、それ故その添加範囲は限定される。この
意味において、その添加上限としては5%が採用
され、その故Snは5%未満の範囲で(勿論零は
含まれない)適宜その添加量が決定されるのであ
り、またその好適な添加量としては1〜3%程度
が最も望ましいのである。 従つて、本発明に従う、Cuを母材とし、これ
に前記第a族、第a族の元素並びにPbをそ
れぞれ添加した合金は、シユー素材として優れた
特性を持つ合金組成となつているのである。けだ
し、潤滑オイル量の少ない場合のカークーラー用
斜板式コンプレツサシユーとして最も問題になる
のはシユーの熱伝導度であり、そしてその熱伝導
度に最も影響を及ぼすのは添加元素であり、さら
に摩擦係数の大上が発熱の直接原因となるのであ
つて、それ故いかに少ない添加元素でマトリツク
スを強化し且つなじみ性を向上させるかが高性能
カークーラー用斜板式コンプレツサシユーとして
更に良好に適応出来る否かのポイントとなつてい
るからである。そして、いわゆる通常運転時は比
較的少ないながらもある程度の潤滑オイルは供給
されるため、特にシユー材としてはなじみ性を重
んじるよりも熱伝導性をよくし、効果的に熱を放
散させること及び高温下で硬度の低下を少なくし
て組織変化を少なくすることがシユーのすべり性
能を左右する。この意味において、第a族及び
第a族の元素は重要な効果を奏するものである
が、他方これらに加えて主としてなじみ性を向上
させる目的で添加させる低融点材たるPbは通常
運転時にはあまり顕著な効果を発揮しない。しか
しながら、逆に始動時より無潤滑に近い状況で運
転される場合は低融点材Pbによるなじみ性の効
果は大いに発揮されるものである。 また、高性能カークーラー用斜板式コンプレツ
サにおいて始動時の無潤滑状況が改善されること
により、それが短時間にて解消されるように設計
されることになつても、完全に解消させることは
難しく、またオイル量の減少、冷媒ガスの減少等
は通常運転時にもたまに起り、このような種々の
条件に対しても対応出来るシユーの材質としては
種々の性能が要求されるのである。 それ故、本発明に従う添加元素の選択と量と、
それによる強化度合、熱伝導性は充分に考慮され
る必要があり、最も適切と思われる組合せはCu
に第a族及び第a族から選ばれた少なくとも
1種の元素並びにPb、Snをともに添加すること
が望ましいのである。 特に、固溶元素を多くしすぎることによる害で
ある金属間化合物のための組織不均一と熱伝導性
の低下、マトリツクスの硬化しすぎによるもろさ
をなくすために、上記ような害をあまりともなわ
ないで強化出来る、本発明に従う析出による添加
元素を用いれば、焼付きにくく、且つ析出物によ
る耐摩耗性も期待でき、そして熱伝導性はあまり
低下させない範囲で可能となるのである。なお、
通常摺動材の選択には相手材の選択も重要であ
り、特に条件がきびしい場合は、相手材よりも限
定される。そのような中にあつて従来の摺動材は
相手材がCr鋼、Mn鋼等であれば比較的良好であ
るが、これが球状黒鉛鋳鉄となると摺動特性が悪
く相手材としては不適当となる。しかしながら、
本発明に係るCu合金からなるシユー材は相手材
が球状黒鉛鋳鉄であつても耐えることが確認され
ている。 また、本発明者らの検討によれば、高性能カー
クーラー用斜板式コンプレツサに使用できるシユ
ー材として要求される熱伝導度は0.2cal/cm3・
sec・℃以上であることが望ましく、更に
0.4cal/cm2・sec・℃以上であることがより好ま
しいものであり、且つその硬度にあつても300℃
の高温度下においてビツカース硬さ(Hv)80以
上の値を有することが望ましいことが明らかとな
つたが、本発明に係るCu合金はいずれもかかる
望ましい熱伝導度並びに硬度を有するものであ
り、以て優れた効果を奏しているのである。 次に、本発明に係る好ましい合金組織を挙げる
ならば、先ずCuにPb、並びにCr、Ti、Zrのうち
少なくとも1種を添加したものがある。Pbの添
加により、なじみ性の向上と境界潤滑下での良好
なすべり性を持つ材料が得られ、更にこれら第
a族及び第a族の元素たるTi、Cr、Zr等の1
つまたは2つ以上の析出形添加元素を加えると
(例えばCuにTi、Pbを添加させた場合)、前記の
Pbの効果に加えて、析出形添加元素の特徴であ
る組織を微細化させることによる機械的強度向上
効果から、より高温下で安定した摩擦係数が得ら
れることになり、ひいては焼付きにくい材料が得
られるのである。この場合の好ましい添加割合の
範囲は、第a族及び第a族の元素たるTi、
Cr、Zr等の1つまたは2つ以上が合計量で0.3〜
2.0%、Pbが5〜10%である。 また、これらの元素組合せに更にSnを添加し
た場合(つまりCuにTi,Pb並びにSnを添加した
合金とすること)、SnはCuに極めて固溶しやすい
ので、これによつて前記Sn無添加のCu合金にお
ける効果に加えて更に充分な機械的強度し高温下
でも更に安定した、かつ低い摩擦係数を持つシユ
ー材料が得られるのである。この場合の好ましい
添加割合の範囲は、第a族及び第a族の元素
たるTi、Cr、Zr等の1つまたは2つ以上が合計
量で0.3〜2%、Pbが5〜10%、そしてSnが1〜
3%である。なお、Snの添加また鋳造性の改良
にも有効である。 この結果、かくの如き本発明に係るCu合金に
は次のような効果を認めることが出来るのであ
る。すなわち、従来のシユー材料に比べ添加元素
の量が著しく少ないため、熱伝導性がよく、無潤
滑に近い状態が長くつづいても生じた摩擦熱を放
散しやすく、かつ高温になつてもシユー材の軟化
がなく、そのため焼付きに至りにくいのである。
また、本発明にあつては強化ための添加元素が従
来に比べて少ないことから、従来材料に比べて充
分な強化は一見果たされていないように考えられ
るが、従来材にあつては添加元素が20〜40%もの
多量であるための熱の放散が悪いことから生じる
焼付きやすさを、多量のPbの添加によるなじみ
性、すべり性で解決しようとしていたため、本発
明での銅合金よりは常温下では多少優れている
が、全体としての強度は低下していたのであり、
これに対し本発明は強化添加元素も少ないが、ま
たなじみ性向上材(元素)も少ないので、結果的
にさほど従来材と比して強度にあまり差がないの
である。しかも、特に高温下では、本発明での銅
合金は従来材よりも優れた値を示す。さらに、本
発明にあつては、なじみ性向上材も少ないこと
と、加えて高温下でも硬さの低下が少ないSn
(固溶元素)の添加により、シユーが摩擦熱等に
より高温になつてもマトリツクスの強度、硬度は
低下せず、極めて安定な状態になつており、それ
故にこの極めて安定なマトリツクスの状態である
がために均一に分散しているPb等のなじみ性向
上効果も、より効果的に発揮されることとなるの
である。 なお、本発明のCu合金には、その他添加元素
としてニツケル(Ni)、鉄(Fe)、テルル(Te)、
リン(P)、アンチモン(Sb)、ヒ素(As)等を
小割合にて添加することが出来、それによつて主
に強度向上あるいはマトリツクスの微細化等の効
果があるが、いずれも添加効果に一長一短があ
り、Cr、Zr、Ti、Pb、Snに比べてやゝ性能が落
ちることが確かめられている。しかしある条件下
では使用に耐えることも確かめられている。 以下に、本発明の理解を更に容易にするため
に、本発明の具体例を示す。 先ず、第1表に示す組成割合で鋳造法により試
料1〜5を得た。鋳造法としては、約1250℃で
Cu、合金元素(Cr、Zr、Ti、Sn)、の順に添加
する方法を採用し、そして得られた材料を偏析防
止のため約700℃、2Hrsの熱処理を行つてCu合金
材料を得た。 そして、得られたこれらの材料による実機試験
を行うために、それぞれ直径18mm、厚さ4.5mmに
加工を施してシユーを得た。また、このシユーに
は中心に直径約14mmのボールの一部が内接するよ
うに深さ約3mmの球状凹面が施してある。尚、比
較材として上記と同様の方法により、第2表に示
す合金組成の試料10〜17を作り、本発明に係る
Cu合金からシユーとの比較を行つた。 また、試料1〜5の常温時での最終加工時の硬
さはすべてHv100以上を有するものであつた。 さらに、得られた各試料の熱伝導度を測定し第
3表に示すが、試表より明らかなように、本発明
のCu合金からなる各試料は、いずれも優れた熱
伝導度を有しているのである。
【表】
【表】
【表】
実験 1
第1表、第2表の各試料を用いて摩察係数とそ
の時の発熱温度を測定する実験を行つた。 測定方法としては円板を回転させ、これにシユ
ーを押圧し、その押圧荷重を漸増させながら、そ
の時の摩擦係数およびシユーの発熱温度を測定し
た。
の時の発熱温度を測定する実験を行つた。 測定方法としては円板を回転させ、これにシユ
ーを押圧し、その押圧荷重を漸増させながら、そ
の時の摩擦係数およびシユーの発熱温度を測定し
た。
【表】
得られた結果を第2図、第3図に示す。なお、
第2図、第3図は実験結果の一部である。他の試
料1,3,5も2,4に比べて多少性能は落ちる
が同様の結果が得られている。第2図より明らか
なように、本発明にもとづく試料は比較材に比し
て、すべての領域で摩擦係数が低く、かつ荷重を
増加させても安定している。 また、第3図からシユーの発熱温度をみると、
本発明に係る試料にあつては比較試料に比して、
すべての領域で低くなつているのである。さら
に、これらの結果と第3表の各試料の熱伝導度と
を対応させてみると、熱伝導度がある程度以上あ
る本発明試料はすべて良好である。 これらのことから、荷重を増加させれば、当然
摩擦抵抗は高くなつて、発熱が生じ、この発熱に
よつて材料の組織が変化し、摩擦係数の増加によ
つて焼付くという傾向が熱伝導性の悪い比較試料
には生じているが、本発明試料には発熱があつて
もその放熱性にすぐれているため、シユー全体の
温度、あるいは摺動面近くの温度があまり高くな
らず、それがため組織変化、摩擦係数の増加等の
現象がなく、すべての領域で安定しているのであ
る。 ここで特に注目すべきはオイル潤滑が充分でな
い条件でありながら、本発明試料は良好であるこ
とであり、そこに大きな意義があるのである。 実験 2 次に潤滑油の供給において最も厳しい条件下で
の実機試験を行ない、得られた結果を第4表に示
した。尚、試験条件は以下の通りである。 (1) コンプレツサー 斜板式コンプレツサー (総排気量150c.c.) (2) 回転数 4000r.p.m (3) 吐出側ガス圧 Pd=4〜5Kg/cm2 (4) 吸入側ガス圧 Ps=約−50mmHg (5) 作動時間 20Hrs (6) 潤滑オイル 冷凍機オイル150c.c. (7) 相手材 球状黒鉛鋳鉄 (8) ガス量 100g(正規の約10%)
第2図、第3図は実験結果の一部である。他の試
料1,3,5も2,4に比べて多少性能は落ちる
が同様の結果が得られている。第2図より明らか
なように、本発明にもとづく試料は比較材に比し
て、すべての領域で摩擦係数が低く、かつ荷重を
増加させても安定している。 また、第3図からシユーの発熱温度をみると、
本発明に係る試料にあつては比較試料に比して、
すべての領域で低くなつているのである。さら
に、これらの結果と第3表の各試料の熱伝導度と
を対応させてみると、熱伝導度がある程度以上あ
る本発明試料はすべて良好である。 これらのことから、荷重を増加させれば、当然
摩擦抵抗は高くなつて、発熱が生じ、この発熱に
よつて材料の組織が変化し、摩擦係数の増加によ
つて焼付くという傾向が熱伝導性の悪い比較試料
には生じているが、本発明試料には発熱があつて
もその放熱性にすぐれているため、シユー全体の
温度、あるいは摺動面近くの温度があまり高くな
らず、それがため組織変化、摩擦係数の増加等の
現象がなく、すべての領域で安定しているのであ
る。 ここで特に注目すべきはオイル潤滑が充分でな
い条件でありながら、本発明試料は良好であるこ
とであり、そこに大きな意義があるのである。 実験 2 次に潤滑油の供給において最も厳しい条件下で
の実機試験を行ない、得られた結果を第4表に示
した。尚、試験条件は以下の通りである。 (1) コンプレツサー 斜板式コンプレツサー (総排気量150c.c.) (2) 回転数 4000r.p.m (3) 吐出側ガス圧 Pd=4〜5Kg/cm2 (4) 吸入側ガス圧 Ps=約−50mmHg (5) 作動時間 20Hrs (6) 潤滑オイル 冷凍機オイル150c.c. (7) 相手材 球状黒鉛鋳鉄 (8) ガス量 100g(正規の約10%)
【表】
第4表より明らかなように、本発明に係る試料
はいずれも焼付が全く発生せず、すべて良好であ
る。特に、この実験は通常運転状況で起る中で最
も潤滑の厳しい条件であることから、このような
条件下でも満足出来たことは、まさしく本発明に
係るCu合金試料の優秀さを証明するものであ
る。 実験 3 次に、負荷寿命実験として、特に潤滑不良を起
こしやすい条件下での実験試験を行ない、その結
果を第5表に示した。なお、試験条件は以下の通
りである。 (1) コンプレツサー 斜板式コンプレツサー (総排気量150c.c.) (2) 回転数 5500r.p.m (3) 吐出側ガス圧 Pd=20Kg/cm2 (4) 吸入側ガス圧 Ps=3Kg/cm2 (5) 作動時間 400Hrs (6) 潤滑オイルと量 冷凍機オイル150c.c. (7) 継続運転 25秒運転、5秒休止 (8) 相手材 球状黒鉛鋳鉄 (9) ガス量 1Kg
はいずれも焼付が全く発生せず、すべて良好であ
る。特に、この実験は通常運転状況で起る中で最
も潤滑の厳しい条件であることから、このような
条件下でも満足出来たことは、まさしく本発明に
係るCu合金試料の優秀さを証明するものであ
る。 実験 3 次に、負荷寿命実験として、特に潤滑不良を起
こしやすい条件下での実験試験を行ない、その結
果を第5表に示した。なお、試験条件は以下の通
りである。 (1) コンプレツサー 斜板式コンプレツサー (総排気量150c.c.) (2) 回転数 5500r.p.m (3) 吐出側ガス圧 Pd=20Kg/cm2 (4) 吸入側ガス圧 Ps=3Kg/cm2 (5) 作動時間 400Hrs (6) 潤滑オイルと量 冷凍機オイル150c.c. (7) 継続運転 25秒運転、5秒休止 (8) 相手材 球状黒鉛鋳鉄 (9) ガス量 1Kg
【表】
第5表より明らかなように本発明に係る試料1
〜5はいずれも比較試料10〜17に比して、焼付現
象はなく、また摩耗量も少なく、充分使用に耐え
ることが判明した。 この実験は潤滑オイルがほとんど存在しない状
況が生じやすい場合の実験であることから、これ
に対し良好であつたことは焼付にくいことを示す
ものである。 以上詳述した如く、本発明はコンプレツサー、
特にカークーラー用斜板式コンプレツサーにおい
て潤滑オイルが極めて少なく、斜板とシユーの摺
動部にオイルが充分供給されなくとも、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であつても、損耗が少
なく且つ熱伝導性に優れた特定のCu合金からな
るシユー材を用いたことによつて、極めて長時間
の使用に耐え得る。寿命の長い斜板式コンプレツ
サーを提供したものであつて、特にカークーラー
用のコンプレツ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。
〜5はいずれも比較試料10〜17に比して、焼付現
象はなく、また摩耗量も少なく、充分使用に耐え
ることが判明した。 この実験は潤滑オイルがほとんど存在しない状
況が生じやすい場合の実験であることから、これ
に対し良好であつたことは焼付にくいことを示す
ものである。 以上詳述した如く、本発明はコンプレツサー、
特にカークーラー用斜板式コンプレツサーにおい
て潤滑オイルが極めて少なく、斜板とシユーの摺
動部にオイルが充分供給されなくとも、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であつても、損耗が少
なく且つ熱伝導性に優れた特定のCu合金からな
るシユー材を用いたことによつて、極めて長時間
の使用に耐え得る。寿命の長い斜板式コンプレツ
サーを提供したものであつて、特にカークーラー
用のコンプレツ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。
第1図は斜板式コンプレツサーを説明するため
の縦断面図であり、第2図及第3図は実験1にお
いて得られた摩擦係数及び発熱温度結果をそれぞ
れ示すグラフである。 1:シリンダブロツク、2:シリンダボア、
3:ピストン、4:シヤフト、5:斜板、6:シ
ユー、7:ボール。
の縦断面図であり、第2図及第3図は実験1にお
いて得られた摩擦係数及び発熱温度結果をそれぞ
れ示すグラフである。 1:シリンダブロツク、2:シリンダボア、
3:ピストン、4:シヤフト、5:斜板、6:シ
ユー、7:ボール。
Claims (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、該斜板にシユーを介して
係留されたピストンとを有し、該斜板の回転に応
じて前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クサにおいて、前
記シユーが、銅を主体とし、これに周期律表第
a族元素及び第a族元素からなる群から選ばれ
た1種または2種以上の元素を合計量で3%を越
えない割合にて含有せしめ、更に0.5〜15%の鉛
を含有せしめた銅合金から成ることを特徴とする
斜板式コンプレツサ。 2 シリンダブツク内において回転軸により回転
せしめられる斜板と、該斜板にシユーを介して係
留されたピストンとを有し、該斜板の回転にヲじ
て前記ピストンがシリンダボアナを往復動するよ
うにされた斜板式コンプレツサにおいて、前記シ
ユーが、銅を主体とし、これに周期律表a族元
素及びa族元素からなる群から選ばれた1種ま
たは2種以上の元素を合計量で3%を越えない割
合にて含有せしめ、更に0.5〜15%の鉛及び5%
未満の錫を含有せしめた銅合金からなることを特
徴とする斜板式コンプレツサ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7189778A JPS54163414A (en) | 1978-06-14 | 1978-06-14 | Swash plate compressor |
| US05/960,772 US4307998A (en) | 1978-06-14 | 1978-11-15 | Swash-plate-type compressor for air-conditioning vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7189778A JPS54163414A (en) | 1978-06-14 | 1978-06-14 | Swash plate compressor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54163414A JPS54163414A (en) | 1979-12-26 |
| JPS6118024B2 true JPS6118024B2 (ja) | 1986-05-10 |
Family
ID=13473774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7189778A Granted JPS54163414A (en) | 1978-06-14 | 1978-06-14 | Swash plate compressor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54163414A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995025224A1 (en) * | 1994-03-16 | 1995-09-21 | Taiho Kogyo Co., Ltd. | Swash plate for a swash plate type compressor |
-
1978
- 1978-06-14 JP JP7189778A patent/JPS54163414A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54163414A (en) | 1979-12-26 |
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