JPS6275083A - コンプレッサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はコンプレッサーの摩擦機構部材に係り、特に高
負荷、高速回転に好適な耐摩耗組合せ材に関する。

〔発明の背景〕

コンプレッサー用機構部材として、従来より耐摩耗性に
優れていると言われる鋳鉄系材料が用いられている。例
えば第３図にロータリーコンプレッサー機構部の概略図
を示すが、これら機構部品においてもベーン４を除きい
ずれの部品も鋳鉄が用いられている。しかし、高速冷却
の要求などから、最近コンプレッサーに要求される特性
は厳しく１） くなり、従来の組合せ材では要求される特性が得られな
い場合が生じてきている。特に、ベーン４とシリンダ１
とのベーンスロット部及びベーン４゜ローラ２の摩擦組
合せが問題となっている。これらの原因は高速、高負荷
、高出力化に伴い摩擦条件が厳しくなりかじり摩擦が発
生するためであることがわかった。

従来は特開昭５９−９３８７０号公軸に記載のようにベ
ーンにはＣｒ、Ｍｏを含んだ鉄系の焼結材料を用い、耐
摩耗性向上のため表面にイオン窒化処理により窒化被覆
を形成するとなっていた。しかし、この組合せではかじ
り発生のため、高速、高負荷条件では適用できない。

〔発明の目的〕

本発明の目的はコンプレッサー摩擦機構部において、耐
かじり摩耗性に優れた組合せ材を提供することにある。

〔発明の概要〕

コンプレッサー摩擦機構部材として、耐かじり摩耗性に
優れた摩擦組合せ材を開発すべく種々研究した結果、耐
かじり性に優れた組合せ材を開発することができた。す
なわち本発明は、ベーン材として溶製及び焼結製高速度
工具鋼を用い、表面硬化処理として浸硫窒化処理を行い
相手材として鋪鉄材を組合せることにより開発すること
ができたものである。ここで組合さるベーン材に浸硫窒
化処理をしたのは表層部に硫化物（ＦｅＳ）と窒化物（
ＦｅａＮ）が形成され、相手材である鋳鉄との間で耐か
じり性及び耐摩耗性に効果を発揮し、処理しないものよ
り効果が非常に大きいためである。

〔発明の実施例〕

実施例１ 第１図は製造法の異なるＪＩＳ規格Ｓ　Ｋ　Ｈ９（溶製
及び焼結）を用い、相手材としてＦｅ１２の素地の異な
るもの（フェライト及びパーライト組織）とＦＣＣ２５
（連続鋳造鋳物）及びＳＫ５を用いて耐かじり摩耗限界
面圧を求めた結果である。

ここでＦＣＣ２５及びＳＫ５は適宜焼入焼もどし処理を
施したもの、また５ＫＨ９については焼入焼もどし及び
浸硫窒化処理（５７０℃×９０分）を施したものを用い
た。

この図から知られるように、まずＳ　Ｋ　ＴＴ　９の調
質材との組合せ（賦香Ｎｎｌ　、２，５．６）について
見ると、Ｆｅ１２のフェライト地とバーライ１〜地共に
耐かじり限界面圧は４００〜９５０ｋｇ／ａＫの範囲を
示す。またＦＣ２０同志の組合せ（賦香Ｎα１３．１４
）はフェライト地同志（Ｎｎ１．３）が４００ｋｇ／ａ
＃を示しパーライト地同志は６００ｋｇ／ａｔ？を示す
ことからパーライト地の方が耐かじり性には優れている
ことがオ〕かる。次にＳＫ５の調質材とＦｅ１２の組合
せ（賦香Ｎα１５，１６）について見るとフェライト地
（Ｎα１５）の組合せは３５０ｋｇ／ｒＪを示すが、パ
ーライト地（Ｎｎ１．６）の組合せは４００　ｋｇ／ａ
ｌを示しており、Ｎ０１３及び１４と同様パーライト地
の方が良好な結果を示している。Ｓ　Ｋ、　５の調質材
同志組合せの限界面圧は２００ｋｇ／ｄを示しているが
、硬さが高いだけの組合せでは耐かじり性は改善されな
いことがオ）かる。

開発組合せであるＳ　Ｋ　Ｈ９に浸硫窒化処理した場合
の組合せ（賦香Ｎｎ３，４．７＝　８）を見ると、限界
圧はいずれの組合せも１０００ｋｇ／ａ＃以上を示し、
Ｓ　Ｋ　Ｈ９材に浸硫窒化処理することによって耐かじ
り両岸性は著しく改善されることがわかる。

次にＳ　Ｋ　Ｈ９の調質材及び浸硫窒化処理を施したも
のとＦＣＣ２５の調質材の組合せについて見ると、Ｓ　
Ｋ　１（９に浸硫窒化処理しない調質材との組合せは浸
硫窒化処理材に比べ悪く鋳鉄の種類が変っても浸硫窒化
の効果は同じであることがわかる。

実施例２ 第２図の実施例１の試験材及び組合せにおける耐摩耗性
を評価した結果を示したものである。

この図から知られるように、まず５ＫＨ９の調質材との
組合せ（賦香Ｎα１，２，５．６）について見ると、パ
ーライト地との組合せ（Ｎα２，６）の方が耐摩耗性は
優れており、ＦＣ２０同志（Ｎｎ１３゜１４）の組合せ
も同様な傾向を示している。

またＳＫ５の調質とＦｅ１２の組合せ（Ｎα１５゜１６
）及び５ＫＨ９の調質とＦｅ１２の組合せ（Ｎｎｉ、２
，５．６）から硬度差をつけたものではいずれの組合せ
でも摩耗量が多く耐摩耗性は悪い。

次に硬さが高くそれほど硬度差のない絹合せ（Ｎα９，
１１．１７）は摩耗量は少なく耐摩耗は優れているが開
発組合せよりも劣っている。

開発組合せである組合せ材（Ｎα３，４，７，８゜１０
．１２）の摩耗量は他の組合せ材に比べ最も耐摩耗性が
優れている。すなわち組合さる一方を５ＫＨ９に浸硫窒
化処理とし、相手材は紡鉄材を組合せることにより浸硫
窒化処理しない紹合せ材よりも数十〜数百倍摩耗量が少
ないことがわかる。

〔発明の効果〕

従来よりロータリーコンプレッサー用ベーン材として、
Ｓ　ｔＪ　Ｐ及びＳＫ材が適用されていたが、それに組
合さる相手材として鋳鉄が用いられていた。しかし、要
求仕様が厳しくなり、従来の組合せ材では対処できなく
なったため、耐かじり及び耐摩耗の優れた最適組合せ材
を開発するに至った。

今回の発明によりこれらの組合せは耐摩耗性から５〜１
０倍以上向上し、ベーン及び相手機である鋳鉄材の摩耗
も低減し信頼性を著しく向上することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は各組合せの耐かじり摩耗限界面圧の表示図、第
２図は各組合せの耐摩耗性の表示図、第３図は従来のロ
ータリーコンプレッサー機構部の概略図である。 １・・・シリンダ、２・・・ローラ、３・・・クランク
シャフト、４・・・ベーン、５・・・サイドカバー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、コンプレッサーの摩擦機構部材において、組合さる
   一方の材料の表面に浸硫窒化処理を施し、相手材として
   鋳鉄を用いたことを特徴とする耐摩耗組合せ材。