JPH0610472B2 - モリブデン爆着被覆層を有するコンプレッサー用シリンダ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、コンプレッサ用シリンダ、特に、耐摩耗性に
優れたコンプレッサ用シリンダに関する。

［従来の技術］ ロータリーベーン方式のクーラーのコンプレッサが広く
普及しており、その材料はベーン以外は鉄製である。

しかし、カークーラーには軽量化の要求が強いので、ア
ルミニウム合金で製作することが提案されているが、耐
摩耗性が十分でないので実用化が困難であった。

［発明が解決しようとする課題］ この発明は、コンプレッサ用シリンダとして特に、軽量
かつ耐摩耗性に優れた構造のものを提供しようとするも
のである。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するための本発明の構成は、重量基準で
必須成分として、けい素５〜25％、銅０．３〜５％、マ
グネシウム０．３〜３％、残部アルミニウムからなるア
ルミニウム合金でシリンダ状に成形した部材の内面に金
属モリブデンからなる厚さ30〜200μｍの爆着被覆層を
有することを特徴とするコンプレッサ用シリンダ、およ
び、アルミニウム合金が上記金属成分の外に、更に、ニ
ッケル１〜９％、マンガン０．３〜３％のうち一種以上
を含有することを特徴とするコンプレッサ用シリンダで
ある。

本発明で使用する上記アルミニウム合金の成分について
説明すると、けい素の作用は耐摩耗性の向上と線膨脹率
を下げるためであり、その必要量は５〜25％である。５
％未満では耐摩耗性が不十分であり、25％を越えると押
出が困難となる。

ただし、けい素の適切な含有量は鋳物用合金の場合は５
〜10％、押出形材用合金の場合は10〜17％粉末合金の場
合は12〜25％が適当である。

銅の作用は耐摩耗性の高温強度を向上させることであ
り、その量が１％未満であると効果が不十分であり、５
％を越えると効果が飽和して性能が向上しない。

マグネシウムの作用は銅と同じく、耐摩耗性と高温強度
の向上であり、その量が０．３％未満であると効果が不
十分であり、３％を越えると効果が飽和してしまう。

ニッケルの作用は線膨脹係数を小さくすると共に高温強
度を向上させるものであり、その量が１％未満では効果
が不十分であり、９％を越えると熱間加工性が困難とな
る。

マンガンの作用は耐熱性と高温強度の向上であり、その
量が０．３％未満では効果不十分であり、３％を越える
と効果が飽和してしまう。

爆着により被覆層を形成するモリブデンは金属単体モリ
ブデンであり、層厚は30〜200μｍとする。

層厚が30μｍ未満では焼付を生じ、また耐摩耗性も不十
分である。200μｍを超えてもそれ以上の効果は得られ
ず製造コストが高くなる。

このモリブデン被覆層の爆着方法は、シリンダーの中央
に金属Ｍｏ線を配置し、瞬間的に高電圧・高電流をか
け、爆着し、その後表面を平滑に仕上げる。

上記コンプレッサーの構造の一例を図面に示すロータリ
ーベーン式のカークーラーコンプレッサを参照して説明
すると、シリンダー３内にベーン１を有するローター２
があり、このローター２の回転にしたがって、冷媒の吸
入、加圧冷媒の吐出が行われるものである。

このシリンダに要求される性質は、 (1)線膨脹係数が小さいこと（15〜22×10^-6cm／℃）、 (2)ベーンとの焼付が起らず、かつ、耐摩耗性が優れて
いること、 (3)生産性に優れていること、 等である。

上記シリンダの材料としては、けい素５〜25％を含むア
ルミニウム合金、例えば、Ａ１−４％Ｃｕ−０．４％Ｍ
ｇ−17％Ｓｉ−２％Ｎｉ合金がある。

この材料を用いて、気孔、収縮率の少ない溶湯鋳造法、
または、真空ダイカスト法により鋳造したシリンダ、あ
るいは押出形材のシリンダ内面にモリブデンを爆着によ
り被覆する。

この爆着による被覆法の特徴は、 (1)被覆層の厚さを自由に選ぶことができ、例えば30μ
ｍ程度の厚さの被覆層から200μｍ程度の厚さの被覆層
まで形成することができる。

(2)爆着は、瞬間的に完了するので生産性が極めて高
い。

(3)爆着による被覆層はメッキや塗装による被覆層に比
較して下地との密着性が強いことである。

［実施例］ 以下実施例及び比較例によって本発明を具体的に説明す
る。

第１表に示すアルミニウム合金を用いて製造した円盤部
材に厚さを少しずつ変えたモリブデン層を爆着により形
成したディスクを作製し、それを試験した。

下記第２表にモリブデンからなる爆着被覆層の有無およ
び被覆層の厚さと試験結果の関係を示す。

焼付試験は直径60mmの上記ディスクの外周部に粉末合金
製ピンを面圧50kgf/cm^２で押圧し、ピンとディスクとの
接触部の速度1000mm／秒でディスクを３０分間回転させ
て焼付の有無を調べることにより行った。

耐摩耗試験は焼付試験と同様であるが、さらに潤滑油
（70℃のスニソオイル５ＧＳ、日本サン石油株式会社
製）に浸漬した状態で行い、目視により摩耗が見られな
いものを良好とした。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明のコンプレッサ用シリンダは
十分な耐久性があり、かつ、アルミニウム合金を使用し
ているので、従来のシリンダに比較して重量を50％程度
軽減することもできる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明のシリンダを利用したロータリーベーン式
のカークーラーコンプレッサの構造を説明するための断
面の略図である。 １……ベーン、２……ローター、３……シリンダ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】重量基準で けい素 ５〜25％ 銅 ０．３〜５％ マグネシウム ０．３〜３％ アルミニウム 残部 からなるアルミニウム合金でシリンダ状に成形した部材
   の内面に金属モリブデンからなる厚さ30〜200μｍの爆
   着被覆層を有することを特徴とするコンプレッサ用シリ
   ンダ。
2. 【請求項２】重量基準で、上記アルミニウム合金が更
   に、 ニッケル １〜９％ マンガン ０．３〜３％ のうち一種以上を含有する上記請求項１記載のコンプレ
   ッサ用シリンダ。