JP2001248546A - 斜板式圧縮機の斜板における皮膜形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】斜板のシューとの摺接面に対する金属材料皮膜
の形成技術としての汎用性に優れると共に、手間、時間
及びコストの効果的な削減が可能となる斜板式圧縮機の
斜板における皮膜形成方法を提供すること。 【解決手段】斜板ワーク１０Ｗの被加工面３２Ｂよりも
軟質な金属材料からなる供給体４０を準備する。供給体
４０を回転させた状態で斜板ワーク１０Ｗの被加工面３
２Ｂに圧接させ、供給体４０から斜板ワーク１０Ｗに前
記金属材料の一部を転移させる。さらには斜板ワーク１
０Ｗを回転させることで、供給体４０と被加工面３２Ｂ
との間に同被加工面３２Ｂの周方向への相対移動を生じ
させて、供給体４０から環状の被加工面３２Ｂ全体に金
属材料を順次転移してゆく。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば空調装置の
冷凍サイクルを構成する斜板式圧縮機に用いられ、シュ
ーを介してピストンを連結する構成の斜板に関し、特
に、斜板におけるシューとの摺接面に金属材料よりなる
皮膜を形成するための皮膜形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】斜板式圧縮機（以下単に圧縮機とする）
の内部機構を構成する斜板とシューとの間の摺動部位の
潤滑は、通常、その内部に保持された潤滑オイルを圧縮
機の運転に伴って流通するガス（例えばフロンガス等の
冷媒ガス）でミスト化し、そのミスト化したオイルを摺
動部位に搬送することでまかなわれている。しかし、圧
縮機を運転停止状態で長時間放置した後に再起動するよ
うな場合には、摺動部位に付着していた潤滑オイルが冷
媒ガスによって洗い流されていることが多い。

【０００３】このため、圧縮機の起動後で冷媒ガスが圧
縮機に帰還してオイルのミスト化がすすむまでの期間
（１分程度）が、圧縮機の運転中にもかかわらず、潤滑
が必要な斜板とシューとの摺動部位がオイル不十分な状
態に陥る期間となる。よって、このようなオイル不十分
な期間においても摺動部位における最低限の潤滑を確保
するために、斜板のシューとの摺接面に皮膜を形成する
技術が従来より提案されている。そして、斜板のシュー
との摺接面に皮膜を施す技術に限ってみても種々の態様
がある。特許文献のみならず製品（斜板）に実用化され
ている皮膜形成技術としては、スズ等の電解又は無電解
メッキや、銅系又はアルミニウム系合金等の溶射技術が
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スズ等
の電解又は無電解メッキでは数μｍ程度の極薄の皮膜を
形成する分にはさほどの困難はないが、数十μｍ以上と
いった比較的厚膜な皮膜を形成するのは必ずしも容易で
はない。また、メッキを実現するためには母材金属と付
着金属との電気化学的関係が問題となり常に採用できる
手法ではない。

【０００５】他方、粉末状の金属材料等を溶融状態とし
て火炎と共に被加工面に吹き付ける溶射技術によれば、
厚膜化とか電気化学的相性といった点での困難はあまり
ない。しかし、この溶射に際しては、溶射加工の不要な
部分へのマスキングを行う必要があり、そのことが作業
の手間、時間及びコストといった面で多くの問題を残し
ている。

【０００６】本発明の目的は、斜板のシューとの摺接面
に対する金属材料皮膜の形成技術としての汎用性に優れ
ると共に、手間、時間及びコストの効果的な削減が可能
となる斜板式圧縮機の斜板における皮膜形成方法を提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明においては、斜板ワークよりも軟質な
金属材料よりなる供給体を、斜板ワークにおいて環状摺
接面を含む環状の被加工面の一部に圧接させ、さらには
供給体と被加工面とを同被加工面の周方向に相対移動さ
せることで、供給体がその金属材料の一部を被加工面上
に順次転移させて皮膜を形成する工程を備えていること
を特徴としている。

【０００８】従って、供給体と斜板ワークとの圧接条件
や、供給体と被加工面との相対移動速度等を調節するこ
とにより、斜板ワークよりも軟質な金属材料の一部を供
給体側から被加工面上に適度に転移させ、この被加工面
上に所望の膜厚の金属材料皮膜を簡便かつ低コストで形
成することができる。

【０００９】ところが、例えば、被加工面が斜板摺接面
と完全に一致した領域として存在する斜板ワークに対し
て、柱状をなす供給体の端面を圧接させることで上述し
た皮膜形成工程を行なった場合、斜板摺接面（被加工
面）の外周縁部及び内周縁部において皮膜の密着性が低
下する問題を生じていた。密着性の悪い皮膜は、例え
ば、皮膜形成工程後の仕上げ研磨加工や、或いは圧縮機
の運転時におけるシューとの摺動により容易に剥がれて
しまう。その原因を探るべく、皮膜形成工程における各
段階での斜板ワークに対する供給体の圧接状態を調査し
た。この調査の結果、単に供給体を斜板ワークへ圧接さ
せた状態では、斜板ワークに接触する供給体端面の面圧
に、その柱状の中心側と外側とでバラつきが生じること
はほとんどなかった。

【００１０】しかし、供給体の金属材料が斜板ワークへ
転移し始めると、供給体端面の面圧は中心側ほど高く、
逆に被加工面の外周縁部及び内周縁部に対応することと
なる外側ほど面圧が低くなっていることが分かった。供
給体端面において、面圧が低い部分（外側）から斜板ワ
ークに転移された金属材料は、被加工面に対する密着性
が悪いのは明らかである。

【００１１】このように、皮膜形成中において、供給体
端面の面圧に柱状の中心側と外側とでバラつきが生じる
のは、軟化された金属材料の流動が、周囲を金属材料で
取り囲まれた中心側よりも周囲を開放された外側のほう
が激しいことが一つの要因であると推測される。金属材
料が流動することは、供給体を斜板ワークに対して押し
付ける力が金属材料を流動させるエネルギーに変換され
ていることを意味し、よって金属材料の流動が激しい供
給体端面の外側ほど、被加工面に対する押し付け力が弱
められているのである。

【００１２】そこで、本発明においては、前記斜板ワー
クにおいて被加工面は、その外周縁部側及び内周縁部側
の少なくとも一方が環状摺接面からはみ出して設定され
ていることと、前記被加工面において環状摺接面からは
み出した領域に形成された皮膜を、斜板ワークから除去
する工程とを備えたことをさらなる特徴としている。

【００１３】つまり、被加工面の外周縁部及び内周縁部
において皮膜の密着性が悪くなることを予め見こして、
この被加工面の外周縁部側及び／又は内周縁部側を斜板
摺接面よりもはみ出して設定しているのである。そし
て、皮膜形成工程の後には、被加工面において斜板摺接
面からはみ出した領域に形成された皮膜を、言い換えれ
ば被加工面に形成された皮膜において密着性が悪い部分
を、斜板ワークから除去するのである。このようにして
得られた皮膜は、斜板摺接面の外周縁部及び／又は内周
縁部においても密着性が良好なものとなる。

【００１４】請求項２の発明は請求項１において、前記
被加工面は、外周縁部側及び内周縁部側の両方が環状摺
接面からはみ出していることを特徴としている。この方
法によれば、被加工面の外周縁部及び内周縁部に形成さ
れた、密着性の悪いと推測される皮膜を全て除去するこ
ととなる。このようにして得られた皮膜は、斜板摺接面
の外周縁部及び内周縁部の両方においても密着性が良好
なものとなる。

【００１５】請求項３の発明は請求項１又は２の発明に
おいて、前記被加工面において環状摺接面からはみ出し
た領域は、同領域に形成された皮膜とともに斜板ワーク
から除去されることを特徴としている。

【００１６】この方法によれば、被加工面を斜板摺接面
からはみ出させる構成のために設けられた部位（肉）を
斜板ワークから除去することとなり、別の見方をすれ
ば、皮膜形成工程時においてのみ存在意義のある部位
を、皮膜形成工程の後には斜板ワークから除去すること
となり、斜板の小型・軽量化を図ることができる。

【００１７】請求項４の発明は請求項１〜３のいずれか
において、前記供給体は回転しつつ斜板ワークの被加工
面に圧接されることを特徴としている。この方法によれ
ば、例えば柱状をなす供給体を採用しその端面を被加工
面に圧接させる場合、この供給体端面の外側において被
加工面の縁部に対応する部位が順次入れ替わり、金属材
料の斜板ワークへの転移に基づく供給体の消耗が、供給
体端面の外側において均一になされる。従って、供給体
が完全に消耗されるまでの間中、被加工面（特に外周縁
部側及び内周縁部側）に対する皮膜形成を安定して行い
得る。このことは、被加工面の外周縁部側及び／又は内
周縁部側における皮膜の密着性を向上させることにつな
がり、皮膜形成工程の後に斜板ワークから除去する皮膜
の量を少なく設定できて、材料無駄を抑制することがで
きる。

【００１８】請求項５の発明は請求項１〜４の発明にお
いて、前記斜板ワークの被加工面は一軸線を中心とした
この一軸線に直交する環状の面であり、斜板ワークがこ
の一軸線を中心として回転することで、供給体と被加工
面とが同被加工面の周方向に相対移動されることを特徴
としている。

【００１９】この方法によれば、例えば供給体を回転
（自転）させることを必須とした場合、斜板ワークを回
転させずに供給体を自転させつつ斜板ワークの一軸線周
りで公転させるような、構成や調整が複雑となりがちな
多軸機構を必要としない。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、空調装置の冷凍
サイクルを構成する斜板式圧縮機の斜板における皮膜形
成方法に具体化した一実施形態について説明する。

【００２１】（斜板式圧縮機）図１に示すように容量可
変型の斜板式圧縮機（以下単に圧縮機とする）は、シリ
ンダブロック１と、その前端に接合されたフロントハウ
ジング２と、シリンダブロック１の後端に弁形成体３を
介して接合されたリヤハウジング４とを備え、これらは
複数の通しボルト（図示略）により相互に接合固定され
て圧縮機のハウジングを構成する。

【００２２】前記ハウジング内には、クランク室５、吸
入室６及び吐出室７が区画されている。シリンダブロッ
ク１には複数のシリンダボア１ａ（一つのみ図示）が形
成され、各ボア１ａには片頭型のピストン８が往復動可
能に収容されている。吸入室６及び吐出室７は、弁形成
体３に設けられた各種フラッパ弁を介して各ボア１ａと
選択的に連通可能となっている。

【００２３】前記クランク室５内には駆動軸９が回転可
能に支持され、又、カムプレートたる斜板１０が収容さ
れている。斜板１０の中央部には挿通孔１０ａが貫設さ
れ、この挿通孔１０ａに駆動軸９が挿通されている。こ
の斜板１０は、ヒンジ機構１３及びラグプレート１１を
介して駆動軸９に作動連結され、駆動軸９と同期回転可
能でかつ駆動軸９の軸線方向への摺動を伴いながら駆動
軸９に対し傾動可能となっている。そして、斜板１０の
外周部が前後一対のシュー２０Ａ，２０Ｂを介して各ピ
ストン８の端部に摺動自在に係留されることで、全ての
ピストン８が斜板１０に作動連結されている。

【００２４】前記駆動軸９とともに所定角度に傾斜した
斜板１０が回転すると、各ピストン８が斜板１０の傾斜
角に対応したストロークで往復動され、各ボア１ａで
は、吸入室６（吸入圧Ｐｓ領域）からの冷媒ガスの吸
入、吸入冷媒ガスの圧縮、及び吐出室７（吐出圧Ｐｄ領
域）への圧縮済み冷媒ガスの吐出が順次繰り返される。

【００２５】前記斜板１０は、傾斜角減少バネ１４によ
ってシリンダブロック１に接近する方向（傾斜角減少方
向）に付勢されている。ただし、例えば駆動軸９上に固
定されたサークリップ１５で斜板１０の傾斜角減少方向
への傾動を規制することで斜板１０の最小傾斜角θｍｉ
ｎ（例えば３〜５°）が制限される。他方、斜板１０の
最大傾斜角θｍａｘは、例えば斜板１０のカウンタウェ
イト部１０ｂがラグプレート１１の規制部１１ａに当接
することで制限される。

【００２６】前記斜板１０の傾斜角は、斜板１０の回転
時に生じる遠心力に基づく回転運動のモーメント、傾斜
角減少バネ１４の付勢作用に基づくバネ力によるモーメ
ント、ピストン８の往復慣性力によるモーメント、ガス
圧によるモーメント等の各種モーメントの相互バランス
に基づいて決定される。

【００２７】前述したガス圧によるモーメントとは、シ
リンダボア１ａの内圧とピストン８の背圧にあたるクラ
ンク室５の内圧（クランク圧Ｐｃ）との相互関係に基づ
いて発生するモーメントであり、クランク圧Ｐｃに応じ
て傾斜角の減少方向にも増大方向にも作用する。図１の
斜板式圧縮機では、詳述しない制御弁１６を用いてクラ
ンク圧Ｐｃを調節することで前記ガス圧によるモーメン
トを適宜変更し、斜板１０の傾斜角を最小傾斜角θｍｉ
ｎと最大傾斜角θｍａｘとの間の任意の角度θに設定で
きるようになっている。

【００２８】（斜板）図１及び図２に示すように、前記
斜板１０の外周部のフロント側及びリヤ側にはそれぞれ
環状の摺接面３０Ａ，３０Ｂが形成されている。フロン
ト側及びリヤ側の環状摺接面３０Ａ，３０Ｂは、前記一
対のシュー２０Ａ，２０Ｂとそれぞれ摺接する。

【００２９】前記斜板１０には、その回転時の遠心力に
基づく回転運動のモーメントを適正に発生させるため
に、比較的重い鉄系材料（例えばＦＣＤ７００等の鋳
鉄）が用いられている。他方、シュー２０Ａ，２０Ｂに
は、その機械的強度等を配慮して同じく鉄系材料（例え
ば軸受鋼）が用いられている。同種の金属材料からなる
斜板１０とシュー２０Ａ，２０Ｂを過酷な条件で摺接さ
せると、いわゆる「ともがね現象」による焼き付きを生
じてしまうので、この実施形態では、図２に示すように
斜板１０の前記摺接面３０Ａ，３０Ｂ上に、シュー２０
Ａ，２０Ｂとの接触摺動性を改善するための摺動層とし
ての皮膜３１Ａ，３１Ｂが形成されている。

【００３０】前記各皮膜３１Ａ，３１Ｂは、斜板１０の
母材やシュー２０Ａ，２０Ｂを構成する鉄系材料とは種
類の異なる金属材料からなっている。皮膜３１Ａ，３１
Ｂを構成する金属材料としては、例えば珪素含有のアル
ミニウム合金やアルミニウムと珪素との金属間化合物
（以下両者を含めて「Ａｌ−Ｓｉ系金属材料」と呼ぶ）
が挙げられる。アルミニウム系材料としてのＡｌ−Ｓｉ
系金属材料では、珪素含有量に応じて材料としての硬度
や融点等の物性が種々変化するが、ここで使用するＡｌ
−Ｓｉ系金属材料は、珪素含有量が１０〜２０重量％
（好ましくは１５〜１８重量％）のものである。

【００３１】このように、Ａｌ−Ｓｉ系金属材料からな
る皮膜３１Ａ，３１Ｂを形成することで、前記ともがね
現象による焼き付きが防止されるのみならず、斜板１０
とシュー２０Ａ，２０Ｂとの接触摺動性が改善される。
すなわち、皮膜３１Ａ，３１Ｂの形成によって、斜板１
０とシュー２０Ａ，２０Ｂとの間にはオイルレス環境下
においても一定の潤滑性が確保される。斜板１０やシュ
ー２０Ａ，２０Ｂに用いられている鉄系材料が非常に硬
くて融点も千数百度以上と比較的高いのに対し、皮膜３
１Ａ，３１Ｂを構成する前記Ａｌ−Ｓｉ系金属材料は、
前記鉄系材料に比して相対的に柔らかくかつ融点も６０
０〜７００℃程度と前記鉄系材料に比して低い。Ａｌ−
Ｓｉ系金属材料の前記鉄系材料との物性上の差異が接触
摺動性の改善に寄与していることは間違いないが、それ
に留まらず、以下に説明する皮膜形成方法を採用する上
でも両者の物性上の差異が重要な意味を持つ。

【００３２】（斜板における皮膜形成方法）次に、斜板
１０の摺接面３０Ａ，３０Ｂへの皮膜形成手順について
具体的に説明する。

【００３３】○斜板ワーク 図３及び図４に示すように、皮膜形成に供される斜板ワ
ーク１０Ｗは、外周部のフロント側及びリヤ側にそれぞ
れ軸線Ｌを中心とした環状の被加工面３２Ａ，３２Ｂを
有している。このフロント側及びリヤ側の被加工面３２
Ａ，３２Ｂは、同じ軸線Ｌを中心としたフロント側及び
リヤ側の斜板摺接面３０Ａ，３０Ｂ（図３においてはリ
ヤ側摺接面３０Ｂを網線にて示す）とそれぞれ同一平面
上に存在してなおかつこの斜板摺接面３０Ａ，３０Ｂを
含む構成である。斜板ワーク１０Ｗにおいてフロント側
及びリヤ側の被加工面３２Ａ，３２Ｂは、それぞれ外周
縁部３２Ａ−１，３２Ｂ−１側及び内周縁部３２Ａ−
２，３２Ｂ−２側が斜板摺接面３０Ａ，３０Ｂからはみ
出して設定されている。

【００３４】従って、図５に示すように、前記斜板ワー
ク１０Ｗは、斜板１０においては存在しない、被加工面
３２Ａ，３２Ｂにおける斜板摺接面３０Ａ，３０Ｂから
外周側へのはみ出し領域、及び斜板摺接面３０Ａ，３０
Ｂから内周側へのはみ出し領域をそれぞれ存在させるた
めに、後述する斜板成形工程において除去されることと
なる、第１〜第３除去肉部３３〜３５を有している。

【００３５】前記第１除去肉部３３は、フロント側及び
リヤ側の被加工面３２Ａ，３２Ｂにおいて、フロント側
及びリヤ側の斜板摺接面３０Ａ，３０Ｂよりも外周側へ
のはみ出し領域を存在させる。第２除去肉部３４は、フ
ロント側被加工面３２Ａにおいて、フロント側斜板摺接
面３０Ａよりも内周側へのはみ出し領域を存在させる。
第３除去肉部３５は、リヤ側被加工面３２Ｂにおいて、
リヤ側斜板摺接面３０Ｂよりも内周側へのはみ出し領域
を存在させる。

【００３６】○皮膜形成工程 この工程においてはリヤ側被加工面３２Ｂへの皮膜形成
についてのみ説明し、フロント側被加工面３２Ａへの皮
膜形成については、リヤ側被加工面３２Ｂと同様な手順
で行われるため説明は省略する。

【００３７】まず、図３に示すような供給体４０を一つ
準備する。この供給体４０はその全体が前記Ａｌ−Ｓｉ
系金属材料からなると共に、円柱状をなしている。その
円柱状の供給体４０の一端面４１は、斜板ワーク１０Ｗ
の環状面である被加工面３２Ｂの幅（環状面を構成する
外形線の半径と内形線の半径との差）よりも大きな直径
を有する円となっている。

【００３８】図４に示すように、斜板ワーク１０Ｗを回
転保持機構５１（二点鎖線で概念的に示す）にセットす
ると共に、供給体４０をスライド・回転保持機構５２
（二点鎖線で概念的に示す）にセットする。なお、斜板
ワーク１０Ｗの被加工面３２Ｂには、皮膜形成の前処理
としてショットブラスト等による粗面処理が施されてい
る。

【００３９】前記回転保持機構５１は第１モータＭ１に
作動連結されており、この第１モータＭ１の駆動力に基
づいて、保持した斜板ワーク１０Ｗを軸線Ｌを中心とし
て回転させる。斜板ワーク１０Ｗを回転保持機構５１に
セットした状態では、環状の被加工面３２Ｂは前記軸線
Ｌを取り囲むと共にその軸線Ｌに直交する面として存在
する。さらに被加工面３２Ｂの一部は、供給体端面４１
から離間した状態でそれに対向する。

【００４０】前記スライド・回転保持機構５２は、前後
スライド手段５３及び第２モータＭ２に作動連結されて
おり、この前後スライド手段５３の動作により、保持し
た供給体４０を斜板ワーク１０Ｗに対して接近、圧接お
よび離間させるとともに、第２モータＭ２の駆動力に基
づいて供給体４０を軸線Ｌ’を中心として回転させる。

【００４１】前記供給体４０の端面４１は、軸線Ｌ’に
直交する面として存在し、この供給体４０をスライド・
回転保持機構５２にセットした状態では、その端面４１
と斜板ワーク１０Ｗの被加工面３２Ｂとは平行状態とな
っている。また、供給体４０をスライド・回転保持機構
５２にセットした状態では、供給体４０の軸線Ｌ’と前
記軸線Ｌとは偏心関係にあり、供給体４０を斜板ワーク
１０Ｗに向けて前進させたときに、その端面４１が被加
工面３２Ｂの一部に対して、その外周縁部３２Ｂ−１及
び内周縁部３２Ｂ−２から若干はみ出す位置で接合可能
となっている（図３において二点鎖線（４１）で示す状
態）。

【００４２】そして、前記斜板ワーク１０Ｗ及び供給体
４０をそれぞれの機構５１，５２にセットした後、第２
モータＭ２及びスライド・回転保持機構５２により供給
体４０を所定の回転数（例えば１５００ｒｐｍ）で回転
させる。つまり、供給体４０を自転させる。供給体４０
の回転を維持しながら、前後スライド手段５３によって
スライド・回転保持機構５２と共に供給体４０を斜板ワ
ーク１０Ｗに向けて前進（接近）させる。そして、端面
４１が斜板ワーク１０Ｗの被加工面３２Ｂに接合した後
も供給体４０を被加工面３２Ｂに押し付けることによ
り、供給体端面４１の被加工面３２Ｂに対する押圧力を
増して所定圧力（例えば１８ＭＰａ）に到達させる。つ
まり、供給体端面４１を被加工面３２Ｂに対して所定圧
力で圧接する。

【００４３】この供給体端面４１と斜板ワーク１０Ｗの
被加工面３２Ｂとの圧接状態で、第１モータＭ１及び回
転保持機構５１により斜板ワーク１０Ｗを所定の回転数
（例えば１ｒｐｍ）で回転させる。つまり、供給体４０
を、斜板ワーク１０Ｗ上の或る位置から見て軸線Ｌ周り
でゆっくりと（供給体４０の自転と比較して）公転させ
る。言い換えれば、供給体４０と被加工面３２Ｂとを、
同被加工面３２Ｂの延在方向（周方向）に相対移動させ
る。

【００４４】従って、主として供給体４０の高速回転に
より、圧接状態にある供給体端面４１と斜板ワーク１０
Ｗの被加工面３２Ｂとの間で摩擦発熱が生じ、この摩擦
発熱により供給体４０の端面４１付近が軟化して被加工
面３２Ｂに転移される。さらには斜板ワーク１０Ｗの回
転に応じて、被加工面３２Ｂにおける供給体端面４１の
圧接位置が、被加工面３２Ｂの延在方向に連続的に変化
することで、軟化した供給体４０の端面４１付近が擦り
切られるようにして、被加工面３２Ｂにおける供給体端
面４１との圧接跡に順次取り残されてゆく。

【００４５】斜板ワーク１０Ｗが少なくとも１回転すれ
ば、被加工面３２Ｂ全体に対して供給体４０からの金属
材料転移が一通り行われ、この被加工面３２Ｂ全体には
必要膜厚（例えば５０μｍ）に後加工での削り代（例え
ば２０〜５０μｍ）を加味した膜厚（例えば７０〜１０
０μｍ）のＡｌ−Ｓｉ系金属材料からなる皮膜３１Ｂが
形成される。被加工面３２Ｂ全体に皮膜３１Ｂが形成さ
れた後には、スライド・回転保持機構５２と共に供給体
４０が斜板ワーク１０Ｗから後退（離間）される。

【００４６】○斜板成形工程 上記皮膜形成工程を経た斜板ワーク１０Ｗは、その被加
工面３２Ａ，３２Ｂの外周縁部３２Ａ−１，３２Ｂ−１
及び内周縁部３２Ａ−２，３２Ｂ−２における皮膜３１
Ａ，３１Ｂの密着性が、その他の部位と比較して悪い。
その理由については「課題を解決する手段」の項におい
て、本実施形態の供給体４０の態様（柱状をなしこの柱
状の端面４１を以って斜板１０の被加工面３２Ａ，３２
Ｂに圧接する構成）を例示して詳述した。

【００４７】従って、図５において点線で示すように、
本工程においては、被加工面３２Ａ，３２Ｂに形成され
た皮膜３１Ａ，３１Ｂにおいて密着性が悪い部分を、斜
板ワーク１０Ｗから除去するようにしている。つまり、
被加工面３２Ａ，３２Ｂに形成された皮膜３１Ａ，３１
Ｂにおいて、斜板摺接面３０Ａ，３０Ｂよりも外周側に
はみ出した部分、及び斜板摺接面３０Ａ，３０Ｂよりも
内周側にはみ出した部分がそれぞれ斜板ワーク１０Ｗか
ら除去される。

【００４８】前記皮膜３１Ａ，３１Ｂの除去は、斜板ワ
ーク１０Ｗから上述した第１〜第３除去肉部３３〜３５
を、切削加工や研磨加工等によって除去することで行わ
れる。つまり、被加工面３２Ａ，３２Ｂにおいて斜板摺
接面３０Ａ，３０Ｂからはみ出した領域は、同領域に形
成された皮膜３１Ａ，３１Ｂとともに斜板ワーク１０Ｗ
から除去されることとなる。

【００４９】○仕上げ工程 前記皮膜３１Ａ，３１Ｂの必要膜厚（例えば５０μｍ）
は、斜板成形工程の後加工として、切削加工あるいは研
磨加工を施すことにより調節される。

【００５０】上記構成の本実施形態においては次のよう
な効果を奏する。 （１）本実施形態の方法によれば、簡便な手順で短時間
のうちに、斜板ワーク１０Ｗの被加工面３２Ａ，３２Ｂ
に対してＡｌ−Ｓｉ系金属材料からなる皮膜３１Ａ，３
１Ｂを効率的に形成することができる。 （２）この方法では、斜板ワーク１０Ｗに対する供給体
４０の圧接時に特に大きな騒音を発することも無い。こ
のため、騒音等による作業環境悪化の心配がない。 （３）この方法では、被加工面３２Ａ，３２Ｂに対する
皮膜３１Ａ，３１Ｂの付与は、第一義的には圧接転移に
よる物理接着であり、厳格な化学的親和性が要求されな
いため、皮膜の形成技術としての汎用性に優れている。 （４）この方法によれば、皮膜３１Ａ，３１Ｂの被加工
面３２Ａ，３２Ｂに対する密着性が格段に向上する。そ
の理由は定かではないが、斜板ワーク１０Ｗに供給体４
０を圧接するときの押圧力とその時に発生する摩擦熱の
影響で、供給体４０側の金属材料が原子レベルで斜板ワ
ーク１０Ｗの内部に一部拡散し、斜板ワーク１０Ｗの被
加工面３２Ａ，３２Ｂと皮膜３１Ａ，３１Ｂとの接触域
にミクロな拡散層が結果的に形成されるためと考えられ
る。その他の理由としては、皮膜形成の前処理として被
加工面３２Ａ，３２Ｂに粗面処理を施すことで、この被
加工面３２Ａ，３２Ｂの皮膜３１Ａ，３１Ｂに対する接
触面積が増大されていることが挙げられる。 （５）この方法によれば、被加工面３２Ａ，３２Ｂの一
部に圧接転移した供給体４０の金属材料を、擦り切るよ
うな形で供給体４０から確実に断ち切って、被加工面３
２Ａ，３２Ｂにおける供給体４０との圧接跡に確実に取
り残しておくことができる。従って、供給体４０から所
定量の金属材料を確実に被加工面３２Ａ，３２Ｂへ転移
させることができ、環状の被加工面３２Ａ，３２Ｂ全体
に所望の厚みの皮膜３１Ａ，３１Ｂを得ることができ
る。 （６）この方法によれば、供給体４０として単なる円柱
状のものを採用することができる。例えば、円柱状の供
給体４０は、現在の市場において金属組織が均一なもの
を安価に入手することができ、これは良質な皮膜３１
Ａ，３１Ｂを安価に得ることにつながる。 （７）この方法に供される斜板ワーク１０Ｗは、その被
加工面３２Ａ，３２Ｂの外周縁部３２Ａ−１，３２Ｂ−
１及び内周縁部３２Ａ−２，３２Ｂ−２において皮膜３
１Ａ，３１Ｂの密着性が悪くなることを予め見こして、
この被加工面３２Ａ，３２Ｂの外周縁部３２Ａ−１，３
２Ｂ−１側及び内周縁部３２Ａ−２，３２Ｂ−２側を斜
板摺接面３０Ａ，３０Ｂよりもはみ出させている。そし
て、斜板成形工程においては、被加工面３２Ａ，３２Ｂ
の斜板摺接面３０Ａ，３０Ｂからはみ出した領域に形成
された皮膜３１Ａ，３１Ｂを、言い換えれば皮膜３１
Ａ，３１Ｂにおいて密着性が悪い部分を、斜板ワーク１
０Ｗから除去するようにしている。このようにして得ら
れた皮膜３１Ａ，３１Ｂは、斜板摺接面３０Ａ，３０Ｂ
の外周縁部３０Ａ−１，３０Ｂ−１及び内周縁部３０Ａ
−２，３０Ｂ−２においても密着性が良好なものとな
る。 （８）皮膜３１Ａ，３１Ｂの形成中において供給体４０
は、回転（自転）しつつ斜板ワーク１０Ｗの被加工面３
２Ａ，３２Ｂに圧接される。従って、供給体端面４１の
外側において、被加工面３２Ａ，３２Ｂの縁部３２Ａ−
１，３２Ｂ−１，３２Ａ−２，３２Ｂ−２に対応する部
位が順次入れ替わり、金属材料の斜板ワーク１０Ｗへの
転移に基づく供給体４０の消耗が、供給体端面４１の外
側において均一になされる。その結果、供給体４０が完
全に消耗されるまでの間中、斜板ワーク１０Ｗに対する
（特に被加工面３２Ａ，３２Ｂの縁部３２Ａ−１，３２
Ｂ−１，３２Ａ−２，３２Ｂ−２側に対する）皮膜形成
を安定して行い得る。

【００５１】このことは、被加工面３２Ａ，３２Ｂの外
周縁部３２Ａ−１，３２Ｂ−１側及び内周縁部３２Ａ−
２，３２Ｂ−２側における皮膜３１Ａ，３１Ｂの密着性
を向上させることにつながり、斜板成形工程において斜
板ワーク１０Ｗから除去する皮膜３１Ａ，３１Ｂの量、
ひいては第１〜第３除去肉部３３〜３５の量を少なく設
定できて、材料（皮膜構成材料及び斜板構成材料）の無
駄を抑制することができる。

【００５２】また、供給体４０の回転は高速でなされて
おり、この供給体４０の高速回転を主要因として金属材
料が昇温軟化される。従って、例えば、供給体４０を低
速で回転させ、大重量の（言い換えれば軸振れが生じ易
い）斜板ワーク１０Ｗを高速で回転させる場合と比較し
て、斜板ワーク１０Ｗの回転軸線Ｌの安定化、ひいては
皮膜形成の安定化を図り得る。 （９）皮膜３１Ａ，３１Ｂの形成中において斜板ワーク
１０Ｗは、軸線Ｌを中心として回転され、この斜板ワー
ク１０Ｗの回転によって、供給体４０と被加工面３２
Ａ，３２Ｂとが同被加工面３２Ａ，３２Ｂの周方向に相
対移動される。従って、例えば、後の別例において述べ
るように、斜板ワーク１０Ｗを回転させずに、供給体４
０を自転させつつ斜板ワーク１０Ｗの軸線Ｌ周りで公転
させるような、構成や調整が複雑となりがちな多軸機構
を必要としない。

【００５３】本発明の趣旨から逸脱しない範囲で以下の
態様でも実施できる。 ・上記斜板成形工程において、被加工面３２Ａ，３２Ｂ
の斜板摺接面３０Ａ，３０Ｂからはみ出した領域に形成
された皮膜３１Ａ，３１Ｂのみを除去すること。つま
り、被加工面３２Ａ，３２Ｂにおいて、斜板摺接面３０
Ａ，３０Ｂからはみ出した領域（第１〜第３除去肉部３
３〜３５）はそのまま斜板１０に残しておくこと。 ・フロント側及びリヤ側の被加工面３２Ａ，３２Ｂの一
方においてのみ、斜板摺接面３０Ａ，３０Ｂからはみ出
した領域に形成された皮膜３１Ａ，３１Ｂを除去するこ
と。 ・被加工面３２Ａ，３２Ｂにおいて、斜板摺接面３０
Ａ，３０Ｂから外周側にはみ出した領域に形成された皮
膜３１Ａ，３１Ｂ及び内周側にはみ出した領域に形成さ
れた皮膜３１Ａ，３１Ｂの一方のみを除去すること。 ・斜板ワーク１０Ｗにおいて、被加工面３２Ａ，３２Ｂ
の外周縁部３２Ａ−１，３２Ｂ−１側及び内周縁部３２
Ａ−２，３２Ｂ−２側の一方のみを、斜板摺接面３０
Ａ，３０Ｂからはみ出させること。 ・斜板ワーク１０Ｗにおいて、フロント側被加工面３２
Ａ及びリヤ側被加工面３２Ｂの一方のみを、斜板摺接面
３０Ａ，３０Ｂからはみ出させること。 ・供給体４０として、アルミニウム系材料に代えて、銅
系材料を使用してもよい。 ・アルミニウム系材料よりなる斜板１０においてその製
造方法に具体化すること。 ・供給体４０を低速で回転させ、斜板ワーク１０Ｗを高
速で回転させること。つまり、供給体４０の昇温軟化
を、主として斜板ワーク１０Ｗの高速回転に期待するこ
と。 ・斜板ワーク１０Ｗを回転させずに、自転する供給体４
０をさらには軸線Ｌを中心として公転させること。 ・供給体４０を回転させずに、斜板ワーク１０Ｗを高速
回転させること。 ・供給体４０を予め加熱して昇温軟化させた状態で、皮
膜形成に供すること。このようにすれば、供給体４０の
昇温軟化を摩擦発熱にそれ程期待しなくともよく、供給
体４０から斜板ワーク１０Ｗの被加工面３２Ａ，３２Ｂ
への金属材料転移を速やかに行なうことができ、皮膜３
１Ａ，３１Ｂの短時間形成に貢献される。また、このよ
うな手法を採用した時、皮膜３１Ａ，３１Ｂの摺接面３
０Ａ，３０Ｂに対する密着性が格段に向上するという効
果が発見された。

【００５４】上記実施形態から把握できる技術的思想に
ついて記載する。 （１）皮膜は斜板とシューとの接触摺動性を改善するた
めのものである請求項１〜５のいずれかに記載の斜板に
おける皮膜形成方法。

【００５５】（２） 斜板は鉄系材料により構成され、
供給体はアルミニウム系材料又は銅系材料により構成さ
れている請求項１〜５のいずれかに記載の斜板における
皮膜形成方法。

【００５６】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の方法によれ
ば、斜板のシューとの摺接面に対する金属材料皮膜の形
成技術としての汎用性に優れると共に、皮膜形成作業の
手間、時間及びコストの効果的な削減が可能となるとい
う優れた効果を奏する。

【００５７】また、本発明の方法により得られた皮膜
は、斜板摺接面の外周縁部及び／又は内周縁部において
も密着性が良好なものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 容量可変型の斜板式圧縮機の縦断面図。

【図２】 シューと接する斜板の外周部付近を拡大して
示す断面図。

【図３】 斜板ワークのリヤ面及び供給体の全体を示す
正面図及び斜視図。

【図４】 皮膜形成装置を概念的に示す図。

【図５】 斜板ワークの外周部付近を示す断面図。

【符号の説明】

８…ピストン、１０…斜板、１０Ｗ…斜板ワーク、２０
Ａ，Ｂ…シュー、３０Ａ，Ｂ…摺接面、３１Ａ，Ｂ…皮
膜、３２Ａ，Ｂ…被加工面、３２Ａ−１，Ｂ−１…被加
工面の外周縁部、３２Ａ−２，Ｂ−２…被加工面の内周
縁部、４０…供給体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩間 和明 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 小鉄 泰生 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 吉田 貴司 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 Ｆターム(参考） 3H076 AA06 BB19 BB26 BB50 CC99

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 斜板式圧縮機に用いられ、シューを介し
   てピストンを連結する斜板において、 前記シューとの環状摺接面に金属材料よりなる皮膜を形
   成するための皮膜形成方法であって、 斜板ワークよりも軟質な金属材料よりなる供給体を、斜
   板ワークにおいて環状摺接面を含む環状の被加工面の一
   部に圧接させ、さらには供給体と被加工面とを同被加工
   面の周方向に相対移動させることで、供給体がその金属
   材料の一部を被加工面上に順次転移させて皮膜を形成す
   る工程と、 前記斜板ワークにおいて被加工面は、その外周縁部側及
   び内周縁部側の少なくとも一方が環状摺接面からはみ出
   して設定されていることと、 前記被加工面において環状摺接面からはみ出した領域に
   形成された皮膜を、斜板ワークから除去する工程とから
   なることを特徴とする斜板における皮膜形成方法。
2. 【請求項２】 前記被加工面は、外周縁部側及び内周縁
   部側の両方が環状摺接面からはみ出している請求項１に
   記載の斜板における皮膜形成方法。
3. 【請求項３】 前記被加工面において環状摺接面からは
   み出した領域は、同領域に形成された皮膜とともに斜板
   ワークから除去される請求項１又は２に記載の斜板にお
   ける皮膜形成方法。
4. 【請求項４】 前記供給体は回転しつつ斜板ワークの被
   加工面に圧接される請求項１〜３のいずれかに記載の斜
   板における皮膜形成方法。
5. 【請求項５】 前記斜板ワークの被加工面は一軸線を中
   心としたこの一軸線に直交する環状の面であり、斜板ワ
   ークがこの一軸線を中心として回転することで、供給体
   と被加工面とが同被加工面の周方向に相対移動される請
   求項１〜４のいずれかに記載の斜板における皮膜形成方
   法。