JP2003138287A - 摺動材および摺動装置 - Google Patents
摺動材および摺動装置Info
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- F04B27/1054—Actuating elements
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- F04B27/0886—Piston shoes
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】無潤滑状態等過酷な摺動条件下で優れた耐焼付
き性、耐摩耗性を示す摺動材および摺動装置を得る。 【解決手段】少なくともポリテトラフルオルエチレン
（ＰＴＦＥ）を含有する固体潤滑剤が熱硬化樹脂で固め
られて成り、かつ、ＰＴＦＥの含有率が１０〜４０vol
％の範囲にある摺動層を備えた摺動材。並びに、少なく
ともＰＴＦＥを含有する固体潤滑剤が熱硬化樹脂で固め
られて成り、かつ、ＰＴＦＥの含有率が１０〜４０vol
％の範囲にある摺動層１６４を備えた第１摺動材と、ニ
ッケル系メッキ１５０、１５２が施された母材１４６か
ら成る第２摺動材とが互いに摺動する摺動装置。
き性、耐摩耗性を示す摺動材および摺動装置を得る。 【解決手段】少なくともポリテトラフルオルエチレン
（ＰＴＦＥ）を含有する固体潤滑剤が熱硬化樹脂で固め
られて成り、かつ、ＰＴＦＥの含有率が１０〜４０vol
％の範囲にある摺動層を備えた摺動材。並びに、少なく
ともＰＴＦＥを含有する固体潤滑剤が熱硬化樹脂で固め
られて成り、かつ、ＰＴＦＥの含有率が１０〜４０vol
％の範囲にある摺動層１６４を備えた第１摺動材と、ニ
ッケル系メッキ１５０、１５２が施された母材１４６か
ら成る第２摺動材とが互いに摺動する摺動装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の部材の間に
配設されてそれら部材の円滑な相対移動を許容する摺動
装置およびそれに用いられる摺動材に関するものであ
る。
配設されてそれら部材の円滑な相対移動を許容する摺動
装置およびそれに用いられる摺動材に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】この種の摺動材として既に種々のものが
知られている。例えば、特開昭６０−２２０８０号公報
には、斜板式圧縮機の斜板とシューとの少なくとも一方
に、二硫化モリブデン，二硫化タングステン，グラファ
イト，窒化硼素，フッ素樹脂等の固体潤滑剤を、フェノ
ール樹脂，エポキシ樹脂，フラン樹脂，ユリヤ樹脂，ポ
リアミドイミド樹脂，不飽和ポリエステル等の熱硬化樹
脂で固めた固体潤滑剤層を形成することが記載されてい
る。また、特開平８−１９９３２７号公報には、鉄系ま
たはアルミニウム系の斜板に、銅系もしくはアルミニウ
ム系材料を溶射して硬質層を形成し、その上に鉛系，錫
系，鉛−錫系のメッキ、あるいはポリテトラフルオルエ
チレン系、二硫化モリブデン，二硫化モリブデン−黒鉛
の被覆等軟質層を形成することが記載されている。
知られている。例えば、特開昭６０−２２０８０号公報
には、斜板式圧縮機の斜板とシューとの少なくとも一方
に、二硫化モリブデン，二硫化タングステン，グラファ
イト，窒化硼素，フッ素樹脂等の固体潤滑剤を、フェノ
ール樹脂，エポキシ樹脂，フラン樹脂，ユリヤ樹脂，ポ
リアミドイミド樹脂，不飽和ポリエステル等の熱硬化樹
脂で固めた固体潤滑剤層を形成することが記載されてい
る。また、特開平８−１９９３２７号公報には、鉄系ま
たはアルミニウム系の斜板に、銅系もしくはアルミニウ
ム系材料を溶射して硬質層を形成し、その上に鉛系，錫
系，鉛−錫系のメッキ、あるいはポリテトラフルオルエ
チレン系、二硫化モリブデン，二硫化モリブデン−黒鉛
の被覆等軟質層を形成することが記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効
果】これら摺動材はそれぞれ優れたものであるが、各種
装置の小形化、軽量化、高性能化に伴って、摺動材がさ
らされる環境は益々厳しくなっており、さらに優れた摺
動材の開発が求められ続けている。本発明の発明者ら
は、その要求に応えるべく研究を続けるうちに、例え
ば、斜板式圧縮機を無潤滑（ドライ）状態で運転した場
合のような過酷な摺動条件の下において、ポリテトラフ
ルオルエチレンを比較的多量に含む摺動層を形成した摺
動材が、優れた耐焼付き性、耐摩耗性を示すことを発見
した。本発明は、この発見に基づいてなされたものであ
り、本発明によって、下記各態様の摺動材および摺動装
置が得られる。各態様は請求項と同様に、項に区分し、
各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用す
る形式で記載する。これは、あくまでも本発明の理解を
容易にするためであり、本明細書に記載の技術的特徴お
よびそれらの組合わせが以下の各項に記載のものに限定
されると解釈されるべきではない。また、一つの項に複
数の事項が記載されている場合、それら複数の事項を常
に一緒に採用しなければならないわけではない。一部の
事項のみを選択して採用することも可能なのである。
果】これら摺動材はそれぞれ優れたものであるが、各種
装置の小形化、軽量化、高性能化に伴って、摺動材がさ
らされる環境は益々厳しくなっており、さらに優れた摺
動材の開発が求められ続けている。本発明の発明者ら
は、その要求に応えるべく研究を続けるうちに、例え
ば、斜板式圧縮機を無潤滑（ドライ）状態で運転した場
合のような過酷な摺動条件の下において、ポリテトラフ
ルオルエチレンを比較的多量に含む摺動層を形成した摺
動材が、優れた耐焼付き性、耐摩耗性を示すことを発見
した。本発明は、この発見に基づいてなされたものであ
り、本発明によって、下記各態様の摺動材および摺動装
置が得られる。各態様は請求項と同様に、項に区分し、
各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用す
る形式で記載する。これは、あくまでも本発明の理解を
容易にするためであり、本明細書に記載の技術的特徴お
よびそれらの組合わせが以下の各項に記載のものに限定
されると解釈されるべきではない。また、一つの項に複
数の事項が記載されている場合、それら複数の事項を常
に一緒に採用しなければならないわけではない。一部の
事項のみを選択して採用することも可能なのである。
【０００４】なお、以下の各項において、(1)項が請求
項１に相当し、(4)項が請求項２に、(5)項が請求項３
に、(6)項が請求項４に、(10)項および(11)項を合わせ
たものが請求項５にそれぞれ相当する。
項１に相当し、(4)項が請求項２に、(5)項が請求項３
に、(6)項が請求項４に、(10)項および(11)項を合わせ
たものが請求項５にそれぞれ相当する。
【０００５】（１）少なくともポリテトラフルオルエチ
レンを含有する固体潤滑剤が熱硬化樹脂で固められて成
り、かつ、ポリテトラフルオルエチレンの含有率が１０
〜４０vol％の範囲にある摺動層を備えたことを特徴と
する摺動材。このように、ポリテトラフルオルエチレン
を比較的多量に含む摺動材は、前述のように、潤滑剤が
存在しない、あるいは存在はするが著しく不足している
というような極めて過酷な摺動条件下において、優れた
耐焼付き性，耐摩耗性を示す。したがって、圧縮機用の
摺動装置，汎用の滑り軸受，エンジンのピストンとシリ
ンダブロックとの摺動部等、過酷な摺動条件の下に使用
される摺動装置に特に適している。 （２）前記ポリテトラフルオルエチレンの含有率が１４
vol％以上の範囲にある(1)項に記載の摺動材。 （３）前記ポリテトラフルオルエチレンの含有率が１８
vol％以上の範囲にある(2)項に記載の摺動材。 （４）前記固体潤滑剤がさらに二硫化モリブデンを含
み、その二硫化モリブデンの含有率が５〜３０vol％の
範囲にある (1)項ないし (3)項のいずれかに記載の摺動
材。固体潤滑剤としてさらに二硫化モリブデンを加えれ
ば、一層優れた摺動材が得られる。二硫化モリブデンの
含有率は７vol％以上、１５vol％以上とすることがさら
に望ましい。 （５）前記熱硬化樹脂がポリアミドイミドを主成分とす
るものである (1)項ないし (4)項のいずれかに記載の摺
動材。熱硬化樹脂としてはフェノール樹脂，エポキシ樹
脂，フラン樹脂，ユリヤ樹脂，不飽和ポリエステル等も
使用可能であるが、ポリアミドイミド樹脂が特に好適で
ある。 （６）少なくともポリテトラフルオルエチレンを含有す
る固体潤滑剤が熱硬化樹脂で固められて成り、かつ、ポ
リテトラフルオルエチレンの含有率が１０〜４０vol％
の範囲にある摺動層を備えた第１摺動材と、ニッケル系
メッキが施された第２摺動材とが互いに摺動することを
特徴とする摺動装置。ポリテトラフルオルエチレンを比
較的多量に含む摺動材は、後に詳述するように、相手材
がニッケル系のメッキが施されたものである場合に、他
の摺動材、例えば、ポリテトラフルオルエチレンを含ま
ず二硫化モリブデンを比較的多量に含む摺動材に比較し
て特に顕著な耐焼付き性および耐摩耗性を示す。 (2)項
ないし(5)項のいずれかの特徴を本項の摺動装置に適用
することが可能である。 （７）前記第２摺動材が、アルミニウム合金製の母材に
ニッケル系メッキが施されたものである (6)項に記載の
摺動装置。 （８）前記ニッケル系メッキが無電解ニッケルメッキを
含む (6)項または (7)項に記載の摺動装置。 （９）前記ニッケル系メッキが，Ｎｉ−Ｐ，Ｎｉ−Ｂ，
Ｎｉ−Ｐ−Ｂ−Ｗ，Ｎｉ−Ｐ−Ｂの少なくとも一つのメ
ッキ層を含む (6)項ないし (8)項のいずれかに記載の摺
動装置。 （１０）前記摺動装置が圧縮機の摺動装置である (6)項
ないし (9)項のいずれかに記載の摺動装置。圧縮機にお
いては被圧縮気体、例えば、車両搭載用の冷媒圧縮機に
おける冷媒ガスに、潤滑油を霧状にして混入させ、被圧
縮気体に潤滑油を摺動装置へ運ばせることが行われてい
る。この場合には、比較的長時間停止していた圧縮機が
起動される際に、摺動装置が殆ど潤滑油のない状態で作
動させられることがあり、摺動材の焼付きが特に発生し
易い。摺動層における固体潤滑剤の含有率を増せば、耐
焼付き性を向上させることができるが、反面、耐摩耗性
が低下してしまう。それに対し、本発明に従って摺動層
を比較的多量のポリテトラフルオルエチレンを含有する
ものとすれば、耐焼付き性と耐摩耗性との両方の要求を
共に満たすことができる。本発明は、ベーンコンプレッ
サのベーンとロータあるいはサイドプレートとの組合わ
せ、スクロール圧縮機の２つのスクロールの組合わせ、
斜板式圧縮機のシューと斜板との組合わせ等、種々の圧
縮機用摺動装置に適用して特に有効なものである。 （１１）前記圧縮機が斜板式圧縮機であり、前記摺動装
置が、斜板と、その斜板上を摺動するシューとを含む(1
0)項に記載の摺動装置。斜板は鉄系の材料から成るもの
とされることが多く、特に鋳鉄製とされることが多い。 （１２）前記第１摺動材が鉄系母材の表面に前記摺動層
が形成されたものである(6)項ないし(11)項のいずれか
に記載の摺動装置。
レンを含有する固体潤滑剤が熱硬化樹脂で固められて成
り、かつ、ポリテトラフルオルエチレンの含有率が１０
〜４０vol％の範囲にある摺動層を備えたことを特徴と
する摺動材。このように、ポリテトラフルオルエチレン
を比較的多量に含む摺動材は、前述のように、潤滑剤が
存在しない、あるいは存在はするが著しく不足している
というような極めて過酷な摺動条件下において、優れた
耐焼付き性，耐摩耗性を示す。したがって、圧縮機用の
摺動装置，汎用の滑り軸受，エンジンのピストンとシリ
ンダブロックとの摺動部等、過酷な摺動条件の下に使用
される摺動装置に特に適している。 （２）前記ポリテトラフルオルエチレンの含有率が１４
vol％以上の範囲にある(1)項に記載の摺動材。 （３）前記ポリテトラフルオルエチレンの含有率が１８
vol％以上の範囲にある(2)項に記載の摺動材。 （４）前記固体潤滑剤がさらに二硫化モリブデンを含
み、その二硫化モリブデンの含有率が５〜３０vol％の
範囲にある (1)項ないし (3)項のいずれかに記載の摺動
材。固体潤滑剤としてさらに二硫化モリブデンを加えれ
ば、一層優れた摺動材が得られる。二硫化モリブデンの
含有率は７vol％以上、１５vol％以上とすることがさら
に望ましい。 （５）前記熱硬化樹脂がポリアミドイミドを主成分とす
るものである (1)項ないし (4)項のいずれかに記載の摺
動材。熱硬化樹脂としてはフェノール樹脂，エポキシ樹
脂，フラン樹脂，ユリヤ樹脂，不飽和ポリエステル等も
使用可能であるが、ポリアミドイミド樹脂が特に好適で
ある。 （６）少なくともポリテトラフルオルエチレンを含有す
る固体潤滑剤が熱硬化樹脂で固められて成り、かつ、ポ
リテトラフルオルエチレンの含有率が１０〜４０vol％
の範囲にある摺動層を備えた第１摺動材と、ニッケル系
メッキが施された第２摺動材とが互いに摺動することを
特徴とする摺動装置。ポリテトラフルオルエチレンを比
較的多量に含む摺動材は、後に詳述するように、相手材
がニッケル系のメッキが施されたものである場合に、他
の摺動材、例えば、ポリテトラフルオルエチレンを含ま
ず二硫化モリブデンを比較的多量に含む摺動材に比較し
て特に顕著な耐焼付き性および耐摩耗性を示す。 (2)項
ないし(5)項のいずれかの特徴を本項の摺動装置に適用
することが可能である。 （７）前記第２摺動材が、アルミニウム合金製の母材に
ニッケル系メッキが施されたものである (6)項に記載の
摺動装置。 （８）前記ニッケル系メッキが無電解ニッケルメッキを
含む (6)項または (7)項に記載の摺動装置。 （９）前記ニッケル系メッキが，Ｎｉ−Ｐ，Ｎｉ−Ｂ，
Ｎｉ−Ｐ−Ｂ−Ｗ，Ｎｉ−Ｐ−Ｂの少なくとも一つのメ
ッキ層を含む (6)項ないし (8)項のいずれかに記載の摺
動装置。 （１０）前記摺動装置が圧縮機の摺動装置である (6)項
ないし (9)項のいずれかに記載の摺動装置。圧縮機にお
いては被圧縮気体、例えば、車両搭載用の冷媒圧縮機に
おける冷媒ガスに、潤滑油を霧状にして混入させ、被圧
縮気体に潤滑油を摺動装置へ運ばせることが行われてい
る。この場合には、比較的長時間停止していた圧縮機が
起動される際に、摺動装置が殆ど潤滑油のない状態で作
動させられることがあり、摺動材の焼付きが特に発生し
易い。摺動層における固体潤滑剤の含有率を増せば、耐
焼付き性を向上させることができるが、反面、耐摩耗性
が低下してしまう。それに対し、本発明に従って摺動層
を比較的多量のポリテトラフルオルエチレンを含有する
ものとすれば、耐焼付き性と耐摩耗性との両方の要求を
共に満たすことができる。本発明は、ベーンコンプレッ
サのベーンとロータあるいはサイドプレートとの組合わ
せ、スクロール圧縮機の２つのスクロールの組合わせ、
斜板式圧縮機のシューと斜板との組合わせ等、種々の圧
縮機用摺動装置に適用して特に有効なものである。 （１１）前記圧縮機が斜板式圧縮機であり、前記摺動装
置が、斜板と、その斜板上を摺動するシューとを含む(1
0)項に記載の摺動装置。斜板は鉄系の材料から成るもの
とされることが多く、特に鋳鉄製とされることが多い。 （１２）前記第１摺動材が鉄系母材の表面に前記摺動層
が形成されたものである(6)項ないし(11)項のいずれか
に記載の摺動装置。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態である
車両用エアコンディショナの冷媒圧縮機として用いられ
る斜板式圧縮機を例に取り、図面に基づいて詳細に説明
する。図１に本実施形態における斜板式圧縮機を示す。
図１において、１０はシリンダブロックであり、シリン
ダブロック１０の中心軸線周りの一円周上には、軸方向
に延びる複数のシリンダボア１２が形成されている。シ
リンダボア１２の各々には、片頭ピストン１４（以下、
ピストン１４と略称する）が往復運動可能に配設されて
いる。シリンダブロック１０の軸方向のシリンダブロッ
ク１０の軸方向の一端面（図１の左側の端面であり、前
端面と称する）には、フロントハウジング１６が取り付
けられ、他方の端面（図１の右側の端面であり、後端面
と称する）には、リヤハウジング１８がバルブプレート
２０を介して取り付けられている。フロントハウジング
１６，リヤハウジング１８，シリンダブロック１０等に
より斜板式圧縮機のハウジングが構成されている。リヤ
ハウジング１８とバルブプレート２０との間には、吸入
室２２，吐出室２４が形成され、それぞれ、吸入ポート
２６，供給ポート２８を経て、図示しない冷凍回路に接
続される。バルブプレート２０には、吸入孔３２，吸入
バルブ３４，吐出孔３６，吐出バルブ３８等が設けられ
ている。
車両用エアコンディショナの冷媒圧縮機として用いられ
る斜板式圧縮機を例に取り、図面に基づいて詳細に説明
する。図１に本実施形態における斜板式圧縮機を示す。
図１において、１０はシリンダブロックであり、シリン
ダブロック１０の中心軸線周りの一円周上には、軸方向
に延びる複数のシリンダボア１２が形成されている。シ
リンダボア１２の各々には、片頭ピストン１４（以下、
ピストン１４と略称する）が往復運動可能に配設されて
いる。シリンダブロック１０の軸方向のシリンダブロッ
ク１０の軸方向の一端面（図１の左側の端面であり、前
端面と称する）には、フロントハウジング１６が取り付
けられ、他方の端面（図１の右側の端面であり、後端面
と称する）には、リヤハウジング１８がバルブプレート
２０を介して取り付けられている。フロントハウジング
１６，リヤハウジング１８，シリンダブロック１０等に
より斜板式圧縮機のハウジングが構成されている。リヤ
ハウジング１８とバルブプレート２０との間には、吸入
室２２，吐出室２４が形成され、それぞれ、吸入ポート
２６，供給ポート２８を経て、図示しない冷凍回路に接
続される。バルブプレート２０には、吸入孔３２，吸入
バルブ３４，吐出孔３６，吐出バルブ３８等が設けられ
ている。
【０００７】上記ハウジング内には、回転軸５０が、シ
リンダブロック１０の中心軸線を回転軸線として回転可
能に設けられている。回転軸５０は、その両端部におい
てそれぞれフロントハウジング１６，シリンダブロック
１０にベアリングを介して回転可能に支持されている。
シリンダブロック１０の中心部には、支持穴５６が形成
されており、その支持穴５６において上記ベアリングを
介して支持されているのである。回転軸５０のフロント
ハウジング１６側の端部は、図示しない駆動源としての
車両エンジンに、電磁クラッチ等のクラッチ装置を介し
て連結されている。したがって、車両エンジンの作動時
に、クラッチ装置によって回転軸５０が車両エンジンに
接続されれば、回転軸５０が自身の軸線まわりに回転さ
せられる。
リンダブロック１０の中心軸線を回転軸線として回転可
能に設けられている。回転軸５０は、その両端部におい
てそれぞれフロントハウジング１６，シリンダブロック
１０にベアリングを介して回転可能に支持されている。
シリンダブロック１０の中心部には、支持穴５６が形成
されており、その支持穴５６において上記ベアリングを
介して支持されているのである。回転軸５０のフロント
ハウジング１６側の端部は、図示しない駆動源としての
車両エンジンに、電磁クラッチ等のクラッチ装置を介し
て連結されている。したがって、車両エンジンの作動時
に、クラッチ装置によって回転軸５０が車両エンジンに
接続されれば、回転軸５０が自身の軸線まわりに回転さ
せられる。
【０００８】回転軸５０には、斜板６０が軸方向に相対
移動可能かつ傾動可能に取り付けられている。斜板６０
には、中心線を通る貫通穴６１が形成され、この貫通穴
６１を回転軸５０が貫通している。貫通穴６１は、両端
開口側ほど図１における上下方向に内のり寸法が漸増さ
せられ、それら両端部の横断面形状が長穴をなしてい
る。回転軸５０にはまた、回転板６２が固定され、スラ
ストベアリング６４を介してフロントハウジング１６に
受けられている。斜板６０は、ヒンジ機構６６により、
回転軸５０と一体的に回転させられるとともに、軸方向
の移動を伴う傾動を許される。ヒンジ機構６６は、回転
板６２に固定的に設けられた支持アーム６７と、斜板６
０に固定的に設けられ、支持アーム６７のガイド穴６８
にスライド可能に嵌合されたガイドピン６９と、斜板６
０の貫通穴６１と、回転軸５０の外周面とを含むもので
ある。
移動可能かつ傾動可能に取り付けられている。斜板６０
には、中心線を通る貫通穴６１が形成され、この貫通穴
６１を回転軸５０が貫通している。貫通穴６１は、両端
開口側ほど図１における上下方向に内のり寸法が漸増さ
せられ、それら両端部の横断面形状が長穴をなしてい
る。回転軸５０にはまた、回転板６２が固定され、スラ
ストベアリング６４を介してフロントハウジング１６に
受けられている。斜板６０は、ヒンジ機構６６により、
回転軸５０と一体的に回転させられるとともに、軸方向
の移動を伴う傾動を許される。ヒンジ機構６６は、回転
板６２に固定的に設けられた支持アーム６７と、斜板６
０に固定的に設けられ、支持アーム６７のガイド穴６８
にスライド可能に嵌合されたガイドピン６９と、斜板６
０の貫通穴６１と、回転軸５０の外周面とを含むもので
ある。
【０００９】前記ピストン１４は、斜板６０の外周部を
跨ぐ状態で係合させられる係合部７０と、係合部７０と
一体に設けられ、シリンダボア１２に嵌合される頭部７
２とを備えている。本実施形態における頭部７２は、中
空頭部とされて軽量化が図られている。頭部７２，シリ
ンダボア１２およびバルブプレート２０が共同して圧縮
室を形成している。また、係合部７０は一対の球冠状の
シュー７６を介して斜板６０の外周部と係合させられて
いる。シュー７６については後に詳しく説明する。な
お、本実施形態におけるピストン１４は、その一端部に
のみ１つの頭部７２を備えることから片頭ピストンと称
される。
跨ぐ状態で係合させられる係合部７０と、係合部７０と
一体に設けられ、シリンダボア１２に嵌合される頭部７
２とを備えている。本実施形態における頭部７２は、中
空頭部とされて軽量化が図られている。頭部７２，シリ
ンダボア１２およびバルブプレート２０が共同して圧縮
室を形成している。また、係合部７０は一対の球冠状の
シュー７６を介して斜板６０の外周部と係合させられて
いる。シュー７６については後に詳しく説明する。な
お、本実施形態におけるピストン１４は、その一端部に
のみ１つの頭部７２を備えることから片頭ピストンと称
される。
【００１０】ピストン１４は斜板６０の回転により往復
運動させられる。詳しくは、斜板６０の回転運動が、シ
ュー７６を介してピストン１４の往復直線運動に変換さ
れる。ピストン１４が上死点から下死点へ移動する吸入
行程において、吸入室２２内の冷媒ガスが吸入孔３２，
吸入バルブ３４を経てシリンダボア１２内の圧縮室に吸
入される。ピストン１４が下死点から上死点へ移動する
圧縮行程において、シリンダボア１２内の圧縮室の冷媒
ガスが圧縮され、吐出穴３６，吐出バルブ３８を経て吐
出室２４に吐出される。冷媒ガスの圧縮に伴ってピスト
ン１４には、軸方向の圧縮反力が作用する。圧縮反力
は、ピストン１４，斜板６０，回転板６２およびスラス
トベアリング６４を介してフロントハウジング１６に受
けられる。
運動させられる。詳しくは、斜板６０の回転運動が、シ
ュー７６を介してピストン１４の往復直線運動に変換さ
れる。ピストン１４が上死点から下死点へ移動する吸入
行程において、吸入室２２内の冷媒ガスが吸入孔３２，
吸入バルブ３４を経てシリンダボア１２内の圧縮室に吸
入される。ピストン１４が下死点から上死点へ移動する
圧縮行程において、シリンダボア１２内の圧縮室の冷媒
ガスが圧縮され、吐出穴３６，吐出バルブ３８を経て吐
出室２４に吐出される。冷媒ガスの圧縮に伴ってピスト
ン１４には、軸方向の圧縮反力が作用する。圧縮反力
は、ピストン１４，斜板６０，回転板６２およびスラス
トベアリング６４を介してフロントハウジング１６に受
けられる。
【００１１】シリンダブロック１０を貫通して給気通路
８０が設けられている。この給気通路８０により、吐出
室２４と、フロントハウジング１６とシリンダブロック
１０との間に形成された斜板室８６とが接続されてい
る。給気通路８０の途中には、電磁制御弁９０が設けら
れている。この電磁制御弁９０のソレノイド９２への電
流供給が、コンピュータを主体とする制御装置（図示省
略）により、冷房負荷等の情報に応じて制御される。
８０が設けられている。この給気通路８０により、吐出
室２４と、フロントハウジング１６とシリンダブロック
１０との間に形成された斜板室８６とが接続されてい
る。給気通路８０の途中には、電磁制御弁９０が設けら
れている。この電磁制御弁９０のソレノイド９２への電
流供給が、コンピュータを主体とする制御装置（図示省
略）により、冷房負荷等の情報に応じて制御される。
【００１２】回転軸５０の内部には、排出通路１００が
設けられている。排出通路１００は、一端において前記
支持穴５６に開口させられるとともに、他端において斜
板室８６に開口させられている。支持穴５６は排出ポー
ト１０４を経て吸入室２２に連通させられている。
設けられている。排出通路１００は、一端において前記
支持穴５６に開口させられるとともに、他端において斜
板室８６に開口させられている。支持穴５６は排出ポー
ト１０４を経て吸入室２２に連通させられている。
【００１３】本斜板式圧縮機は可変容量型であり、高圧
側である吐出室２４と低圧側である吸入室２２との圧力
差を利用して斜板室８６内の圧力が制御されることによ
り、ピストン１４の前後に作用するシリンダボア１２内
の圧縮室の圧力と斜板室８６の圧力との差が調節され、
斜板６０の傾斜角度が変更されてピストン１４のストロ
ークが変更され、圧縮機の吐出容量が調節される。具体
的には、電磁制御弁９０の励磁，消磁の制御により、斜
板室８６が吐出室２４に連通させられたり、遮断された
りすることによって、斜板室８６の圧力が制御される。
なお、本実施形態の斜板式圧縮機において斜板の傾斜角
を変更させる斜板傾斜角変更装置は、前述のヒンジ機構
６６を始めとして、シリンダボア１２，ピストン１４，
吸入室２２，吐出室２４，支持穴５６，斜板室８６，排
出通路１００，排出ポート１０４および図示しない制御
装置等から構成されることになる。
側である吐出室２４と低圧側である吸入室２２との圧力
差を利用して斜板室８６内の圧力が制御されることによ
り、ピストン１４の前後に作用するシリンダボア１２内
の圧縮室の圧力と斜板室８６の圧力との差が調節され、
斜板６０の傾斜角度が変更されてピストン１４のストロ
ークが変更され、圧縮機の吐出容量が調節される。具体
的には、電磁制御弁９０の励磁，消磁の制御により、斜
板室８６が吐出室２４に連通させられたり、遮断された
りすることによって、斜板室８６の圧力が制御される。
なお、本実施形態の斜板式圧縮機において斜板の傾斜角
を変更させる斜板傾斜角変更装置は、前述のヒンジ機構
６６を始めとして、シリンダボア１２，ピストン１４，
吸入室２２，吐出室２４，支持穴５６，斜板室８６，排
出通路１００，排出ポート１０４および図示しない制御
装置等から構成されることになる。
【００１４】シリンダブロック１０およびピストン１４
は、金属の一種であるアルミニウム合金製のものとさ
れ、ピストン１４の外周面には、フッ素樹脂のコーティ
ングが施されている。フッ素樹脂でコーティングすれ
ば、同種金属との直接接触を回避して焼付きを防止しつ
つシリンダボア１２との嵌合隙間を可及的に小さくする
ことができる。ただし、シリンダブロック１０やピスト
ン１４の材料、コーティング層の材料等は、上述の材料
に限らず、他の材料であってもよい。
は、金属の一種であるアルミニウム合金製のものとさ
れ、ピストン１４の外周面には、フッ素樹脂のコーティ
ングが施されている。フッ素樹脂でコーティングすれ
ば、同種金属との直接接触を回避して焼付きを防止しつ
つシリンダボア１２との嵌合隙間を可及的に小さくする
ことができる。ただし、シリンダブロック１０やピスト
ン１４の材料、コーティング層の材料等は、上述の材料
に限らず、他の材料であってもよい。
【００１５】ピストン１４の係合部７０は、概してＵ字
形をなし、頭部７２の中心軸線と直交する方向に互いに
平行に延びる一対のアーム部１２０，１２２と、これら
アーム部１２０，１２２の基端同士を連結する連結部１
２４とを備えている。アーム部１２０，１２２の互いに
対向する側面には、それぞれシュー保持面となる凹球面
１２８が形成されている。これら２つの凹球面１２８は
同一球面上に位置している。
形をなし、頭部７２の中心軸線と直交する方向に互いに
平行に延びる一対のアーム部１２０，１２２と、これら
アーム部１２０，１２２の基端同士を連結する連結部１
２４とを備えている。アーム部１２０，１２２の互いに
対向する側面には、それぞれシュー保持面となる凹球面
１２８が形成されている。これら２つの凹球面１２８は
同一球面上に位置している。
【００１６】前記一対のシュー７６は、図２に示すよう
に、外表面の一方が概して凸球面をなす球面部１３２
と、他方が概して平面をなす平面部１３８とを有する球
冠状である。平面部１３８は、厳密には僅かに中高の曲
面（例えば、曲率半径がきわめて大きい凸球面）とされ
るとともに、外周部がテーパ値のきわめて大きいテーパ
面とされている。また、球面部１３２の平面部１３８に
近い側の部分が円筒面とされている。これら、中高の曲
面，テーパ面，円筒面および凸球面等の境界には比較的
曲率半径の小さい丸みが付けられている。一対のシュー
７６は、球面部１３２においてピストン１４の凹球面１
２８に摺動可能に保持され、平面部１３８において斜板
６０の外周部の両側面である両摺動面１４０，１４２に
接触し、斜板６０の外周部を両側から挟持する。一対の
シュー７６はその状態で球面部１３２の凸球面が同一球
面上に位置するように設計されている。つまり、本実施
形態におけるシュー７６は、半球より斜板６０の厚さの
ほぼ半分だけ小さい球冠状を成しているのである。な
お、シューの形状は上記形状に限定されるものではな
い。例えば、固定容量型圧縮機においては、シューの平
面部が摩耗した場合でも、摺動面の面積が減少しないよ
うにする等の理由で、半球よりやや大きくされることが
望ましい。
に、外表面の一方が概して凸球面をなす球面部１３２
と、他方が概して平面をなす平面部１３８とを有する球
冠状である。平面部１３８は、厳密には僅かに中高の曲
面（例えば、曲率半径がきわめて大きい凸球面）とされ
るとともに、外周部がテーパ値のきわめて大きいテーパ
面とされている。また、球面部１３２の平面部１３８に
近い側の部分が円筒面とされている。これら、中高の曲
面，テーパ面，円筒面および凸球面等の境界には比較的
曲率半径の小さい丸みが付けられている。一対のシュー
７６は、球面部１３２においてピストン１４の凹球面１
２８に摺動可能に保持され、平面部１３８において斜板
６０の外周部の両側面である両摺動面１４０，１４２に
接触し、斜板６０の外周部を両側から挟持する。一対の
シュー７６はその状態で球面部１３２の凸球面が同一球
面上に位置するように設計されている。つまり、本実施
形態におけるシュー７６は、半球より斜板６０の厚さの
ほぼ半分だけ小さい球冠状を成しているのである。な
お、シューの形状は上記形状に限定されるものではな
い。例えば、固定容量型圧縮機においては、シューの平
面部が摩耗した場合でも、摺動面の面積が減少しないよ
うにする等の理由で、半球よりやや大きくされることが
望ましい。
【００１７】シュー７６の母材１４６は、アルミニウム
を主成分とし、シリコンを含有するアルミニウム合金
（Ａ４０３２等）から成る。シュー７６の母材１４６の
上には、母材１４６の表面全体を覆う硬質層１５０が形
成され、その硬質層１５０の上には硬質層１５０の外表
面全体を覆う別の硬質層１５２が形成されている。図２
には、それら硬質層１５０，１５２の厚みが、理解を容
易にするために誇張して示されている。硬質層１５０
は、例えば、Ｎｉ−Ｐ，Ｎｉ−Ｂ，Ｎｉ−Ｐ−Ｂ−Ｗ，
Ｎｉ−Ｐ−Ｂ等のニッケル系メッキとしての無電解ニッ
ケルメッキとすることができる。本実施形態において
は、Ｎｉ−Ｐのメッキ層が形成されている。また、硬質
層１５２は、Ｎｉ−Ｂ，Ｎｉ−Ｐ−Ｂ−Ｗ，Ｎｉ−Ｐ−
Ｂ等のニッケル系メッキとすることができる。本実施形
態においては、Ｎｉ−Ｐ−Ｂ−Ｗのメッキ層とされてい
る。上記Ｎｉ−Ｐメッキ層，Ｎｉ−Ｂメッキ層，Ｎｉ−
Ｐ−Ｂ−Ｗメッキ層，Ｎｉ−Ｐ−Ｂメッキ層は、全て無
電解ニッケルメッキであり、公知の化学メッキ法により
形成される。この方法によれば、母材１４６に厚さが均
一の２層のメッキ層を容易かつ簡単な装置で形成するこ
とができる。
を主成分とし、シリコンを含有するアルミニウム合金
（Ａ４０３２等）から成る。シュー７６の母材１４６の
上には、母材１４６の表面全体を覆う硬質層１５０が形
成され、その硬質層１５０の上には硬質層１５０の外表
面全体を覆う別の硬質層１５２が形成されている。図２
には、それら硬質層１５０，１５２の厚みが、理解を容
易にするために誇張して示されている。硬質層１５０
は、例えば、Ｎｉ−Ｐ，Ｎｉ−Ｂ，Ｎｉ−Ｐ−Ｂ−Ｗ，
Ｎｉ−Ｐ−Ｂ等のニッケル系メッキとしての無電解ニッ
ケルメッキとすることができる。本実施形態において
は、Ｎｉ−Ｐのメッキ層が形成されている。また、硬質
層１５２は、Ｎｉ−Ｂ，Ｎｉ−Ｐ−Ｂ−Ｗ，Ｎｉ−Ｐ−
Ｂ等のニッケル系メッキとすることができる。本実施形
態においては、Ｎｉ−Ｐ−Ｂ−Ｗのメッキ層とされてい
る。上記Ｎｉ−Ｐメッキ層，Ｎｉ−Ｂメッキ層，Ｎｉ−
Ｐ−Ｂ−Ｗメッキ層，Ｎｉ−Ｐ−Ｂメッキ層は、全て無
電解ニッケルメッキであり、公知の化学メッキ法により
形成される。この方法によれば、母材１４６に厚さが均
一の２層のメッキ層を容易かつ簡単な装置で形成するこ
とができる。
【００１８】硬質層１５０，１５２の形成により、シュ
ー７６の球面部１３２とピストン１４の凹球面１２８と
の同種金属の摺動による焼付き、およびシュー７６の平
面部１３８と斜板６０の両摺動面１４０，１４２との焼
付きが良好に防止される。また、アルミニウムを主成分
とする材料から成るシュー７６の母材１４６が母材１４
６より硬度の高い硬質層１５０（Ｎｉ−Ｐメッキ層の場
合、一般的にビッカース硬さＨV ４００〜５５０）およ
び硬質層１５２（Ｎｉ−Ｐ−Ｂ−Ｗメッキ層の場合、一
般的にビッカース硬さＨV６５０〜８００）によって覆
われることにより、シュー７６の強度が増し、シュー７
６の耐久性、ひいてはピストン１４を含む斜板式圧縮機
の耐久性が向上する。
ー７６の球面部１３２とピストン１４の凹球面１２８と
の同種金属の摺動による焼付き、およびシュー７６の平
面部１３８と斜板６０の両摺動面１４０，１４２との焼
付きが良好に防止される。また、アルミニウムを主成分
とする材料から成るシュー７６の母材１４６が母材１４
６より硬度の高い硬質層１５０（Ｎｉ−Ｐメッキ層の場
合、一般的にビッカース硬さＨV ４００〜５５０）およ
び硬質層１５２（Ｎｉ−Ｐ−Ｂ−Ｗメッキ層の場合、一
般的にビッカース硬さＨV６５０〜８００）によって覆
われることにより、シュー７６の強度が増し、シュー７
６の耐久性、ひいてはピストン１４を含む斜板式圧縮機
の耐久性が向上する。
【００１９】母材１４６と硬質層（本実施形態ではＮｉ
−Ｐ−Ｂ−Ｗメッキ層）１５２との間に形成される硬質
層（本実施形態ではＮｉ−Ｐメッキ層）１５０はまた、
下地層として機能して母材１４６とＮｉ−Ｐ−Ｂ−Ｗメ
ッキ層との固着性（密着性）を高め、Ｎｉ−Ｐ−Ｂ−Ｗ
メッキ層の母材１４６からの剥離を防止する機能を果た
す。Ｎｉ−Ｐ−Ｂ−Ｗは、一般的にＮｉ−Ｐより硬度が
高く、耐摩耗性に優れている。同じことは硬質層１５２
をＮｉ−Ｂメッキ層とする場合にも言える。また、Ｎｉ
−Ｐメッキ層は、Ｎｉ−Ｐ−Ｂ−Ｗメッキ層に衝撃が加
えられた時の緩衝層としても機能する。このように硬質
層１５２の母材１４６からの剥離や欠けが良好に防止さ
れることによっても、シュー７６の摺動性および耐久性
が長期にわたって維持される。
−Ｐ−Ｂ−Ｗメッキ層）１５２との間に形成される硬質
層（本実施形態ではＮｉ−Ｐメッキ層）１５０はまた、
下地層として機能して母材１４６とＮｉ−Ｐ−Ｂ−Ｗメ
ッキ層との固着性（密着性）を高め、Ｎｉ−Ｐ−Ｂ−Ｗ
メッキ層の母材１４６からの剥離を防止する機能を果た
す。Ｎｉ−Ｐ−Ｂ−Ｗは、一般的にＮｉ−Ｐより硬度が
高く、耐摩耗性に優れている。同じことは硬質層１５２
をＮｉ−Ｂメッキ層とする場合にも言える。また、Ｎｉ
−Ｐメッキ層は、Ｎｉ−Ｐ−Ｂ−Ｗメッキ層に衝撃が加
えられた時の緩衝層としても機能する。このように硬質
層１５２の母材１４６からの剥離や欠けが良好に防止さ
れることによっても、シュー７６の摺動性および耐久性
が長期にわたって維持される。
【００２０】斜板６０は、その母材１６０が鉄系材料の
一種であるダクタイル鋳鉄（ＦＣＤ７００あるいはＦＣ
Ｄ６００）から成る。母材１６０の表面であって、シュ
ー７６の平面部１３８との摺動面１４０，１４２には、
摺動層１６４が形成されている。なお、図２には、理解
を容易にするために、摺動層１６４の厚みが誇張して示
されている。摺動層１６４は、少なくともポリテトラフ
ルオルエチレン（以下、「ＰＴＦＥ」と略称する）を含
有する固体潤滑剤が、熱硬化樹脂で固められて成るもの
である。熱硬化樹脂としては、ポリアミドイミド（ＰＡ
Ｉ），フェノール樹脂，エポキシ樹脂，フラン樹脂，ユ
リヤ樹脂，不飽和ポリエステル等を少なくとも１つ含む
ものを使用可能であり、ポリアミドイミドを主成分とす
るものが望ましい。摺動層１６４におけるＰＴＦＥの含
有率は、１０〜４０vol％の範囲にあり、１４vol％以上
の範囲にあることが望ましく、１８vol％以上の範囲に
あることがさらに望ましい。固体潤滑剤は、上記ＰＴＦ
Ｅの他に、二硫化モリブデン（ＭｏＳ2）を含有するも
のとすることが望ましい。二硫化モリブデンの摺動層１
６４における含有率は、５〜３０vol％の範囲にあり、
７vol％以上の範囲にあることが望ましく、１５vol％以
上の範囲にあることがさらに望ましい。
一種であるダクタイル鋳鉄（ＦＣＤ７００あるいはＦＣ
Ｄ６００）から成る。母材１６０の表面であって、シュ
ー７６の平面部１３８との摺動面１４０，１４２には、
摺動層１６４が形成されている。なお、図２には、理解
を容易にするために、摺動層１６４の厚みが誇張して示
されている。摺動層１６４は、少なくともポリテトラフ
ルオルエチレン（以下、「ＰＴＦＥ」と略称する）を含
有する固体潤滑剤が、熱硬化樹脂で固められて成るもの
である。熱硬化樹脂としては、ポリアミドイミド（ＰＡ
Ｉ），フェノール樹脂，エポキシ樹脂，フラン樹脂，ユ
リヤ樹脂，不飽和ポリエステル等を少なくとも１つ含む
ものを使用可能であり、ポリアミドイミドを主成分とす
るものが望ましい。摺動層１６４におけるＰＴＦＥの含
有率は、１０〜４０vol％の範囲にあり、１４vol％以上
の範囲にあることが望ましく、１８vol％以上の範囲に
あることがさらに望ましい。固体潤滑剤は、上記ＰＴＦ
Ｅの他に、二硫化モリブデン（ＭｏＳ2）を含有するも
のとすることが望ましい。二硫化モリブデンの摺動層１
６４における含有率は、５〜３０vol％の範囲にあり、
７vol％以上の範囲にあることが望ましく、１５vol％以
上の範囲にあることがさらに望ましい。
【００２１】本実施形態においては、斜板６０が第１摺
動材を、シュー７６が斜板６０上を摺動する第２摺動材
をそれぞれ構成している。本実施形態は、第１摺動材と
第２摺動材とを含む摺動装置を、斜板式圧縮機に適用し
た一実施形態なのである。
動材を、シュー７６が斜板６０上を摺動する第２摺動材
をそれぞれ構成している。本実施形態は、第１摺動材と
第２摺動材とを含む摺動装置を、斜板式圧縮機に適用し
た一実施形態なのである。
【００２２】本実施形態によれば、斜板６０の摺動層１
６４がＰＴＦＥを１０〜４０vol％含有するものとする
ことにより、摺動特性に優れた斜板６０が得られ、斜板
６０とシュー７６との摺動抵抗が低減させられるととも
に、斜板６０の耐焼付き性および耐摩耗性が向上する。
斜板式圧縮機においては、比較的長時間停止していた圧
縮機が起動される際や、冷媒ガスが圧縮機外部に漏れた
場合などに、圧縮機内が潤滑油不足の状態（その究極の
状態はドライ状態）となり易いのであるが、このような
苛酷な条件下でも、斜板６０の優れた摺動特性が維持さ
れ、斜板６０とシュー７６との焼付きが防止され、斜板
６０、ひいては圧縮機の寿命低下が良好に回避される。
６４がＰＴＦＥを１０〜４０vol％含有するものとする
ことにより、摺動特性に優れた斜板６０が得られ、斜板
６０とシュー７６との摺動抵抗が低減させられるととも
に、斜板６０の耐焼付き性および耐摩耗性が向上する。
斜板式圧縮機においては、比較的長時間停止していた圧
縮機が起動される際や、冷媒ガスが圧縮機外部に漏れた
場合などに、圧縮機内が潤滑油不足の状態（その究極の
状態はドライ状態）となり易いのであるが、このような
苛酷な条件下でも、斜板６０の優れた摺動特性が維持さ
れ、斜板６０とシュー７６との焼付きが防止され、斜板
６０、ひいては圧縮機の寿命低下が良好に回避される。
【００２３】シュー７６の硬質層１５２を、二硫化モリ
ブデン，窒化ホウ素（ＢＮ），二硫化タングステン
（ＷＳ2），グラファイト，ＰＴＦＥ等の固体潤滑剤を
少なくとも一つ含有するものとすることもできる。ま
た、硬質層１５２の、シュー７６の球面部１３２側と平
面部１３８側との少なくとも一方の上に、固体潤滑剤を
含有した合成樹脂の層である減摩層を形成することも可
能である。固体潤滑剤としては、上記硬質層１５２に含
有させ得る固体潤滑剤であれば使用することができ、合
成樹脂としては、ポリアミドイミド，エポキシ樹脂，ポ
リエーテルケトン，フェノール樹脂等を採用することが
できる。これらポリアミドイミド，エポキシ樹脂，ポリ
エーテルケトン，フェノール樹脂は、耐熱性に優れ、か
つ、上記固体潤滑剤を含むことにより、耐摩耗性が向上
するとともに、摩擦係数が低減する。
ブデン，窒化ホウ素（ＢＮ），二硫化タングステン
（ＷＳ2），グラファイト，ＰＴＦＥ等の固体潤滑剤を
少なくとも一つ含有するものとすることもできる。ま
た、硬質層１５２の、シュー７６の球面部１３２側と平
面部１３８側との少なくとも一方の上に、固体潤滑剤を
含有した合成樹脂の層である減摩層を形成することも可
能である。固体潤滑剤としては、上記硬質層１５２に含
有させ得る固体潤滑剤であれば使用することができ、合
成樹脂としては、ポリアミドイミド，エポキシ樹脂，ポ
リエーテルケトン，フェノール樹脂等を採用することが
できる。これらポリアミドイミド，エポキシ樹脂，ポリ
エーテルケトン，フェノール樹脂は、耐熱性に優れ、か
つ、上記固体潤滑剤を含むことにより、耐摩耗性が向上
するとともに、摩擦係数が低減する。
【００２４】以上、本発明の一実施形態について説明し
たが、これは例示に過ぎず、本発明は、上記実施形態に
限定されるものではない。例えば、本実施形態では、シ
ュー７６の表面を覆う被膜たる硬質層を２層（硬質層１
５０，１５２）とした場合で説明したが、本実施形態に
おいて例示したメッキのうちの１つから成る単一の層と
してもよい。また、斜板６０の母材１６０を鉄系材料か
ら成るものとして説明したが、Ａ３９０等のアルミニウ
ムを主成分とするアルミニウム合金としてもよい。さら
に、斜板との係合部の両側に頭部を有する両頭ピストン
を備える斜板式圧縮機、あるいは、固定容量型斜板式圧
縮機等に使用することも可能であり、その他、本発明
は、前記〔発明が解決しようとする課題，課題解決手段
および効果〕の項に記載された態様を始めとして、当業
者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実
施することができる。
たが、これは例示に過ぎず、本発明は、上記実施形態に
限定されるものではない。例えば、本実施形態では、シ
ュー７６の表面を覆う被膜たる硬質層を２層（硬質層１
５０，１５２）とした場合で説明したが、本実施形態に
おいて例示したメッキのうちの１つから成る単一の層と
してもよい。また、斜板６０の母材１６０を鉄系材料か
ら成るものとして説明したが、Ａ３９０等のアルミニウ
ムを主成分とするアルミニウム合金としてもよい。さら
に、斜板との係合部の両側に頭部を有する両頭ピストン
を備える斜板式圧縮機、あるいは、固定容量型斜板式圧
縮機等に使用することも可能であり、その他、本発明
は、前記〔発明が解決しようとする課題，課題解決手段
および効果〕の項に記載された態様を始めとして、当業
者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実
施することができる。
【００２５】
【実施例】上記〔発明の実施の形態〕の項で説明した斜
板式圧縮機の摺動装置を構成する斜板６０およびシュー
７６であって、摺動層１６４における固体潤滑剤および
熱硬化樹脂の各含有率を表１に示すように種々に変えた
斜板６０の、シュー７６との耐焼付き性および耐摩耗性
を含む摺動特性についてそれぞれ試験を行った。本摺動
特性試験では、固体潤滑剤および熱硬化樹脂の含有率が
それぞれ異なる斜板６０を１１種類製造し、それらを♯
１〜♯１１の番号でそれぞれ表す。♯１〜♯１０の斜板
６０は、本発明に係る斜板であり、各斜板６０の摺動層
１６４は、ＰＴＦＥおよび二硫化モリブデン（Ｍｏ
Ｓ2）がポリアミドイミド（ＰＡＩ）を主成分とする熱
硬化樹脂で固められて成るものである。♯１〜♯１０の
斜板６０は、それぞれ摺動層１６４におけるＰＴＦＥの
含有率を１０〜４０vol％（約８〜５０wt％）の範囲で
変えたものである。また、二硫化モリブデンの摺動層１
６４における含有率は、５〜３０vol％の範囲である。
♯１１の斜板は、比較のために製造された斜板であり、
その摺動層は、固体潤滑剤としてＰＴＦＥを含まず、二
硫化モリブデンおよびグラファイトがポリアミドイミド
を主成分とする熱硬化樹脂で固められて成るものであ
る。表１には、上記試験の結果が斜板６０の番号♯１〜
♯１１と対応付けて記載されている。
板式圧縮機の摺動装置を構成する斜板６０およびシュー
７６であって、摺動層１６４における固体潤滑剤および
熱硬化樹脂の各含有率を表１に示すように種々に変えた
斜板６０の、シュー７６との耐焼付き性および耐摩耗性
を含む摺動特性についてそれぞれ試験を行った。本摺動
特性試験では、固体潤滑剤および熱硬化樹脂の含有率が
それぞれ異なる斜板６０を１１種類製造し、それらを♯
１〜♯１１の番号でそれぞれ表す。♯１〜♯１０の斜板
６０は、本発明に係る斜板であり、各斜板６０の摺動層
１６４は、ＰＴＦＥおよび二硫化モリブデン（Ｍｏ
Ｓ2）がポリアミドイミド（ＰＡＩ）を主成分とする熱
硬化樹脂で固められて成るものである。♯１〜♯１０の
斜板６０は、それぞれ摺動層１６４におけるＰＴＦＥの
含有率を１０〜４０vol％（約８〜５０wt％）の範囲で
変えたものである。また、二硫化モリブデンの摺動層１
６４における含有率は、５〜３０vol％の範囲である。
♯１１の斜板は、比較のために製造された斜板であり、
その摺動層は、固体潤滑剤としてＰＴＦＥを含まず、二
硫化モリブデンおよびグラファイトがポリアミドイミド
を主成分とする熱硬化樹脂で固められて成るものであ
る。表１には、上記試験の結果が斜板６０の番号♯１〜
♯１１と対応付けて記載されている。
【００２６】
【表１】
【００２７】上記摺動特性試験は以下の要領で行った。
摺動特性試験は、ドライ焼付き試験，摩耗量試験，貧潤
滑焼付き荷重試験を含むものであり、それらのうち、ド
ライ焼付き試験および摩耗量の試験は実機で行い、貧潤
滑焼付き荷重の試験は、図３に示す試験機１７０を使用
して行った。試験機１７０については後に説明する。な
お、試験に使用した実機は、前記〔発明の実施の形態〕
の項で説明した容量可変型斜板式圧縮機と同様のもので
あるため、説明は省略する。本実機において♯１〜♯１
１の斜板と摺動するシュー７６は、前記アルミニウム合
金（Ａ４０３２）製の母材（ビッカース硬さＨV１５
０）１４６上に、厚さ２５μｍのＮｉ−Ｐメッキ層が形
成され、さらにその上に厚さ２５μｍのＮｉ−Ｐ−Ｂ−
Ｗメッキから成る硬質層１５２が形成されたものを使用
した。
摺動特性試験は、ドライ焼付き試験，摩耗量試験，貧潤
滑焼付き荷重試験を含むものであり、それらのうち、ド
ライ焼付き試験および摩耗量の試験は実機で行い、貧潤
滑焼付き荷重の試験は、図３に示す試験機１７０を使用
して行った。試験機１７０については後に説明する。な
お、試験に使用した実機は、前記〔発明の実施の形態〕
の項で説明した容量可変型斜板式圧縮機と同様のもので
あるため、説明は省略する。本実機において♯１〜♯１
１の斜板と摺動するシュー７６は、前記アルミニウム合
金（Ａ４０３２）製の母材（ビッカース硬さＨV１５
０）１４６上に、厚さ２５μｍのＮｉ−Ｐメッキ層が形
成され、さらにその上に厚さ２５μｍのＮｉ−Ｐ−Ｂ−
Ｗメッキから成る硬質層１５２が形成されたものを使用
した。
【００２８】ドライ焼付き試験は、潤滑油の存在しない
無潤滑（ドライ）状態の実機に、♯１〜♯１１の斜板を
それぞれ組み込んで実施した。本試験では、実機の斜板
回転数を３０００ｒｐｍ、吐出圧を０．９８ＭＰａ（１
０ｋｇｆ／ｃｍ2）に設定した。
無潤滑（ドライ）状態の実機に、♯１〜♯１１の斜板を
それぞれ組み込んで実施した。本試験では、実機の斜板
回転数を３０００ｒｐｍ、吐出圧を０．９８ＭＰａ（１
０ｋｇｆ／ｃｍ2）に設定した。
【００２９】上記ドライ焼付き試験の結果として、前記
表１に、♯１〜♯１１の斜板の焼付きが生じるまでの時
間を示す。表１から明らかなように、固体潤滑剤として
ＰＴＦＥを含む♯１〜♯１０の斜板６０は、♯１１の斜
板のようにＰＴＦＥを含まない摺動層を有する斜板と比
較して、無潤滑状態で斜板６０とシュー７６とを摺動さ
せた場合に両者が焼付くまでの時間が長くなる。特に、
♯１〜♯５および♯９および♯１０の斜板６０のよう
に、摺動層１６４中のＰＴＦＥの含有率が２０vol％〜
４０vol％（２５wt％〜５０wt％）のものでは、焼付き
時間が♯１１の斜板と比較して３〜４倍に延長される。
表１に、♯１〜♯１１の斜板の焼付きが生じるまでの時
間を示す。表１から明らかなように、固体潤滑剤として
ＰＴＦＥを含む♯１〜♯１０の斜板６０は、♯１１の斜
板のようにＰＴＦＥを含まない摺動層を有する斜板と比
較して、無潤滑状態で斜板６０とシュー７６とを摺動さ
せた場合に両者が焼付くまでの時間が長くなる。特に、
♯１〜♯５および♯９および♯１０の斜板６０のよう
に、摺動層１６４中のＰＴＦＥの含有率が２０vol％〜
４０vol％（２５wt％〜５０wt％）のものでは、焼付き
時間が♯１１の斜板と比較して３〜４倍に延長される。
【００３０】また、貧潤滑焼付き荷重試験で使用した試
験機１７０は、図３に示すように、斜板６０を保持して
斜板６０の中心軸線まわりに回転させる回転装置（図示
省略）と、シュー７６を保持し、斜板６０の摺動面１４
０上にシュー７６を接触させるシュー保持具１７４とを
含むものである。本貧潤滑焼付き荷重試験の条件は、潤
滑油が存在はするが著しく不足している貧潤滑状態、具
体的には、１５ｍｇ／ｍｉｎで潤滑油が噴霧される状態
において、♯１〜♯１１の斜板６０を回転装置に保持さ
せるとともに、シュー保持部１７４に保持させたシュー
７６を斜板６０に対して、３９２Ｎの荷重から始まり、
５分毎に３９２Ｎずつ荷重を増加させて押し付け、回転
速度１５００ｒｐｍで斜板６０を回転させるものとし
た。斜板６０のシュー７６との接触面の中央の半径は４
３ｍｍであるので、摺動速度は６８ｍ／ｓｅｃである。
♯１〜♯１０の斜板６０のうち代表的なものとして♯
２，♯４，♯５，♯１０の斜板６０を選び、それら斜板
６０と♯１１の斜板とで、貧潤滑状態で焼付きが発生す
る荷重を測定した。本貧潤滑焼付き荷重試験の結果を前
記表１に示す。
験機１７０は、図３に示すように、斜板６０を保持して
斜板６０の中心軸線まわりに回転させる回転装置（図示
省略）と、シュー７６を保持し、斜板６０の摺動面１４
０上にシュー７６を接触させるシュー保持具１７４とを
含むものである。本貧潤滑焼付き荷重試験の条件は、潤
滑油が存在はするが著しく不足している貧潤滑状態、具
体的には、１５ｍｇ／ｍｉｎで潤滑油が噴霧される状態
において、♯１〜♯１１の斜板６０を回転装置に保持さ
せるとともに、シュー保持部１７４に保持させたシュー
７６を斜板６０に対して、３９２Ｎの荷重から始まり、
５分毎に３９２Ｎずつ荷重を増加させて押し付け、回転
速度１５００ｒｐｍで斜板６０を回転させるものとし
た。斜板６０のシュー７６との接触面の中央の半径は４
３ｍｍであるので、摺動速度は６８ｍ／ｓｅｃである。
♯１〜♯１０の斜板６０のうち代表的なものとして♯
２，♯４，♯５，♯１０の斜板６０を選び、それら斜板
６０と♯１１の斜板とで、貧潤滑状態で焼付きが発生す
る荷重を測定した。本貧潤滑焼付き荷重試験の結果を前
記表１に示す。
【００３１】表１から明らかなように、♯１１の斜板で
は焼付きが生じる荷重が３１３６Ｎであるのに対して、
本発明に係る斜板のうち、特に♯１０の斜板６０では、
その２倍の荷重（６２７２Ｎ）で斜板６０とシュー７６
とを摺動させた場合に焼付きが発生した。本発明に係る
その他の斜板（♯２，♯４，♯５の斜板６０）について
も、♯１１の斜板と比較して貧潤滑焼付き荷重がかなり
大きかった。つまり、本発明によれば、無潤滑状態や貧
潤滑状態という過酷な摺動条件下での耐焼付き性が向上
し、優れた摺動特性を維持する斜板６０およびシュー７
６が得られるのである。
は焼付きが生じる荷重が３１３６Ｎであるのに対して、
本発明に係る斜板のうち、特に♯１０の斜板６０では、
その２倍の荷重（６２７２Ｎ）で斜板６０とシュー７６
とを摺動させた場合に焼付きが発生した。本発明に係る
その他の斜板（♯２，♯４，♯５の斜板６０）について
も、♯１１の斜板と比較して貧潤滑焼付き荷重がかなり
大きかった。つまり、本発明によれば、無潤滑状態や貧
潤滑状態という過酷な摺動条件下での耐焼付き性が向上
し、優れた摺動特性を維持する斜板６０およびシュー７
６が得られるのである。
【００３２】摩耗量試験は、正規の（実際に圧縮機の通
常運転時に使用される）潤滑油を含む冷媒ガスを使用し
た潤滑条件で行った。本摩耗量試験では、実機の斜板回
転数を４５００ｒｐｍ、吐出圧を高圧の３．４３ＭＰａ
（３５ｋｇｆ／ｃｍ2）に設定して断続運転を行った。
すなわち、上記条件で２５秒間運転を行い、５秒間停止
させるという作動を２０時間にわたって繰り返し行わせ
た。
常運転時に使用される）潤滑油を含む冷媒ガスを使用し
た潤滑条件で行った。本摩耗量試験では、実機の斜板回
転数を４５００ｒｐｍ、吐出圧を高圧の３．４３ＭＰａ
（３５ｋｇｆ／ｃｍ2）に設定して断続運転を行った。
すなわち、上記条件で２５秒間運転を行い、５秒間停止
させるという作動を２０時間にわたって繰り返し行わせ
た。
【００３３】この摩耗量試験は、♯１〜♯５および♯８
〜♯１０の斜板６０について行った。その試験結果を表
１に示す。表１から明らかなように、摺動層１６４中の
ＰＴＦＥの含有率が高くなるほど、斜板６０の摩耗量が
大きくなる傾向がある。したがって、摺動層１６４中の
ＰＴＦＥの含有率を１０vol％〜４０vol％とすること
が、耐摩耗性向上と耐焼付き性向上との両方の観点から
望ましく、ＰＴＦＥの含有率を１４vol％〜３５vol％と
することがさらに望ましく、１８vol％〜３０vol％とす
ることが特に望ましい。斜板６０の摺動層１６４をこの
ように構成することにより、耐摩耗性および耐焼付き性
の高い斜板６０が得られ、斜板６０およびシュー７６の
寿命低下を良好に回避し得る。
〜♯１０の斜板６０について行った。その試験結果を表
１に示す。表１から明らかなように、摺動層１６４中の
ＰＴＦＥの含有率が高くなるほど、斜板６０の摩耗量が
大きくなる傾向がある。したがって、摺動層１６４中の
ＰＴＦＥの含有率を１０vol％〜４０vol％とすること
が、耐摩耗性向上と耐焼付き性向上との両方の観点から
望ましく、ＰＴＦＥの含有率を１４vol％〜３５vol％と
することがさらに望ましく、１８vol％〜３０vol％とす
ることが特に望ましい。斜板６０の摺動層１６４をこの
ように構成することにより、耐摩耗性および耐焼付き性
の高い斜板６０が得られ、斜板６０およびシュー７６の
寿命低下を良好に回避し得る。
【００３４】上記♯１１の斜板は、ＳＵＪ２（軸受鋼の
一種である高炭素クロム軸受鋼）製のシューと組み合わ
される場合には、前記摺動特性試験と同一の条件で試験
した場合に、ドライ焼付き時間が２５秒、貧潤滑焼付き
荷重５８８０Ｎというように優れた摺動特性を示すので
あるが、アルミニウム合金から成る母材１４６にＮｉ−
Ｐメッキの硬質層１５０およびＮｉ−Ｐ−Ｂ−Ｗメッキ
の硬質層１５２が形成されたシュー７６と組み合わせた
本試験においては、表１に示すように、ドライ焼付き時
間が１０秒、貧潤滑焼付き荷重３１３６Ｎと摺動特性が
低下してしまう。これは、♯１１の斜板をニッケルメッ
キのシュー７６と組み合わせた場合には、ＳＵＪ２製の
シューと組み合わせた場合に比較して摩擦係数が高くな
ることと関係があり、試験途中のＳＵＪ２製のシューの
平面部には、二硫化モリブデンが転写されているのに対
し、ニッケルメッキのシュー７６には転写されていない
ことと関係があると推測される。
一種である高炭素クロム軸受鋼）製のシューと組み合わ
される場合には、前記摺動特性試験と同一の条件で試験
した場合に、ドライ焼付き時間が２５秒、貧潤滑焼付き
荷重５８８０Ｎというように優れた摺動特性を示すので
あるが、アルミニウム合金から成る母材１４６にＮｉ−
Ｐメッキの硬質層１５０およびＮｉ−Ｐ−Ｂ−Ｗメッキ
の硬質層１５２が形成されたシュー７６と組み合わせた
本試験においては、表１に示すように、ドライ焼付き時
間が１０秒、貧潤滑焼付き荷重３１３６Ｎと摺動特性が
低下してしまう。これは、♯１１の斜板をニッケルメッ
キのシュー７６と組み合わせた場合には、ＳＵＪ２製の
シューと組み合わせた場合に比較して摩擦係数が高くな
ることと関係があり、試験途中のＳＵＪ２製のシューの
平面部には、二硫化モリブデンが転写されているのに対
し、ニッケルメッキのシュー７６には転写されていない
ことと関係があると推測される。
【図１】本発明の一実施形態である摺動装置を構成する
斜板およびシューを備える斜板式圧縮機を示す正面断面
図である。
斜板およびシューを備える斜板式圧縮機を示す正面断面
図である。
【図２】上記斜板とシューとを拡大して示す正面断面図
である。
である。
【図３】上記斜板とシューとの摺動特性試験に使用され
る試験機を概略的に示す正面断面図である。
る試験機を概略的に示す正面断面図である。
６０：斜板 ７６：シュー １４０，１４２：摺動
面 １４６：母材 １５０，１５２：硬質層 １６０：母材 １６４：
摺動層
面 １４６：母材 １５０，１５２：硬質層 １６０：母材 １６４：
摺動層
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｆ０４Ｂ 39/00 １０７ Ｃ１０Ｎ 10:12
// Ｃ１０Ｎ 10:12 40:02
40:02 Ｆ０４Ｂ 27/08 Ｈ
(72)発明者 米良 実
愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会
社豊田自動織機内
(72)発明者 村上 智洋
愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会
社豊田自動織機内
(72)発明者 杉浦 学
愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会
社豊田自動織機内
Ｆターム(参考） 3H003 AA03 AC03 AD03 BD00 CB07
3H076 AA06 BB18 BB26 CC20 CC33
4H104 AA19C CD02C CE13A EA05A
FA06 PA01
Claims (5)
- 【請求項１】 少なくともポリテトラフルオルエチレン
を含有する固体潤滑剤が熱硬化樹脂で固められて成り、
かつ、ポリテトラフルオルエチレンの含有率が１０〜４
０vol％の範囲にある摺動層を備えたことを特徴とする
摺動材。 - 【請求項２】 前記固体潤滑剤がさらに二硫化モリブデ
ンを含み、その二硫化モリブデンの含有率が５〜３０vo
l％の範囲にある 請求項１に記載の摺動材。 - 【請求項３】 前記熱硬化樹脂がポリアミドイミドを主
成分とするものである請求項１または２に記載の摺動
材。 - 【請求項４】 少なくともポリテトラフルオルエチレン
を含有する固体潤滑剤が熱硬化樹脂で固められて成り、
かつ、ポリテトラフルオルエチレンの含有率が１０〜４
０vol％の範囲にある摺動層を備えた第１摺動材と、ニ
ッケル系メッキが施された第２摺動材とが互いに摺動す
ることを特徴とする摺動装置。 - 【請求項５】 前記摺動装置が、斜板式圧縮機の、斜板
とその斜板上を摺動するシューとを含む摺動装置である
請求項４に記載の摺動装置。
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|---|---|---|---|
| JP2001341574A JP3918516B2 (ja) | 2001-11-07 | 2001-11-07 | 斜板式圧縮機 |
| KR10-2002-0048913A KR100493218B1 (ko) | 2001-11-07 | 2002-08-19 | 슬라이딩재 및 슬라이딩 장치 |
| US10/262,011 US6752065B2 (en) | 2001-11-07 | 2002-09-30 | Sliding member and sliding device |
| EP02022536A EP1310674B1 (en) | 2001-11-07 | 2002-10-07 | Coating for swash plate compressor |
| DE60216880T DE60216880T2 (de) | 2001-11-07 | 2002-10-07 | Beschichtung eines Taumelscheibenverdichters |
| BR0204392-0A BR0204392A (pt) | 2001-11-07 | 2002-10-23 | Elemento deslizante e dispositivo deslizante |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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|---|---|
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| JP2003138287A5 JP2003138287A5 (ja) | 2005-03-17 |
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Family
ID=19155582
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|---|---|---|---|
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| EP (1) | EP1310674B1 (ja) |
| JP (1) | JP3918516B2 (ja) |
| KR (1) | KR100493218B1 (ja) |
| CN (1) | CN1232579C (ja) |
| BR (1) | BR0204392A (ja) |
| DE (1) | DE60216880T2 (ja) |
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| WO2013094315A1 (ja) | 2011-12-22 | 2013-06-27 | 大豊工業株式会社 | 摺動部材 |
| WO2013108463A1 (ja) | 2012-01-20 | 2013-07-25 | 大豊工業株式会社 | 摺動部材 |
| WO2014168088A1 (ja) * | 2013-04-10 | 2014-10-16 | Ntn株式会社 | 斜板式コンプレッサの半球シューおよび斜板式コンプレッサ |
| JP2015178780A (ja) * | 2014-03-18 | 2015-10-08 | 大豊工業株式会社 | 斜板式コンプレッサ |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2003184743A (ja) * | 2001-12-12 | 2003-07-03 | Toyota Industries Corp | 斜板式圧縮機用シューおよびそれが配設された斜板式圧縮機 |
| JP4232506B2 (ja) * | 2002-06-24 | 2009-03-04 | 株式会社豊田自動織機 | 摺動部品 |
| JP4151379B2 (ja) * | 2002-10-29 | 2008-09-17 | トヨタ自動車株式会社 | 摺動部材 |
| JP2004162640A (ja) * | 2002-11-14 | 2004-06-10 | Toyota Industries Corp | 容量可変型圧縮機の制御弁 |
| US20040149123A1 (en) * | 2002-12-18 | 2004-08-05 | Kiyokazu Yamamoto | Piston compressor |
| JP2004211576A (ja) * | 2002-12-27 | 2004-07-29 | Sanden Corp | 斜板式圧縮機 |
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