JP2021098367A - 樹脂成形体およびスクロールロータ - Google Patents

Abstract

【課題】価格を低く抑えながらも、寸法精度に優れるとともに、機械的強度が確保された樹脂成形体およびスクロールロータを提供する。【解決手段】スクロールロータ１は、ベース樹脂としての熱可塑性樹脂と、粒状無機物と、繊維状無機物とを含む樹脂組成物の樹脂成形体であって、樹脂組成物は、粒状無機物および繊維状無機物の合計体積が、樹脂組成物全体積の３０体積％〜７０体積％であり、樹脂成形体は、樹脂組成物の射出成形体であり、射出成形時において溶融した樹脂組成物の流れ方向をＭＤと定め、ＭＤに直交する方向をＴＤと定めた場合、樹脂成形体の線膨張係数の比（ＡＭＤ／ＡＴＤ）、または樹脂成形体の成形収縮率の比（ＢＭＤ／ＢＴＤ）が０．５〜１である。【選択図】図１

Description

本発明は、樹脂成形体、および、スクロール型圧縮機などに搭載されるスクロールロータに関する。

冷風または温風を送り出し、室内または車内の温度を調節する冷暖房設備機、空気調和設備機、空気調和機、冷凍／冷蔵ショーケース、冷蔵庫などの冷凍機などには、冷媒圧縮機が使用されている。冷媒圧縮機の中でも、スクロール型冷媒圧縮機は近年注目され、用途が拡大するとともに、高効率化や耐久性の向上などが求められている。特に、スクロール型冷媒圧縮機内は、通常の冷媒圧縮機で約１００℃、自動車用空気調和機いわゆるカー・エア・コンディショナなどでは１５０℃程度に加熱されるので、各種スクロール部材においても耐熱性およびそのような高温条件での耐久性が要求されている。

スクロール型冷媒圧縮機として、例えば特許文献１の圧縮機が知られている。図８に、この種の圧縮機の概要を示す縦断面図を示す。密閉容器２１は、内部に圧縮機構部２２とモータ機構部２３とが配設され、流体吸入口２４ａおよび流体吐出口２４ｂにより外部と接続されている。圧縮機構部２２は、流体吸入口２４ａより吸入した冷媒を圧縮して流体吐出口２４ｂより吐出する部分であり、基板（いわゆる鏡板）とその表面に直立する渦巻き状の側板（いわゆるラップ）とを備えた固定側スクロールロータ２６と、この固定側スクロールロータ２６に対して旋回運動する可動側スクロールロータ２７とから構成されている。この可動側スクロールロータ２７も基板とその表面に直立する渦巻き状の側板とを備えている。

モータ機構部２３は、可動側スクロールロータ２７に旋回駆動力を与える部分であり、固定子２３ａと回転子２３ｂとから構成されている。また、密閉容器２１の底部には、圧縮機構部２２およびモータ機構部２３の摺動部を潤滑する冷凍機油３１が貯えられ、油供給機構（図示省略）により圧縮機構部２２に供給されている。なお、可動側スクロールロータ２７は、スラスト軸受（図示省略）により支えられ、このスラスト軸受がさらに軸受部品により支承され、回転子２３ｂの主軸の端部に設けられた偏心軸受により旋回運動する機構となっている。スクロール型冷媒圧縮機が運転を開始すると、回転子２３ｂの回転により可動側スクロールロータ２７が旋回運動を始める。流体吸入口２４ａより圧縮機構部２２に入った冷媒は、旋回する渦巻き状の側板の外周から中心に移動しながら圧縮され固定側スクロールロータ２６の開口部２５を経て流体吐出口２４ｂより外部に吐出される。

次に、スクロール型冷媒圧縮機の圧縮機構部について、図９〜図１１に基づいて説明する。図９は、スクロール型冷媒圧縮機の圧縮機構部の縦断面図を示し、図１０は、チップシールが装着されたスクロールロータの側板の断面図を示し、図１１は、スクロール型冷媒圧縮機の圧縮機構部の説明図を示す。

図９に示すように、基板２６ａ、２７ａの片面に渦巻き状の側板２６ｂ、２７ｂを形成した一対のスクロールロータ２６、２７を対向位置に配置して、側板２６ｂ、２７ｂを偏心状態にかみ合わせて、各側板の壁面部２９の間に圧縮室２８を形成する。一対のスクロールロータ２６、２７を相対的に公転運動させて圧縮室２８を外周から中心に向けて移動させながら（図１１参照）圧縮室２８内の流体を圧縮／圧送し、その圧縮／圧送流体を中心部の開口部２５から吐出させる。

圧縮室２８内の流体の漏洩を防止するために、側板２６ｂ、２７ｂの軸方向端面に渦巻き状のシール溝２７ｃ（図１０参照）が形成され、そのシール溝２７ｃ内に渦巻き状で長手方向に幅が均等なチップシール３０が収納される。チップシール３０は圧縮室２８内の流体圧力によって、対向する各スクロールロータ２６、２７の基板２６ａ、２７ａの内側面に圧接される。これにより、壁面部２９の間を通過する冷媒のシールを行っている。

また、スクロール型冷媒圧縮機においては、圧縮／圧送流体が両スクロールロータ２６、２７の側板２６ｂ、２７ｂの隙間から漏れ出さないように、固定側スクロールロータ２６の側板２６ｂと可動側スクロールロータ２７の側板２７ｂとが近接する側板２６ｂ、２７ｂの隙間は、高い寸法精度で管理されている。この隙間の大小によってスクロール型冷媒圧縮機の効率などが大きく影響するため、隙間を厳密に管理する必要がある。例えば、隙間を一定に保つために、各スクロールロータの基板、および該基板に対する側板の直角度などを精度よく管理することが必要である。

特開平０７−１３９４７９号公報

近年、冷媒などを圧縮するスクロール型圧縮機などのスクロール機械の需要が拡大され、それに伴って、スクロール機械の低価格化が望まれている。また、スクロール機械の静音化も要求されている。例えば、スクロール機械のスクロールロータを射出成形法に基づいて樹脂製とすることが可能になれば、スクロール機械における大きな原低効果が期待できる。

しかしながら、単に射出成形法に基づいて一般的な樹脂によりスクロールロータを作製した場合、樹脂の不均一な収縮による寸法精度の低下などの不具合が懸念される。具体的には、図１０において、スクロールロータ２７の基板２７ａに対し側板２７ｂが傾いてしまい、基板２７ａに対する側板２７ｂの直角度が下がるという不具合や、基板２７ａの摺接面２７ｄから側板２７ｂの軸方向端面２７ｅまで側板２７ｂの幅が不均一となって、基板２７ａの摺接面２７ｄと側板２７ｂの軸方向端面２７ｅとの平行度が下がるという不具合が発生するおそれがある。

このように、射出成形法に基づいて作製された樹脂製のスクロールロータは、切削加工によって作製されたアルミニウム製のスクロールロータと比べて、寸法精度が劣るため、スクロールロータの樹脂化が困難であった。また、寸法精度が劣るスクロールロータをスクロール機械に組み込んで使用する場合、スクロール機械から生じる異音も問題となりえる。

また、スクロールロータを樹脂化する際には、スクロールロータの機械的強度などを確保して耐久性なども配慮する必要がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、価格を低く抑えながらも、寸法精度に優れるとともに、機械的強度が確保された樹脂成形体およびスクロールロータを提供することを目的とする。

本発明の樹脂成形体は、ベース樹脂としての熱可塑性樹脂と、粒状無機物と、繊維状無機物とを含む樹脂組成物の樹脂成形体であって、上記樹脂組成物は、上記粒状無機物および上記繊維状無機物の合計体積が、上記樹脂組成物全体積の３０体積％〜７０体積％であり、上記樹脂成形体は、上記樹脂組成物の射出成形体であり、射出成形時において溶融した上記樹脂組成物の流れ方向をＭＤと定め、上記ＭＤに直交する方向をＴＤと定めた場合、上記樹脂成形体の線膨張係数の比（Ａ_ＭＤ／Ａ_ＴＤ）、または上記樹脂成形体の成形収縮率の比（Ｂ_ＭＤ／Ｂ_ＴＤ）が０．５〜１であることを特徴とする。

また、上記樹脂組成物は、上記樹脂組成物全体積に対して、上記粒状無機物を２０体積％〜４０体積％含み、かつ、上記繊維状無機物を１０体積％〜３０体積％含む組成物であることを特徴とする。

上記樹脂成形体は、上記ＭＤおよび上記ＴＤにおける成形収縮率がいずれも１％以下であることを特徴とする。

上記熱可塑性樹脂が結晶性樹脂であることを特徴とする。また、上記結晶性樹脂がポリアリーレンサルファイド（ＰＡＳ）系樹脂であることを特徴とする。

上記樹脂組成物は、さらに非晶性樹脂を含み、該非晶性樹脂は、上記樹脂組成物全体積に対して５体積％〜２０体積％含まれることを特徴とする。また、上記非晶性樹脂がポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）樹脂であることを特徴とする。

上記粒状無機物の平均粒径が０．５μｍ〜１００μｍであり、上記繊維状無機物の平均繊維長が１０μｍ〜３ｍｍであり、平均アスペクト比が２〜１０００であることを特徴とする。

上記樹脂組成物において、上記粒状無機物の含有割合が上記繊維状無機物の含有割合よりも多いことを特徴とする。

上記粒状無機物は炭酸カルシウムであることを特徴とする。

上記繊維状無機物はガラス繊維であることを特徴とする。

本発明のスクロールロータは、略平板状の基板と、上記基板から略直角に延設された渦巻き状の側板とを備え、相手側ロータとの間で圧縮室を形成し、流体を圧縮または圧送させるスクロールロータであって、上記スクロールロータが本発明の樹脂成形体であることを特徴とする。

上記基板は略円板状であり、上記基板の上記側板が設けられた側の略中央部にゲート痕が形成されていることを特徴とする。

上記基板の上記側板が設けられた側とは反対側の面に、上記基板を補強する複数のリブが設けられ、該リブは、上記基板の内側から外側に向けて放射状に延設され、かつ、上記基板の円周方向に略等間隔で設けられていることを特徴とする。

上記基板の上記側板が設けられた側とは反対側の面に、上記基板に形成されるウエルドラインを回避した複数の凹部が設けられ、該凹部は、上記基板の円周方向に略等間隔で設けられていることを特徴とする。

上記基板の上記側板が設けられた側とは反対側の面に、上記樹脂成形体が射出金型から取り出されるときに用いられる突出しピンの跡を有し、該突出しピンの跡は、上記基板の内側から外側に向けて複数設けられ、かつ、上記基板の円周方向に複数設けられていることを特徴とする。

上記スクロールの上記側板の上記相手側ロータ側の端面に、上記相手側ロータの基板と摺接するチップシールの装着が可能な溝が形成されていることを特徴とする。

上記流体が冷媒または油であることを特徴とする。

本発明の樹脂成形体は、ベース樹脂としての熱可塑性樹脂と、所定量の粒状無機物と繊維状無機物を含む樹脂組成物の射出成形体であるので、射出成形による大量生産を可能としながらも、要求される寸法精度を確保しつつ、機械的強度も確保した樹脂成形体となる。また、生産性よく効率的に大量に生産できることから、樹脂成形体の価格を低く抑えることが可能になる。

また、上記樹脂成形体は、樹脂成形体の線膨張係数の比（Ａ_ＭＤ／Ａ_ＴＤ）、または樹脂成形体の成形収縮率の比（Ｂ_ＭＤ／Ｂ_ＴＤ）が０．５〜１であるので、成形収縮方向にほぼムラが生じず、寸法精度に特に優れた樹脂成形体となる。

樹脂成形体は、ＭＤおよびＴＤにおける成形収縮率がいずれも１％以下であるので、射出成形直後において成形体が冷やされつつ収縮する際に、安定して収縮することができる。そのため、より寸法精度に優れた樹脂成形体となる。

熱可塑性樹脂が結晶性樹脂であるので、耐熱性が高く、耐溶剤性に優れ、溶融時の流れ性が良好なことから成形に適し、さらに、樹脂成形体が高剛性、高硬度となる。

また、結晶性樹脂が、耐熱性、耐寒性、耐ヒートショック性、耐クリープ性、疲労特性、難燃性に優れたＰＡＳ系樹脂であるので、樹脂成形体に必要な特性を付与しやすい。また、ＰＡＳ系樹脂は、比較的低価格であるため、樹脂成形体の低価格化に寄与できる。

樹脂組成物は、さらに非晶性樹脂を含み、該非晶性樹脂は、樹脂組成物全体積に対して５体積％〜２０体積％含まれる。一般に、非晶性樹脂製の成形体は、柔軟であり、強靭であり、割れにくく、反りが少なく、収縮率が小さいという優れた特性を有する。ＰＡＳ系樹脂などの射出成形可能な結晶性樹脂（熱可塑性樹脂）に対し、このような優れた特性をもつ非晶性樹脂が含有されることにより、樹脂成形体の成形収縮率が小さくなり、反りが抑えられる。また、割れの発生も抑えられるとともに、機械的強度の向上も期待できる。

また、結晶性樹脂としてＰＰＥ樹脂を用いる場合、ＰＰＥ樹脂は、軟化点が高く、機械的特性、低い吸水性、寸法安定性に優れた性質を有するため、樹脂組成物に所定量配合することで、樹脂成形体に優れた寸法精度を付与することができるとともに、ＰＡＳ系樹脂の有する優れた各種特性を発揮させることができる。

粒状無機物の平均粒径が０．５μｍ〜１００μｍであり、繊維状無機物の平均繊維長が１０μｍ〜３ｍｍであり、平均アスペクト比が２〜１０００であるので、樹脂成形体に要求される寸法精度と機械的強度を両立させやすい。

樹脂組成物において、粒状無機物の含有割合が繊維状無機物の含有割合よりも多いので、特に寸法精度を重視しつつ、機械的強度を確保した樹脂成形体となる。

粒状無機物が炭酸カルシウムであるので、溶融状態の樹脂組成物の流動方向にほぼ関係なく、樹脂成形体において異方性が発現しにくい。そのため、補強用無機充填材として機能しつつ、優れた寸法精度を発揮させることができる。

繊維状無機物はガラス繊維であるので、樹脂成形体に要求される強度を確保しつつ、価格を低く抑えた樹脂成形体となる。

本発明のスクロールロータは、略平板状の基板と、基板から略直角に延設された渦巻き状の側板とを備え、相手側ロータとの間で圧縮室を形成し、流体を圧縮または圧送させるスクロールロータであって、スクロールロータが本発明の樹脂成形体であるので、複雑な形状でありながら、射出成形によって製造することができる。このため、例えば切削加工で製造する場合よりも、生産性よく効率的に大量にスクロールロータを製造することができ、ひいては、スクロールロータの低価格化にも寄与できる。また、このスクロールロータは、寸法精度に優れるとともに、機械的強度が確保されていることから、圧縮／圧送流体を精度よく圧縮することができる。

基板は略円板状であり、基板の側板が設けられた側の略中央部にゲート痕が形成されているので、溶融した樹脂組成物をキャビティに略均等に行き渡せることができ、流動ムラが抑えられる。これにより、スクロールロータの基板および側板の寸法精度が向上する。

基板の側板が設けられた側とは反対側の面に、基板を補強するリブが設けられ、該リブは、基板の内側から外側に向けて放射状に延設され、かつ、基板の円周方向に略等間隔で設けられているので、スクロールロータの基板および側板の寸法精度が更に向上する。射出成形時において、溶融した樹脂組成物は、射出成形金型内のキャビティに対して、略中央部の射出ゲートから充填される。この際、溶融した樹脂組成物が、放射状の複数のリブを形成する空間を含めたキャビティを通って、速やかに基板の略中央部側から外側に向けて流れ、キャビティの隅々にまで到達することができ、基板とともに側板を形成する。そのため、溶融した樹脂組成物の流動ムラが抑えられ、スクロールロータの基板および側板の精度がさらに向上する。

また、略円板状の基板は上記リブにより補強されているので、射出成形後において基板の甚だしい不均一な収縮が抑えられることで、基板の寸法精度が一層向上する。また、基板の寸法精度が一層向上することに伴って、基板から略直角に延設された渦巻き状の側板の寸法精度も一層向上する。

また、基板の上記側板が設けられた側とは反対側の面に、基板に形成されるウエルドラインを回避した複数の凹部が設けられ、該凹部は、基板の円周方向に略等間隔で設けられているので、ウエルドラインにより、基板の寸法精度が低下することを回避でき、基板の寸法精度が一層向上する。

基板の上記側板が設けられた側とは反対側の面に、樹脂成形体が射出金型から取り出されるときに用いられる突出しピンの跡を有し、該突出しピンの跡は、基板の内側から外側に向けて複数設けられ、かつ、基板の円周方向に複数設けられているので、射出金型から樹脂成形体が取り出されるときに、樹脂成形体に無理な力がかかって樹脂成形体が変形することを回避でき、樹脂成形体は、金型から精度よく取り出される。

スクロールロータは、側板の相手側ロータ側の端面に、相手側ロータの基板と摺接するチップシールの装着が可能な溝が形成されているので、より複雑な形状となっているところ、射出成形によって製造できることから、例えば切削加工で製造する場合よりも、生産性よく効率的に大量にスクロールロータを製造することができ、ひいては、スクロールロータの低価格化にも寄与できる。

本発明の樹脂成形体の第一実施形態（スクロールロータ）を示す斜視図である。 図１のスクロールロータの底面図である。 図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 本発明の樹脂成形体の第二実施形態（スクロールロータ）を示す斜視図である。 チップシールを示す斜視図である。 チップシールが取り付けられたスクロールロータの斜視図である。 スクロール型圧縮機の圧縮機構部の一部断面図である。 スクロール型冷媒圧縮機の概要を示す縦断面図である。 スクロール型冷媒圧縮機の圧縮機構部を示す縦断面図である。 チップシールが装着されたスクロールロータの側板を示す断面図である。 スクロール型冷媒圧縮機の圧縮機構部を示す説明図である。 試験片形状を示す図である。

以下に、本発明に係る樹脂成形体の実施形態であるスクロールロータについて、図１〜図３に基づいて説明する。図１は、スクロールロータの第一実施形態を示す斜視図であり、図２は、該スクロールロータの底面図であり、図３は、図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。このスクロールロータは、上述の図８で示したスクロール型圧縮機における固定側スクロールロータとして用いてもよく、可動側スクロールロータとして用いてもよい。

図１に示すように、スクロールロータ１は、略平板状の基板２と、基板２から略直角に延設された渦巻き状の側板３とを備えている。基板２の平面形状は円形状であり、基板２の内側面２ａの略中央部には射出成形時のゲート痕５が形成されている。スクロールロータ１の側板３の端面（天面）３ａは、対向する相手側ロータの基板との摺動面であり、圧縮室内の圧縮／圧送流体をシールするシール面になる。この端面３ａには、図５に示すチップシールが装着可能な取付溝４が形成されている。取付溝４は、側板３において渦巻の内周面３ｂと渦巻の外周面３ｃに開口しておらず、摺動面内で閉じた凹溝となっている。また、取付溝４は、側板３の厚み方向の略中央部に設けられている。

ここで、便宜上、スクロールロータ１の基板２の上下方向について説明すると、側板３が設けられた側を基板２の上面側とされる内側面２ａと言い、内側面２ａの反対側を基板２の下面側とされる外側面と言う。図１は、内側面２ａ側から見た斜視図であり、図２は、外側面側から見た平面図である。

図２に示すように、基板２の外側面２ｂには内周側から外周側に向けて放射状に設けられた複数（図２では７本）のリブ６が形成されている。外側面２ｂには、中心軸Ｏを中心として同心円状に設けられた内側円筒部２ｃと外側円筒部２ｄが形成されている。リブ６は、内側円筒部２ｃと外側円筒部２ｄを連結するように径方向に沿って延設されている。図２において、リブ６は、円周方向に等間隔に配置されており、円周方向に隣接するリブ同士の間には軸穴部７が形成されている。軸穴部７も円周方向に等間隔に配置されている。リブ６は、軸穴部７などの他の部分と干渉することなく、直線状に基板２の周縁まで延設されている。また、内側円筒部２ｃと外側円筒部２ｄ、リブ６、軸穴部７により区画された肉ぬすみ部２ｅが基板２の外側面２ｂに形成されている。肉ぬすみ部２ｅが基板２の外側面２ｂに形成されることにより、スクロールロータ１の軽量化、薄肉化が図られている。

外側面２ｂにおけるリブの数は、特に限定されないが、溶融樹脂を速やかにキャビティ全体に行き渡らすためには４本以上設けることが好ましく、５〜８本設けることがより好ましい。リブの幅は、図２に示すように一定幅でもよく、外周側に向けて連続的にまたは段階的に拡幅してもよい。また、軸穴部は、リブ間のすべてに設けられる必要はなく、例えば、リブ間に周方向に１つおきに設けられてもよい。

このように、外側面２ｂに基板２を補強する複数のリブ６を設けることで、スクロールロータ１の基板２および側板を射出成形によって精度よく形成できる。射出成形時には、成形金型内に、スクロールロータ１の形状に対応したキャビティが形成される。溶融した樹脂組成物は、ゲート痕５の位置に対応する射出ゲートからキャビティに射出充填される。図２の構成の場合、複数のリブ６に対応して、基板２の略中央部側から外側に向けて複数の直線状の空間部が形成されるため、溶融樹脂はその空間部を通って速やかに基板２の周縁部の隅々にまで到達することができる。そのため、溶融樹脂の流動ムラが抑えられ、スクロールロータ１の基板２および側板の寸法精度が向上する。

また、スクロールロータ１の円板状の基板２において、複数のリブ６は、基板２の略中央部側から外周側に向けて延設され、かつ、基板２の円周方向に等間隔に設けられているので、射出成形された後に樹脂が収縮する際の甚だしい不均一な収縮が抑えられ、基板２の寸法精度がさらに向上する。また、基板２の寸法精度の向上に伴って、基板２から略直角に延設された側板の精度もさらに向上する。

図３の断面図に示すように、スクロールロータ１において、内側面２ａから側板３が直角に立設している。内側面２ａは、相手側ロータの側板の端面との摺接面である。本発明のスクロールロータは、寸法精度に優れているため、内側面２ａに対する側板３の直角度に優れている。本発明において「直角度」は、基板２の内側面２ａを基準面とした場合の側板３の１１ｍｍ長さあたりの直角方向の変位量で表すことができ、内側面２ａと側板３の内周面３ｂとの「直角度」と、内側面２ａと側板３の外周面３ｃとの「直角度」でそれぞれ表される。各直角度はいずれも０．０２５ｍｍ以下であることが好ましく、いずれも０．０２０ｍｍ以下であることがより好ましい。また、本発明のスクロールロータは、基板２の内側面２ａに対する側板３の端面３ａの平行度に優れている。本発明において「平行度」は、端面３ａに置かれたブロックゲージに三次元測定機の測定子を当て８箇所の測定点を取得したときのＭａｘ値とＭｉｎ値の差で表すことができ、平行度は０．０２５ｍｍ以下であることが好ましく、０．０２０ｍｍ以下であることがより好ましい。

また、図３に示すように、内側円筒部２ｃは、外側円筒部２ｄ、リブ６、および軸穴部７の端面よりも突出している。軸孔部７は、内側面２ａ側に貫通していない。

ここで、図１に示すスクロールロータ１は、ベース樹脂としての熱可塑性樹脂と、粒状無機物と、繊維状無機物とを含む樹脂組成物の樹脂成形体であり、射出成形法に基づいて形成される。射出成形法は、大量生産性に優れているので、射出成形法が用いられることにより、効率よく成形体を製造することが可能となり、成形体の価格を低く抑えることができる。なお、射出成形法に基づいて製造された樹脂成形体には、ゲート痕、突出しピン痕などの痕跡が残されているので、射出成形法に基づいて製造されたものか否かの判別は可能である。

本発明において、樹脂組成物を射出成形する際に、溶融した樹脂組成物の流れ方向をＭＤ（Ｍａｃｈｉｎｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）と定め、ＭＤに直交する方向をＴＤ（Ｔｒａｖｅｒｓｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）と定める。

ここで、本発明では、樹脂成形体の線膨張係数の比（Ａ_ＭＤ／Ａ_ＴＤ）、または樹脂成形体の成形収縮率の比（Ｂ_ＭＤ／Ｂ_ＴＤ）が０．５〜１であることを特徴としている。言い換えると、樹脂成形体の線膨張係数に基づく異方性数値がＡ_ＭＤ：Ａ_ＴＤ＝１：１〜１：２の範囲内であるか、成形収縮率に基づく異方性数値がＢ_ＭＤ：Ｂ_ＴＤ＝１：１〜１：２の範囲内である。このように、線膨張係数の比および成形収縮率の比の少なくともいずれか一方が１／２〜１であることで、成形収縮方向にほぼムラの生じない樹脂成形体が得られる。その結果、寸法精度に優れた樹脂成形体となる。
なお、線膨張係数の比、および、成形収縮率の比は、後述の実施例に示すようなダンベル試験片（多目的試験片：ＪＩＳ Ｋ ７１３９−Ａ１、ＪＩＳ Ｋ ７１６２−１Ａ、ＩＳＯ ５２７−２−１Ａなど）およびそこから切り出した評価試験片を用いて測定した数値から評価することができる。

上記線膨張係数の比（Ａ_ＭＤ／Ａ_ＴＤ）は、好ましくは１／１．９〜１であり、より好ましくは１／１．８〜１である。Ａ_ＭＤとＡ_ＴＤの差をより小さくすることで、異方性を一層抑えることができる。また、上記成形収縮率の比（Ｂ_ＭＤ／Ｂ_ＴＤ）は、好ましくは１／１．８〜１であり、より好ましくは１／１．５〜１である。Ｂ_ＭＤとＢ_ＴＤの差をより小さくすることで、成形収縮方向のムラを一層抑えることができる。

本発明において、上記線膨張係数の比（Ａ_ＭＤ／Ａ_ＴＤ）および上記成形収縮率の比（Ｂ_ＭＤ／Ｂ_ＴＤ）のいずれも１／２〜１であることが好ましい。

樹脂成形体の成形収縮率は１％以下であることが好ましく、０．８％以下であることがより好ましく、０．６％以下であることがさらに好ましい。なお、成形収縮率は０％よりも大きい。この場合の成形収縮率は、ＭＤ方向およびＴＤ方向の両方向において、所定の成形収縮率（例えば１％）以下とされることが好ましい。これにより、射出成形直後の樹脂が冷やされつつ収縮する際に、安定して収縮することができる。その結果、寸法精度に優れたスクロールロータなどの樹脂成形体が得られる。

また、本発明の樹脂成形体の機械的強度については、曲げ強さが１００ＭＰａ〜２００ＭＰａであり、かつ、曲げ弾性率が１５ＧＰａ〜２０ＧＰａであることが好ましい。なお、曲げ強度および曲げ弾性率は、ＡＳＴＭ Ｄ７９０に準拠して測定される温度２５℃での曲げ強さおよび曲げ弾性率である。また、引張強さが８０ＭＰａ〜１５０ＭＰａであることが好ましい。なお、引張強さは、ＡＳＴＭ Ｄ６３８に準拠して測定される温度２５℃での引張強さである。

上記樹脂組成物においてベース樹脂として用いる熱可塑性樹脂には、結晶性樹脂または非晶性樹脂を用いることができる。使用可能な熱可塑性樹脂として、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂などのポリアリーレンサルファイド（ＰＡＳ）系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂などのポリエーテルケトン（ＰＥＫ）系樹脂、ポリアミド（ＰＡ）樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）樹脂、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂、液晶ポリマー（ＬＣＰ）樹脂などが挙げられる。

これらの樹脂の中でも、ＰＡＳ系樹脂、ＰＥＫ系樹脂、ＰＡ樹脂、ＰＢＴ樹脂、ＬＣＰ樹脂などの結晶性樹脂が好ましい。結晶性樹脂は、耐熱性が高く、耐溶剤性に優れ、溶融時の流れ性が良好なことから薄肉成形に適し、さらに、高剛性、高硬度であることから、摺動部材（例えばスクロールロータ）などの樹脂成形体に適した材料といえる。結晶性樹脂の中でも、ＰＡＳ系樹脂がより好ましい。

ＰＡＳ系樹脂は、スーパーエンジニアリングプラスチックの１つである。ＰＡＳ系樹脂は、耐熱性、耐寒性、耐ヒートショック性、耐クリープ性、疲労特性、難燃性、耐薬品性、ほぼ吸水しないことによる寸法安定性、物性などの変化が少ないことなどに優れている。そのため、ＰＡＳ系樹脂を、スクロールロータのベース樹脂として用いることで、例えば、冷媒、冷凍機油、潤滑油が使用される冷暖房設備機や、空気調和設備機、空気調和機、冷凍／冷蔵ショーケース、冷蔵庫などの冷凍機などに用いられるスクロールロータに要求される特性を付与することができる。また、ＰＡＳ系樹脂は、比較的低価格であるので、スクロールロータの低価格化に寄与できる。

ＰＡＳ系樹脂は、一般的に下記式（１）で示される合成樹脂である。なお、この明細書中の各式において、ｎは任意の整数を表す。また、下記式（１）中のＡｒはアリーレン基を示し、Ａｒとしては、例えば下記式（２）〜式（７）に示されるものが挙げられる。なお、下記式（５）において、ＸはＦ、ＣｌおよびＢｒから選ばれるハロゲンまたはＣＨ_３を示し、ｍは１〜４の整数を示す。

ＰＡＳ系樹脂としては、上記式（１）中のＡｒが上記式（２）であるＰＰＳ樹脂を好適に用いることができる。ＰＰＳ樹脂は、スーパーエンジニアリングプラスチックとして優れた各種特性を備えていることに加えて、スーパーエンジニアリングプラスチックの中でも価格が低く抑えられているので、樹脂成形体の低価格化を一層図ることができる。

ＰＡＳ系樹脂は、繰り返し単位（−Ａｒ−Ｓ−）の含有率が７０モル％以上であることが好ましく、９０〜１００モル％であることがより好ましい。ここでいう繰り返し単位の含有率とは、ＰＡＳ系樹脂を構成する全モノマー１００％に占める繰り返し単位の割合をいう。繰り返し単位の含有率が７０モル％未満のＰＡＳ系樹脂を用いた場合、ＰＡＳ系樹脂の低い吸水性に基づいた寸法安定性の効果が得られにくい傾向にある。

ＰＡＳ系樹脂を得るためには公知の方法を用いることができる。例えば、ハロゲン置換芳香族化合物と硫化アルカリとの反応（特公昭４４−２７６７１号公報）や、ルイス酸触媒共存下における芳香族化合物と塩化硫黄との縮合反応（特公昭４６−２７２５５号公報）、または、アルカリ触媒もしくは銅塩などの共存下におけるチオフェノール類の縮合反応（米国特許第３２７４１６５号公報）などによって合成される。具体的な方法としては、硫化ナトリウムとｐ−ジクロロベンゼンとをＮ−メチルピロリドン、ジメチルアセトアミドなどのアミド系溶媒もしくはスルホランなどのスルホン系溶媒中で反応させることが挙げられる。

また、ＰＡＳ系樹脂の結晶性に影響を与えない範囲で、例えば、下記式（８）〜式（１２）に示される成分を、共重合成分としてＰＡＳ系樹脂に含ませることができる。下記式（８）〜式（１２）に示される成分の添加量は、ＰＡＳ系樹脂を構成する全モノマー１００％に対して３０モル％未満、好ましくは１０モル％未満でかつ１モル％以上とすることができる。

ここで、ＰＰＳ樹脂は、例えば、硫化ナトリウムとｐ−ジクロロベンゼンをＮ−メチルピロリドン、ジメチルアセトアミドなどのアミド系溶媒もしくはスルホランなどのスルホン系溶媒中で反応させて得られ、この段階のＰＰＳ樹脂を重合上がりとしている。この重合上がりの低分子量ＰＰＳ樹脂を熱処理などの工程にかけて、樹脂中に交差結合が全くないものから部分的交差結合（架橋）を有するものに至るまで各重合度のものを自由に製造することができる。これにより、目的の溶融ブレンドに適正な溶融粘度特性を有するものを任意に選択することができる。また、架橋構造をとらない直鎖状のＰＰＳ樹脂も使用できる。

ＰＡＳ系樹脂としては、架橋型のＰＡＳ系樹脂であるか、または部分的交差結合、すなわち、部分架橋を有するＰＡＳ系樹脂であることが好ましい。部分的交差結合を有するＰＡＳ系樹脂は、半架橋型またはセミリニア型とも呼ばれる。架橋型のＰＡＳ系樹脂は、例えば、製造工程中に酸素存在下で熱処理を行ない分子量を必要な水準に高めることで得られる。架橋型のＰＡＳ系樹脂は、分子の一部がお互いに酸素を介して架橋された二次元または三次元の架橋構造を有する。そのため、後述する架橋のないリニア型のＰＡＳ系樹脂に比較して、高温環境下においても高い剛性を保持し、クリープ変形が少ない点や、応力緩和されにくい点で優れている。また、架橋型または半架橋型のＰＡＳ系樹脂は、架橋のないリニア型のＰＡＳ系樹脂に比べ、耐熱性、耐クリープ性などに優れており、射出成形した成形体にバリの発生が少なく、寸法精度に優れた成形体が得られやすい。

一方、リニア型のＰＡＳ系樹脂は、製造工程において熱処理工程がないために分子中には架橋構造は含まれず、分子は一次元の直鎖状とされている。一般的にはリニア型のＰＡＳ系樹脂は架橋型のＰＡＳ系樹脂に比較して剛性が低く、靭性や伸びが多少高いのが特長とされている。また、リニア型のＰＡＳ系樹脂は、特定方向からの機械的強度に優れており、吸湿が少ないために高温多湿雰囲気でも寸法変化が少ないなどの利点がある。また、リニア型のＰＡＳ系樹脂は、例えば分子量を調整して溶融粘度を低くすることが可能となる。このため、リニア型のＰＡＳ系樹脂に、ガラス繊維、チタン酸カリウムウィスカなどの繊維状無機物、炭酸カルシウム、マイカなどの粒状無機物、金属粉末などの充填材を所定量混合させた樹脂組成物であっても、射出成形性は著しく阻害されない。

ＰＡＳ系樹脂に架橋または部分的交差結合を形成する方法としては、例えば、低重合度のポリマーを重合した後、空気が存在する雰囲気で加熱する方法や、架橋剤や分岐剤を添加する方法がある。

ＰＡＳ系樹脂の見かけの溶融粘度は、１０００〜１００００ポアズの範囲とすることが好ましい。見かけの溶融粘度が１０００ポアズ未満であると、樹脂成形体の強度が低下するおそれがある。一方、見かけの溶融粘度が１００００ポアズを超えると、成形性が低下するおそれがある。架橋型のＰＡＳ系樹脂の溶融粘度は１０００〜５０００ポアズとすることができ、好ましくは２０００〜４０００ポアズである。溶融粘度が低くなると、１５０℃以上の高温域で耐クリープ特性などの機械的特性が低下するおそれがある。また、溶融粘度が高くなると成形性が低下するおそれがある。なお、溶融粘度の測定は、測定温度３００℃、オリフィスが穴径１ｍｍ、長さ１０ｍｍ、測定荷重２０ｋｇ／ｃｍ^２、予熱時間６分の条件下で、高化式フローテスタにて実施することができる。

また、部分的交差結合を有するＰＡＳ系樹脂の熱安定性は、上記の溶融粘度測定条件にて、予熱６分後と３０分後の溶融粘度の変化率が−５０％〜１５０％の範囲であることが好ましい。なお、変化率は下記の式で表される。
［変化率＝（Ｐ３０−Ｐ６）／Ｐ６×１００（Ｐ６：予熱６分後の測定値、Ｐ３０：予熱３０分後の測定値）］

ＰＡＳ系樹脂の分子量は、射出成形性を考慮すると、数平均分子量で１３０００〜３００００が好ましく、さらに耐疲労性、高成形精度を考慮すると、数平均分子量で１８０００〜２５０００がより好ましい。数平均分子量が１３０００未満の場合には、分子量が低すぎて、耐疲労性が劣る傾向にある。一方、数平均分子量が３００００を超える場合には耐疲労性は向上するものの、必要な衝撃強度などの機械的強度が低下するおそれがある。なお、ここでの数平均分子量とは、ＰＡＳ系樹脂を溶媒に溶解させた後、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフ（ＧＰＣ法）で測定されるポリスチレン換算での数平均分子量を示す。

ＰＡＳ系樹脂の融点は、例えば約２２０℃〜２９０℃であり、好ましくは２８０℃〜２９０℃である。一般に、ＰＰＳ樹脂の融点は、約２８５℃であるため、ＰＡＳ系樹脂としてＰＰＳ樹脂を用いることが好ましい。ＰＡＳ系樹脂は吸水性が低いため、吸水による寸法変化が低減される。ＰＰＳ樹脂などのＰＡＳ系樹脂をベース樹脂とする樹脂成形体は、耐クリープ性、耐薬品性などに優れるとともに、吸水による寸法変化が低減されるという優れた安定性を有する。

また、ＰＡＳ系樹脂を有する樹脂組成物は、ＩＳＯ７５−１、２（１．８ＭＰａ）の試験法に基づいて測定された荷重たわみ温度が、例えば１０５℃以上とされる。

以上のように、ＰＡＳ系樹脂をベース樹脂とする樹脂組成物からなる樹脂成形体は、例えば、冷媒、油を圧縮するスクロール型圧縮機を構成するスクロールロータに要求される特性を備えている。

本発明に係る樹脂組成物は、上述したベース樹脂の熱可塑性樹脂に加えて、さらにベース樹脂とは異なる非晶性樹脂を含むことが好ましい。一般に、非晶性樹脂製の成形体は、柔軟であり、強靭であり、割れにくく、反りが少なく、収縮率が小さいという優れた特性を有する。ＰＡＳ系樹脂などの射出成形可能な結晶性樹脂に対し、このような優れた特性をもつ非晶性樹脂が含有されることにより、樹脂成形体の成形収縮率が小さくなり、例えばスクロールロータの場合、基板および側板の反りが抑えられる。また、スクロールロータの基板および側板の割れの発生も抑えられるとともに、機械的強度の向上も期待できる。

非晶性樹脂として、例えば、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）樹脂、ポリスチレン（ＰＳ）樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂、ポリフェニレンエーテル／ポリフェニレンオキシド（ＰＰＥ／ＰＰＯ）樹脂、ポリスルホン（ＰＳＦ）樹脂、ＰＥＳ樹脂、ポリフェニルスルホン（ＰＰＳＵ）樹脂、ＰＥＩ樹脂、ＰＡＩ樹脂などが挙げられる。これらの中でも、ＰＰＥ／ＰＰＯ樹脂を用いることが好ましい。

ＰＰＥ樹脂は、非晶性樹脂のエンジニアリングプラスチックであり、軟化点が高く、機械的特性、低い吸水性、寸法安定性に優れている。ＰＰＥ樹脂としては、種々の樹脂が用いられるが、例えば、下記式（１３）に示される２，６−ジ置換フェノールの単独重合体、２，６−ジ置換フェノールと多価フェノールとの酸化共重合体などが用いられ、通常、分子量が２０００以上、好ましくは１００００〜３５０００の樹脂が用いられる。なお、ここでいう分子量は数平均分子量である。

式中、Ｒ_１、Ｒ_２は、水素、ハロゲン、炭素数４以下のアルキル、ハロアルキル、アルコキシ、または炭素数９以下のアリル誘導体、アラルキル基を示す。

ＰＰＥ樹脂は、フェノール、２，６−ジメチルフェノール、２，６−ジエチルフェノール、２，６−ジイソプロピルフェノール、２−メチル−６−メトキシフェノールなどのフェノール類を、金属／アミン、金属キレート／塩基性有機化合物などの共触媒下に酸素と反応させ、脱水反応により得られるものであるが、上記の条件を満たす樹脂であれば、いずれの製造方法によるものであってもよい。具体的には、２，６−ジメチルフェニレンオキサイド重合体、２，６−ジメチルフェノール−ビスフェノールＡ共重合体、２，６−ジエチルフェニレンオキサイド重合体などが用いられて生成される。

ＰＰＥ樹脂として、特に、変性ポリフェニレンエーテル／変性ポリフェニレンオキシド（ｍ−ＰＰＥ／ｍ−ＰＰＯ）樹脂を用いることが好ましい。ｍ−ＰＰＥ樹脂は、芳香族ポリエーテル構造を有するポリフェニレンエーテルを主成分とした射出成形可能な熱可塑性樹脂である。ｍ−ＰＰＥ樹脂は、例えば、耐衝撃性ポリスチレン樹脂、ＰＰＳ樹脂などの他の合成樹脂とアロイ化されたポリマーアロイである。ｍ−ＰＰＥ樹脂は、引張強さ、降伏強さ、弾性率などの機械的性質に優れ、耐衝撃性にも優れ、伸びが大きく、粘り強い特性を有しており、さらに温度や湿度の変化に影響されにくい特性を有している。また、吸水性が低く、加水分解も起きにくいものとされている。さらに、成形収縮率が小さいので、樹脂成形体に「ひけ」が生じにくく、寸法精度に優れる。

ＰＰＥ樹脂などの非晶性樹脂の含有量は、特に限定されないが、樹脂組成物全体積に対して５体積％〜２０体積％含まれることが好ましい。非晶性樹脂の含有量が５体積％未満の場合、寸法精度が低下するおそれがある。一方、非晶性樹脂の含有量が２０体積％を超える場合、ベース樹脂である結晶性の熱可塑性樹脂の優れた各種特性が発揮されにくくなるおそれがある。非晶性樹脂の含有量を５体積％〜２０体積％とすることで、優れた成形精度を有するとともに、結晶性樹脂のもつ優れた各種特性を発揮させることができる。なお、ＰＡＳ系樹脂などの結晶性樹脂に、例えばＰＰＥ樹脂などの非晶性樹脂が所定量配合されてポリマーブレンド化された樹脂は、結晶性樹脂が「海」状とされ、非晶性樹脂が「島」状とされた、いわゆる海島構造となっている。

また、本発明に係る樹脂組成物には、無機充填材として、粒状無機物および繊維状無機物が所定量含まれている。粒状無機物および繊維状無機物を用いることにより、スクロールロータなどに要求される寸法精度と機械的強度との両立が可能となる。粒状無機物は、主に寸法精度の向上に寄与し、繊維状無機物は、主に機械的強度の向上に寄与する。

本発明における粒状無機物は、球状、不定形の粒状、板状、扁平状、鱗片状などの非繊維状の充填材である。このような形態であれば、射出成形体において粒状無機物による異方性が発現されにくくなる。粒状無機物として、例えば、珪藻土、ガラスフレーク、ガラスビーズ、ガラスバルーン、シリカバルーン、球状黒鉛、フッ化黒鉛、グラファイト、球状セラミック、アルミナ、カオリン、タルク、クレー、マイカ、シリカ、酸化マグネシウム、硫酸カルシウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウムなどの粉末状のカルシウム化合物などが挙げられる。また、粒状無機物としては、１種単独の粒状無機物ばかりでなく、複数種の粒状無機物を混合して使用することもできる。

上述の粒状無機物の中でも、ガラスフレーク、アルミナ、タルク、クレー、マイカ、シリカ、酸化マグネシウム、炭酸カルシウムは、比較的低価格であるため好ましい。さらに、これらの中でも炭酸カルシウムがより好ましい。炭酸カルシウムは、ＣａＣＯ_３で表され、その形状は例えば不安定とされる異形状であるので、射出成形時において溶融した樹脂組成物の流動方向にほぼ関係なく、異方性が発現しにくい補強用の無機充填材として機能する。また、炭酸カルシウムは、水に溶けにくい性質を有し、例えば樹脂組成物の吸水性を低く抑える役割も果す。

粒状無機物の平均粒径は、下限が０．５μｍ以上、好ましくは１μｍ以上、より好ましくは３μｍ以上、さらに好ましくは５μｍ以上であり、上限が１００μｍ以下、好ましくは８０μｍ以下、より好ましくは５０μｍ以下、さらに好ましくは３０μｍ以下である。平均粒径が所定の平均粒径（例えば０．５μｍ）未満の場合は、粒子間の凝集が起こり、均一分散が困難となるおそれがある。また、平均粒径が所定の平均粒径（例えば１００μｍ）を超える場合は、表面平滑性が悪くなるおそれがある。ここで、平均粒径は、レーザー回折・散乱法により測定して得られる体積平均粒子径（ＭＶ）である。

本発明に用いる繊維状無機物として、例えば、ケイ酸カルシウムウィスカ、炭酸カルシウムウィスカ、硫酸カルシウムウィスカ、硫酸マグネシウムウィスカ、硝酸マグネシウムウィスカ、チタン酸カリウムウィスカ、酸化チタンウィスカ、酸化亜鉛ウィスカ、ホウ酸アルミニウムウィスカ、シリコーンカーバイドウィスカ、サファイアウィスカ、ウォラストナイトウィスカ、グラファイトウィスカなどのウィスカ、ウォラストナイト、炭化珪素繊維、バサルト繊維、グラファイト繊維、炭素繊維、ガラス繊維、タングステン心線または炭素繊維などにボロン、炭化ケイ素などを蒸着したいわゆるボロン繊維、炭化ケイ素繊維、チラノ繊維などの複合繊維などが挙げられる。上記炭素繊維として、例えば、ピッチ系、ポリアクリロニトリル系（ＰＡＮ系）、カーボン質、グラファイト質、レーヨン系、リグニン−ポバール系混合物など原料の種類によらない炭素繊維を使用できる。また、繊維状無機物としては、１種単独の繊維状無機物ばかりでなく、複数種の繊維状無機物を混合して使用することもできる。

上述の繊維状無機物の中でも、ＰＡＮ系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維などの炭素繊維、ガラス繊維は、比較的低価格であるため好ましい。粒状無機物として、タルク、クレー、マイカ、ガラスフレーク、酸化マグネシウム、アルミナ、シリカ、および炭酸カルシウムの中から少なくとも１つを選択し、かつ、繊維状無機物として、ＰＡＮ系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維、およびガラス繊維の中から少なくとも１つを選択することにより、樹脂成形体の価格を低く抑えることができる。

繊維状無機物の平均繊維長は、下限は１０μｍ以上、好ましくは２０μｍ以上、より好ましくは３０μｍ以上であり、繊維状無機物の種類によっては４０μｍ以上、さらには５０μｍ以上である。上限は３ｍｍ以下、実質的には２ｍｍ以下、より実質的には１ｍｍ以下であり、繊維状無機物の種類によっては７００μｍ以下、さらには３００μｍ以下である。なお、本発明において、平均繊維長は数平均繊維長であり、概ねカット長さに相当する。平均繊維長は、例えば、光学顕微鏡の観察で得られる画像に対して、繊維長を測定する対象の繊維状無機物をランダムに抽出してその長辺を測定し、得られた測定値に基づいて得られる。

繊維状無機物の平均繊維径は、下限は５μｍ以上、好ましくは６μｍ以上であり、上限は２５μｍ以下、好ましくは１５μｍ以下、より好ましくは１３μｍ以下である。なお、平均繊維径は、本分野において通常使用される電子顕微鏡や原子間力顕微鏡などにより測定される。平均繊維径は、上記測定に基づき数平均繊維径として算出できる。

繊維状無機物の平均繊維長が所定値（例えば１０μｍ）未満であったり、平均繊維径が所定値（例えば５μｍ）未満であったりすると、樹脂組成物に必要とされる機械的強度が期待できないおそれがある。一方、繊維状無機物の平均繊維長が所定値（例えば３ｍｍ）を超えたり、平均繊維径が所定値（例えば２５μｍ）を超えたりすると、樹脂と混合する際に均一に分散させることが困難になるおそれがあり、ひいては射出成形に悪影響を及ぼすおそれがある。

繊維状無機物の平均アスペクト比は、下限は２以上、好ましくは３以上、より好ましくは４以上であり、繊維状無機物の種類によっては５以上、さらには６以上である。上限は１０００以下、実質的には７００以下、より実質的には５００以下、繊維状無機物の種類によっては３００以下、さらには５０以下である。平均アスペクト比が所定値（例えば２）未満の場合、マトリックス自体の補強効果が損なわれて機械的特性が低下するおそれがある。平均アスペクト比が所定値（例えば１０００）を超える場合には、混合時の均一分散が困難となりやすく、品質低下を招くおそれがある。

なお、「平均アスペクト比」とは、「平均繊維長／平均繊維径」を意味し、詳しくは「平均繊維長」を「平均繊維径」で除した値である。

繊維状無機物として、より好ましくはガラス繊維が用いられている。例えば、ガラス繊維は、ＳｉＯ_２、Ｂ_２Ｏ_３、Ａｌ_２Ｏ_３、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、Ｆｅ_２Ｏ_３などを主成分とする無機ガラスから得られるものであり、一般に無アルカリガラス（Ｅガラス）が用いられて形成されているが、例えば含アルカリガラス（Ｃガラス、Ａガラス、Ｄガラス）などが用いられて形成もされている。ガラス繊維の引張り強さは、ほぼ２５００ＭＰａ〜５０００ＭＰａとされ、ガラス繊維の弾性率は、ほぼ７０ＧＰａ〜９０ＧＰａとされており、価格も低く抑えられている。そのため、繊維状無機物としてガラス繊維が用いられることにより、樹脂成形体に要求される強度を確保させつつ、価格を低く抑えた樹脂成形体を形成させることが可能となる。

また、ガラス繊維として、無アルカリガラス繊維を用いてもよい。無アルカリガラスは、例えばＳｉＯ_２がほぼ５２〜５６質量％、Ｂ_２Ｏ_３がほぼ８〜１３質量％、Ａｌ_２Ｏ_３がほぼ１２〜１６質量％、ＣａＯがほぼ１５〜２５質量％を含有し、これら以外にＭｇＯがほぼ６質量％以下、Ｎａ_２Ｏおよび／またはＫ_２Ｏがほぼ１質量％以下など、これらのうち、いずれか１種以上を含有しているものであってもよい。無アルカリガラスは、組成物中にアルカリ成分がほとんど含まれていないホウケイ酸ガラスである。このように、無アルカリガラスは、アルカリ成分がほとんど入っていないので、樹脂への影響がほとんどなく、樹脂の特性がほぼ変化しないことから、優れた補強材とされている。また、無アルカリガラス繊維の引張り強さは、平均してほぼ３５００ＭＰａとされている。また、無アルカリガラス繊維の弾性率は、平均してほぼ７２ＧＰａ〜７７ＧＰａとされている。さらに、無アルカリガラス繊維は、価格も低く抑えられている。これらの点から、無アルカリガラスは、樹脂への安定性、引張り強さ、弾性率、量産性に優れた低価格などの点で総合的に優れたものである。

本発明に用いる樹脂組成物は、粒状無機物および繊維状無機物の合計体積が、樹脂組成物全体積の３０体積％〜７０体積％である。所定量の粒状無機物と繊維状無機物を含む樹脂組成物の射出成形体であるので、射出成形による大量生産を可能としながらも、寸法精度と機械的強度の調整が可能となる。特に、本発明に用いる樹脂組成物では、樹脂組成物全体積に対して、粒状無機物を２０体積％〜４０体積％含み、かつ、繊維状無機物を１０体積％〜３０体積％含む組成物とすることが好ましい。粒状無機物と繊維状無機物のそれぞれの含有割合を上記範囲とすることで、樹脂成形体において要求される寸法精度と機械的強度を確保しやすくなる。

粒状無機物が２０体積％未満の場合、寸法精度の確保が難しくなるおそれがある。粒状無機物は、主に樹脂成形体の寸法精度の向上に寄与しており、機械的強度の向上への寄与度は比較的低い。そのため、粒状無機物が多量に含まれていても、機械的強度の向上はそれほど期待できず、粒状無機物が多量とならないように上限（４０体積％以下）を設けることが好ましい。

繊維状無機物が１０体積％未満の場合、機械的強度の確保が難しくなるおそれがある。繊維状無機物が３０体積％を超える場合、寸法精度の確保が難しくなるおそれがある。繊維状無機物は、主に樹脂成形体の機械的強度の向上に寄与している。その一方で、繊維状無機物は多量に含まれると、その繊維配向性から異方性が発現されやすくなるため、所定以下とすることが好ましい。

また、樹脂組成物において、繊維状無機物が占める体積％よりも、粒状無機物が占める体積％の方が多いことが好ましい。これにより、寸法精度を重視させつつ、機械的強度も確保された樹脂成形体となる。

なお、本発明に用いる樹脂組成物には、発明の目的を阻害しない配合量で各種の添加剤を混合させることができる。混合可能な各種の添加剤として、例えば、離型剤、滑剤、熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、結晶核剤、防錆剤、イオントラップ剤、難燃剤、難燃助剤、染料・顔料などの着色剤、帯電防止剤などの１種以上のものが挙げられる。

このような樹脂組成物を用いて、例えばスクロールロータが成形されることにより、単に一般的な樹脂を用いて射出成形した場合よりも寸法精度を向上させたスクロールロータの提供が可能となる。また、ベース樹脂として熱可塑性樹脂を用いることで、大量生産性に適している射出成形法によってスクロールロータが作製できることから、スクロールロータの単価が下がり、低価格化を図ることができる。また、金属製スクロールロータよりも樹脂製スクロールロータの方が、例えば、金属音などの高音の発生が抑えられるので、スクロール型圧縮機の異音発生防止にも貢献できる。

本発明の樹脂成形体は、射出成形機を用いて射出成形によって成形される。上述した樹脂組成物を構成する各材料を、必要に応じて、ヘンシェルミキサー、ボールミキサー、リボンブレンダーなどにて混合した後、二軸混練押出し機などの溶融押出し機にて溶融混練し、成形用ペレットを得ることができる。なお、充填材の投入は、二軸押出し機などで溶融混練する際にサイドフィードを採用してもよい。この成形用ペレットを用いて射出成形によりスクロールロータなどの樹脂成形体を成形する。

射出成形の成形条件は、特に限定されないが、例えば、シリンダ温度２９０〜３３０℃、金型温度１４０〜１６０℃、射出圧力２００ＭＰａ、射出速度５０ｍｍ／ｓｅｃ、保圧力３０〜１２０ＭＰａ、保持時間３ｓｅｃ、冷却時間１５〜２５ｓｅｃである。

図４は、スクロールロータの第二実施形態を示す底面図である。なお、図１〜図３に示すスクロールロータの第一実施形態と同じものについては、同一の符号を付しその詳細な説明を省略した。

基板２の側板３が設けられた側とは反対側の面に、基板２に形成されるウエルドラインを回避した複数の凹部２ｆが設けられている。凹部２ｆは、基板２の円周方向に略等間隔で設けられている。この凹部２ｆにより、ウエルドラインによる基板２の寸法精度が低下するということは回避され、基板２の寸法精度が一層向上する。

基板２の側板３が設けられた側とは反対側の面に、肉ぬすみ部２ｅが設けられている。また、樹脂成形体が射出金型から取り出されるときに用いられる突出しピンの跡２ｇ、２ｈが、肉ぬすみ部２ｅに形成されている。突出しピンの跡２ｇ、２ｈは、基板２の内側から外側に向けて複数設けられ、かつ、基板２の円周方向に複数設けられている。突出しピンの跡がこのような配置となることで、成形時において射出金型から樹脂成形体が取り出されるときに、樹脂成形体に無理な力がかかって樹脂成形体が変形するという不具合の発生は回避され、樹脂成形体は、金型から精度よく取り出される。

続いて、図５には、チップシールの斜視図を示し、図６には、スクロールロータにチップシールを取り付けた状態の斜視図を示す。

図５に示すように、チップシール８は、断面が略矩形状の長尺部材を渦巻に巻いたような渦巻き形状を有する。チップシール８は、スクロール型圧縮機において、相手側ロータの基板と摺動しながら圧縮室のシール性を維持するためのシール部材である。このチップシール８は、樹脂製であり、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂などのフッ素系樹脂などの結晶性樹脂で形成される。フッ素系樹脂を用いることで摺動特性に優れる。チップシール８は、図６に示すように、取付溝４に装着される。

本発明のスクロールロータは、流体を圧縮または圧送させるスクロールロータとして使用される。この流体としては、冷凍機油、潤滑油などの油、冷媒などが使用される。例えば、冷暖房設備機、空気調和設備機、空気調和機用いわゆるエア・コンディショナ用、冷凍／冷蔵ショーケース、冷蔵庫、冷凍機などの冷凍サイクル用などのスクロール型圧縮機に使用可能である。なお、冷凍サイクルとは、冷凍機油／潤滑油共存下において、冷媒が圧縮、凝縮、膨張、蒸発を繰り返し、熱の移動を行う系をいう。

図７は、一対のスクロールロータが組み付けられたスクロール型圧縮機の圧縮機構部の要部を示す縦断面図である。図７において、スクロール型圧縮機の一対のスクロールロータ１、１１は、例えば、スクロールロータ１が樹脂製の可動側スクロールロータであり、スクロールロータ１１がアルミニウム製の固定側スクロールロータである。この場合、樹脂製の可動側スクロールロータ（スクロールロータ１）が本発明のスクロールロータとなる。

スクロール型圧縮機においては、圧縮／圧送流体が両スクロールロータ１、１１の側板３、１３の隙間から漏れ出さないように、スクロールロータ１１の側板１３とスクロールロータ１の側板３とが近接する両側板３、１３の隙間は、高い寸法精度で管理されている。

また、圧縮／圧送流体が、スクロールロータ１の側板３とスクロールロータ１１の基板１２との隙間から漏れ出さないように、スクロールロータ１の側板３の取付溝４には、スクロールロータ１１の基板１２と摺動しつつシール性を保つチップシール８が装着されている。また、圧縮／圧送流体が、スクロールロータ１１の側板１３と、スクロールロータ１の基板２との隙間から漏れ出さないように、スクロールロータ１１の側板１３の取付溝１４には、スクロールロータ１の基板２と摺動しつつシール性を保つチップシール８が装備されている。

各スクロールロータ１、１１は、側板３、１３が対向するように配置され、各スクロールロータ１、１１が相互に偏心状態でかみ合わされて、側板３と側板１３の間に圧縮室９が形成される。スクロールロータ１がスクロールロータ１１の軸線の周りで公転することにより、圧縮室９が渦巻き状の外側から渦巻き状の中心側に移動して流体の圧縮が行なわれる。圧縮された流体を、スクロールロータ１１の略中心部に設けられる開口部１０から吐出させる。

本発明のスクロールロータは、上述のとおり、所定の樹脂組成物からなる射出成形体であるので、基板および側板の寸法精度に特に優れる。更には、基板の外側面に放射状の複数のリブを設けることで、射出成形時の流動ムラを抑えることができ、寸法精度を一層向上できる。寸法精度として具体的には、基板に対する側板の直角度が優れるとともに、基板の摺接面に対する側板の端面の平行度が優れる。そのため、スクロールロータ間の漏れを抑制でき、流体の圧縮精度を向上させることができる。

また、このスクロールロータをスクロール型圧縮機に用いることで、例えば、部品の変形や異音発生などの不具合が生じることなく、良好に作動させることができる。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形、応用が可能とされる。

実施例および比較例に用いた原材料を一括して以下に示す。なお、［ ］内は、表１に示す略称を示し、表１中の配合割合は全て体積％で示した。
（１−１）ガラス繊維強化（この樹脂組成物中においてＧＦ３０質量％／約１８体積％）架橋型ポリフェニレンサルファイド樹脂［ＰＰＳ樹脂組成物（１）］：ＦＺ−１１３０−Ｄ５（ＤＩＣ社製、商品名）
（１−２）ガラス繊維強化（この樹脂組成物中においてＧＦ１５質量％／約９体積％）ポリフェニレンサルファイド樹脂［ＰＰＳ樹脂組成物（２）］：サスティール（登録商標）Ｐ−１３（東ソー社製、商品名）
（２）ポリフェニレンエーテル樹脂［ＰＰＥ樹脂］：ザイロン（登録商標）ＰＰＥ Ｐｏｗｄｅｒ Ｓ２０１Ａ（旭化成ケミカルズ社製、商品名）
（３）炭酸カルシウム［ＣａＣＯ_３］：Ａ 平均粒径１２μｍ（三共精粉社製、品名）
（４）ガラス繊維［ＧＦ］：チョップドストランド ＥＣＳ０３−６３０ カット長３ｍｍ（平均繊維長３ｍｍ）、平均繊維径９μｍ、平均アスペクト比３３３（セントラルファイバーグラス社製、商品名）

上記の原材料を表１に示すとおりに配合し、ヘンシェルミキサーで十分に混合した後、二軸溶融押出し機に供給し、ストランドダイから押出してペレット状に造粒した。次に、射出成型機に実施例１〜２および比較例１のペレットを投入した。シリンダ内（シリンダ温度３００〜３２０℃）で溶融した樹脂を、金型のキャビティ内に、金型温度１５０℃、射出圧力２００ＭＰａ、射出速度５０ｍｍ／ｓｅｃ、保圧力７０ＭＰａ、保持時間３ｓｅｃ、冷却時間２５ｓｅｃの射出条件で充填し、図１に示すスクロールロータ、および各試験用の樹脂成形体を得た。なお、比較例２に示す樹脂組成物を用いた場合、樹脂成分の配合割合が少なかったことから射出成形することができなかった。得られたスクロールロータ、および各試験用の樹脂成形体を用いて以下の評価試験を行なった。

（ａ）線膨張係数の比（Ａ_ＭＤ／Ａ_ＴＤ）
上述の射出成形によって、図１２に示すダンベル試験片（多目的試験片：ＪＩＳ Ｋ ７１３９参照）を成形し、精密切削加工により、Ａ_ＭＤ方向用とＡ_ＴＤ方向用のそれぞれについて、縦４ｍｍ、横１０ｍｍ、厚み４ｍｍの平板状の線膨張係数測定用の試験片（□４×１０ｍｍ）を切り出した。図１２に示すように、射出ゲートのゲート位置は、ダンベル試験片の長手方向の端部（サイドゲート）であり、ゲートサイズは、幅１０ｍｍ×厚さ２．７ｍｍである。

線膨張係数は、熱機械分析装置（ＴＭＡ；島津製作所社製、ＴＭＡ−６０）により測定した。毎分５℃の昇温速度で、−５０℃から９０℃まで昇温し、その間の平均線膨張係数を測定した。

ＭＤ方向における線膨張係数Ａ_ＭＤをＴＤ方向における線膨張係数Ａ_ＴＤで除して、線膨張係数の比（Ａ_ＭＤ／Ａ_ＴＤ）を求めた。

（ｂ）成形収縮率の比（Ｂ_ＭＤ／Ｂ_ＴＤ）
ＪＩＳ Ｋ ７１３９多目的ダンベル試験片用の金型（長さ１７１．６８ｍｍ、平行部幅１０．０９ｍｍ）を用いて、上述の射出成形によって成形体を得た。射出ゲートのゲート位置は、ダンベル試験片の長手方向の端部（サイドゲート）であり、ゲートサイズは、幅１０ｍｍ×厚さ２．７ｍｍである。流動方向ＭＤ（試験片長さ）および流動直角方向ＴＤ（試験片平行部幅）における成形収縮率を測定した。測定器として、試験片長さはノギス（読取り精度±０．０１ｍｍ）、試験片平行部幅はデジタルマイクロメータ（読取り精度±０．００１ｍｍ）を用いて測定し、各成形収縮率はそれぞれ、下記式で算出した。

成形収縮率＝［（２３±２℃での金型内の成形体の各方向の寸法−成形後の成形体の各方向の寸法）／２３±２℃での金型内の成形体の各方向の寸法］×１００

ＭＤ方向における成形収縮率Ｂ_ＭＤをＴＤ方向における成形収縮率Ｂ_ＴＤで除して、成形収縮率の比（Ｂ_ＭＤ／Ｂ_ＴＤ）を求めた。

（ｃ）曲げ強さ、曲げ弾性率
ＡＳＴＭ Ｄ７９０に準じた曲げ試験を実施し、曲げ強さおよび曲げ弾性率を測定した。

（ｄ）引張強さ
ＡＳＴＭ Ｄ６３８に準じた引張試験を実施し、引張強さを測定した。

（ｅ）直角度
得られたスクロールロータについて、基板に対する側板の直角度を三次元測定機を用いて求めた。直角度は、基板の内側面２ａ（図３参照）を基準面として、側板３の１１ｍｍ長さあたりの直角方向の変位量で表した。渦巻き状の内周面３ｂと外周面３ｃの２箇所の各変位量を求め、平均値を表１に示した。

（ｆ）平行度
得られたスクロールロータについて、基板の摺接面に対する側板の端面の平行度を三次元測定機を用いて求めた。平行度は、端面３ａに置かれたブロックゲージに三次元測定機の測定子を当て８箇所の測定点を取得したときのＭａｘ値とＭｉｎ値の差で表した。渦巻き状の８箇所の各変位量を求め、平均値を表１に示した。

（ｇ）平面度
得られたスクロールロータについて、基板の平面度を三次元測定機を用いて求めた。平面度は、基板２の外側面２ｂの外側円筒部２ｄに三次元測定機の測定子を当て８箇所の測定点を取得したときのＭａｘ値とＭｉｎ値の差で表した。８箇所の各変位量を求め、平均値を表１に示した。

表１の実施例１、２に示すように、ベース樹脂に粒状無機物および繊維状無機物を所定量ずつ含む樹脂組成物の樹脂成形体は、一般的な組成にかかる樹脂組成物の樹脂成形体（比較例１）よりも寸法精度が向上した。表１に示すように、実施例１、２の樹脂成形体は、異方性の指標となる、線膨張係数の比（Ａ_ＭＤ／Ａ_ＴＤ）および成形収縮率の比（Ｂ_ＭＤ／Ｂ_ＴＤ）が０．５〜１の範囲内であり、比較例１の樹脂成形体よりも、直角度および平行度が向上した。実施例１、２の樹脂成形体は、その成形収縮率がＭＤおよびＴＤともに小さく、かつ、ＭＤとＴＤの差も小さいため、寸法精度の向上につながった。また、チップシールが装着される側板の取付溝も精度よく形成された。

スクロールロータの寸法精度の向上について具体的に説明すると、スクロールロータの基板に対する側板の傾き（直角方向の変位量）が減ることで、スクロールロータの基板に対する側板の直角度が向上した。また、スクロールロータの基板の摺接面から側板の端面にかけて側板の幅がほぼ均一となることで、スクロールロータの基板の摺接面とスクロールロータの側板の端面の平行度が向上した。また、スクロールロータの基板の表面がほぼ均一となることで、スクロールロータの平面度も向上した。このように、寸法精度が向上されつつ、スクロール型圧縮機におけるスクロールロータとして必要な機械的強度も備わったスクロールロータが形成された。

本発明のスクロールロータは、価格を低く抑えつつ、寸法精度を向上させることができるので、例えば、冷媒や油が使用される条件下で用いられる冷暖房設備機、空気調和設備機、空気調和機（エア・コンディショナ）、冷凍／冷蔵ショーケース、冷蔵庫などの冷凍機用などの冷媒圧縮用スクロール型圧縮機などのスクロール型圧縮機や機械に装備されるスクロールロータとして好適に利用できる。

１ スクロールロータ（樹脂成形体）
２ 基板
２ａ 内側面
２ｂ 外側面
２ｃ 内側円筒部
２ｄ 外側円筒部
２ｅ 肉ぬすみ部
２ｆ 凹部
２ｇ、２ｈ 突出しピンの跡
３ 側板
３ａ 端面
３ｂ 内周面
３ｃ 外周面
４ 取付溝
５ ゲート痕
６ リブ
７ 軸穴部
８ チップシール
９ 圧縮室
１０ 開口部

Claims (18)

1. ベース樹脂としての熱可塑性樹脂と、粒状無機物と、繊維状無機物とを含む樹脂組成物の樹脂成形体であって、
   前記樹脂組成物は、前記粒状無機物および前記繊維状無機物の合計体積が、前記樹脂組成物全体積の３０体積％〜７０体積％であり、
   前記樹脂成形体は、前記樹脂組成物の射出成形体であり、
   射出成形時において溶融した前記樹脂組成物の流れ方向をＭＤと定め、前記ＭＤに直交する方向をＴＤと定めた場合、前記樹脂成形体の線膨張係数の比（Ａ_ＭＤ／Ａ_ＴＤ）、または前記樹脂成形体の成形収縮率の比（Ｂ_ＭＤ／Ｂ_ＴＤ）が０．５〜１であることを特徴とする樹脂成形体。
2. 前記樹脂組成物は、前記樹脂組成物全体積に対して、前記粒状無機物を２０体積％〜４０体積％含み、かつ、前記繊維状無機物を１０体積％〜３０体積％含む組成物であることを特徴とする請求項１記載の樹脂成形体。
3. 前記樹脂成形体は、前記ＭＤおよび前記ＴＤにおける成形収縮率がいずれも１％以下であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の樹脂成形体。
4. 前記熱可塑性樹脂が結晶性樹脂であることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項記載の樹脂成形体。
5. 前記結晶性樹脂がポリアリーレンサルファイド系樹脂であることを特徴とする請求項４記載の樹脂成形体。
6. 前記樹脂組成物は、さらに非晶性樹脂を含み、該非晶性樹脂は、前記樹脂組成物全体積に対して５体積％〜２０体積％含まれることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項記載の樹脂成形体。
7. 前記非晶性樹脂がポリフェニレンエーテル樹脂であることを特徴とする請求項６記載の樹脂成形体。
8. 前記粒状無機物の平均粒径が０．５μｍ〜１００μｍであり、
   前記繊維状無機物の平均繊維長が１０μｍ〜３ｍｍであり、平均アスペクト比が２〜１０００であることを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項記載の樹脂成形体。
9. 前記樹脂組成物において、前記粒状無機物の含有割合が前記繊維状無機物の含有割合よりも多いことを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれか１項記載の樹脂成形体。
10. 前記粒状無機物は炭酸カルシウムであることを特徴とする請求項１から請求項９までのいずれか１項記載の樹脂成形体。
11. 前記繊維状無機物はガラス繊維であることを特徴とする請求項１から請求項１０までのいずれか１項記載の樹脂成形体。
12. 略平板状の基板と、前記基板から略直角に延設された渦巻き状の側板とを備え、相手側ロータとの間で圧縮室を形成し、流体を圧縮または圧送させるスクロールロータであって、
    前記スクロールロータが請求項１から請求項１１までのいずれか１項記載の樹脂成形体であることを特徴とするスクロールロータ。
13. 前記基板は略円板状であり、前記基板の前記側板が設けられた側の略中央部にゲート痕が形成されていることを特徴とする請求項１２記載のスクロールロータ。
14. 前記基板の前記側板が設けられた側とは反対側の面に、前記基板を補強する複数のリブが設けられ、該リブは、前記基板の内側から外側に向けて放射状に延設され、かつ、前記基板の円周方向に略等間隔で設けられていることを特徴とする請求項１３記載のスクロールロータ。
15. 前記基板の前記側板が設けられた側とは反対側の面に、前記基板に形成されるウエルドラインを回避した複数の凹部が設けられ、該凹部は、前記基板の円周方向に略等間隔で設けられていることを特徴とする請求項１３または請求項１４記載のスクロールロータ。
16. 前記基板の前記側板が設けられた側とは反対側の面に、前記樹脂成形体が射出金型から取り出されるときに用いられる突出しピンの跡を有し、該突出しピンの跡は、前記基板の内側から外側に向けて複数設けられ、かつ、前記基板の円周方向に複数設けられていることを特徴とする請求項１２から請求項１５までのいずれか１項記載のスクロールロータ。
17. 前記スクロールの前記側板の前記相手側ロータ側の端面に、前記相手側ロータの基板と摺接するチップシールの装着が可能な溝が形成されていることを特徴とする請求項１２から請求項１６までのいずれか１項記載のスクロールロータ。
18. 前記流体が冷媒または油であることを特徴とする請求項１２から請求項１７までのいずれか１項記載のスクロールロータ。

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