エアコンコンプレッサークラッチを支える材料工学：冶金と表面技術の革新による耐久性
クラッチの寿命を材料科学が決定する理由
A/C コンプレッサー クラッチは、高温、高速、反復的な作動サイクルなど、車両内で最も過酷な環境の 1 つで動作します。
始動・停止のたびに、クラッチは激しい温度勾配、磁気負荷、ねじり応力にさらされます。精密な材料管理がなければ、数か月以内に疲労亀裂、摩耗痕、減磁が発生する可能性があります。
KASEN は、クラッチを内部から設計し、合金、摩擦化合物、コーティング、潤滑剤を最適化して、何百万サイクルにもわたる安定した性能を実現することで、この課題に取り組んでいます。
構造安定性のための高強度鋼合金
クラッチの基礎は、プーリーからコンプレッサー シャフトにトルクを伝達するスチール コア アセンブリにあります。
KASEN は、次のような高炭素クロムモリブデン鋼 (AISI 4140 に相当) を使用しています。
ねじり疲労耐性のために 35～40 HRC に熱処理されています。
周期的なストレス下でも強靭性を保つために焼き入れされています。
ショットピーニングにより微小亀裂がなくなり、疲労寿命が 30% 向上します。
鋼は制御雰囲気炉で処理され、均一な硬度が確保され、熱処理中に酸化が排除されます。
この冶金精度により、6,000 RPM の連続回転時でもハブの変形が 0.01 mm 未満に抑えられ、クラッチの接続の一貫性と磁気アライメントが維持されます。
高度な摩擦面技術
摩擦プレートはクラッチの性能を真に決定する部分であり、瞬時にグリップすると同時に、グレージングや摩耗に耐えなければなりません。
KASEN 独自のグラファイト注入複合コーティングは、温度範囲全体にわたって最適な摩擦挙動を実現します。
| 財産 | 標準材料 | KASENコンポジット |
|---|---|---|
| 摩擦係数（μ） | 0.28～0.32 | 0.35～0.42 |
| 熱安定性 | 最大120℃ | 最大180℃ |
| 摩耗率 | 高回転では高回転 | 40%低下 |
| エンゲージメントのスムーズさ | 適度 | 素晴らしい |
このコーティングは、樹脂結合グラファイトとセラミック微粒子のハイブリッドマトリックスを使用し、静電スプレーで塗布され、250°C で焼き付けられます。
その結果、連続的な停止と始動を繰り返す動作下でも一貫したトルク伝達を維持し、スリップによる熱の蓄積を最小限に抑える表面が実現します。
耐腐食性と耐酸化性
熱帯または沿岸市場では、腐食はコンプレッサークラッチの故障の最も一般的な原因の 1 つです。
これに対抗するために、KASEN は3 段階の保護プロセスを適用します。
接着と表面シールのためのリン酸前処理。
均一な塗布を実現する厚さ 25 μm の電着塗装 (EDC) 。
ASTM B117 準拠の 500 時間の塩水噴霧テストに耐えるエポキシ オーバーコート。
これにより、湿気、道路の塩分、温度サイクルに長時間さらされた後でもクラッチの構造が損なわれないことが保証されます。これは、アジア、中東、ヨーロッパ沿岸で稼働する車両にとって非常に重要です。
耐熱性と熱流管理
連続サイクリング中、クラッチコイルの温度は 160°C を超える可能性があり、摩擦プレートは高負荷時に200°Cまで急上昇する可能性があります。
このような熱応力による故障を防ぐために、KASEN はマルチマテリアル熱制御システムを採用しています。
絶縁破壊を防ぐためにエポキシで封止された銅巻線。
空気の流れを改善するプーリー通気スロット。
熱伝導性に優れ、加熱下でも粘度が安定するベアリンググリースです。
ハブに低膨張材料を使用し、磁気ギャップの精度を維持します。
有限要素解析 (FEA) シミュレーションは熱の流れをモデル化するために使用され、エンジニアは生産前に熱変形を予測できます。
動的摩耗試験とライフサイクル検証
耐久性は理論上のものではなく、厳格な耐久テストを通じて検証されます。
各クラッチは多段階の検証を受けます。
エンゲージメント サイクル テスト: 13.5 V、6,000 RPM で 300,000 回の操作。
熱衝撃試験： −30°C～+180°C、500サイクル。
塩水噴霧および湿度テスト:実際の暴露をシミュレートする 96 時間サイクル。
NVH 分析:動作中に振動レベルが 58 dB 未満に維持されることを保証します。
試験後の顕微鏡検査により、接触面の摩耗が最小限に抑えられ、トルク出力が安定していることが確認されました。
これらのデータ駆動型の方法により、Kasen はアフターマーケット アプリケーションでもOEM 信頼性ベンチマークを維持することができます。
環境に配慮した素材の選択
KASEN の素材戦略は、パフォーマンスと持続可能性のバランスを実現します。
RoHS および REACH 規格に準拠した鉛フリーエポキシコーティング。
コイルとハウジングにはリサイクル可能な銅とアルミニウムが含まれています。
排ガス回収機能を備えた低排出熱処理炉。
ISO 14001 認証生産ラインにより環境に配慮した材料管理を実現します。
これらの取り組みを通じて、Kasen は耐久性だけでなく、世界的な OEM 調達においてますます重要な要素となっている環境コンプライアンスも実現しています。
材料主導の信頼性を実現するKASENとの提携
KASEN は、高度な冶金、コーティング技術、熱制御を組み合わせることで、耐久性とエネルギー安定性において従来の部品を上回る A/C コンプレッサー クラッチを製造しています。
スチールコアから最終的な摩擦面まで、すべての部品は測定可能な耐久性と一貫したパフォーマンスを実現するように設計されています。
詳細な仕様、OEM 供給協力、または技術相談については、 KASEN ホームページを参照するか、 お問い合わせページから当社のエンジニアリング チームにお問い合わせください。
FAQ: エアコンコンプレッサークラッチの材質と耐久性
Q1. 長期使用によるクラッチの摩耗の主な原因は何ですか?
熱応力、酸化、摩擦面の微小スリップが主な要因ですが、Kasen の複合コーティングはこれら 3 つすべてを軽減します。
Q2. Kasenはどのようにして耐食性を向上させるのですか？
リン酸塩 + EDC + エポキシの三重コーティング システムにより、500 時間の塩水噴霧暴露テスト済み。
Q3. これらの材料はハイブリッド車の高頻度サイクリングに耐えられますか？
はい。素材は、摩耗を最小限に抑えながら30万回以上の磁気係合サイクルに耐えられるようテストされています。
Q4. Kasenクラッチはリサイクル可能ですか？
はい。スチール、銅、アルミニウムの部品は完全にリサイクル可能で、コーティングは世界的な環境基準に準拠しています。
