JP4049082B2

JP4049082B2 - 圧縮機

Info

Publication number: JP4049082B2
Application number: JP2003370961A
Authority: JP
Inventors: 隆弘杉岡; 学杉浦; 隆宏星田; 真実大迫; 俊久下; 仁俊村瀬; 崇行加藤
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2003-06-19
Filing date: 2003-10-30
Publication date: 2008-02-20
Anticipated expiration: 2023-10-30
Also published as: BRPI0402254A; KR20040110085A; DE602004000334D1; CN102979694A; KR100594335B1; CN1573093A; EP1647670B1; DE602004000334T2; DE602004006755D1; EP1647670A1; EP1489261A1; CN102979694B; JP2005030376A; EP1489261B1; DE602004006755T2; US20040261611A1; US7156014B2

Description

本発明は圧縮機に関する。

従来、特許文献１記載の圧縮機が知られている。この圧縮機は、ハウジングの内部にシリンダボア、クランク室、吸入室及び吐出室が区画形成され、各シリンダボア内にはピストンが往復動可能に収容されている。また、ハウジングに回転可能に支承された駆動軸はエンジン等の外部駆動源により駆動されるようになっており、駆動軸に対しては同期回転可能に斜板が支承されている。この斜板の前後には、ピストンを従動させる半球状のシューが対をなして設けられている。シューの平坦面と相対摺動する斜板の表面には摺動膜が施されている。この摺動膜は二硫化モリブデン等の固体潤滑剤を含むバインダ樹脂からなる。

この圧縮機では、外部駆動源により駆動軸が駆動されると、斜板が同期回転することから、シューを介してピストンがシリンダボア内を往復動する。この際、シリンダボアはピストンヘッドとの間に圧縮室を形成する。圧縮室が吸入行程にあるときには、低圧の冷媒ガスが車両用冷凍回路の蒸発器と接続された吸入器から圧縮室に吸入される。また、圧縮室が圧縮行程にあるときには、高圧の冷媒ガスが圧縮室から吐出室に吐出される。この吐出室は車両用冷凍回路の凝縮器に接続され、車両用冷凍回路が車両用空調システムとして車両の空調に供されることとなる。

この間、この圧縮機では、斜板の表面に施された摺動膜がシューの平坦面を好適に摺動させるため、斜板及びシューの少なくとも一方の摩耗による両者のガタや両者の焼付きによる障害を防止することが可能である。

特開２００２−８９４３７号公報

しかし、上記従来の圧縮機では、斜板の表面とシューの平坦面とに限らず、互いに相対摺動する第１部材の第１摺動面と第２部材の第２摺動面とが互いに高速で相対摺動したり、熱負荷の高い時等、比較的大きな荷重の下で相対摺動したりするような苛酷な条件下において、さらなる摺動性の向上が望まれる。この要求は圧縮機が冷媒としての二酸化炭素を圧縮するものである場合に特に強い。このため、摺動膜中の二硫化モリブデンの量を１０質量％以上にする等、固体潤滑剤の量を多くし、第１部材と第２部材との耐焼付き性を向上させることも考えられるが、これでは固体潤滑剤が脱落しやすくなり、これによって摺動膜の摩耗量が多くなって圧縮機がガタを生じる懸念がある。

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、より摺動性が向上し、高い信頼性を得ることが可能な圧縮機を提供することを解決すべき課題としている。

本発明者らは、上記課題解決のために鋭意研究を行い、ガラス転移温度が高い又は引張強度が大きいポリアミドイミド樹脂を採用すれば、上記課題を解決できることを発見した。また、発明者らは、イミド基がアミド基より多いポリアミドイミド樹脂を採用すれば、上記課題を解決できることも発見した。こうして、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明の圧縮機は、第１部材の第１摺動面と第２部材の第２摺動面とが相対摺動する圧縮機であって、
該圧縮機は、吸入室、吐出室及びシリンダボアを形成するハウジングと、該ハウジングに回転可能に支承された駆動軸と、該駆動軸と同期回転可能な斜板と、該斜板にシューを介して係留され、該斜板の回転に応じて該シリンダボア内を往復動して圧縮室を形成するピストンとを備え、
前記第１部材及び前記第２部材は、前記斜板及び前記シュー、前記シュー及び前記ピストン、前記ピストン及び前記ハウジング、前記ハウジング及び前記駆動軸又は前記ピストン及び前記斜板である圧縮機において、
前記第１摺動面及び前記第２摺動面の少なくとも一方には、少なくとも固体潤滑剤を含むポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂からなる摺動膜が施され、該ＰＡＩ樹脂は常温での引張強度が２００ＭＰａ以上のものであるとともにガラス転移温度が２７０°Ｃ以上のものであることを特徴とする。

また、本発明の圧縮機は、第１部材の第１摺動面と第２部材の第２摺動面とが相対摺動する圧縮機であって、
該圧縮機は、吸入室、吐出室及びシリンダボアを形成するハウジングと、該ハウジングに回転可能に支承された駆動軸と、該駆動軸と同期回転可能な斜板と、該斜板にシューを介して係留され、該斜板の回転に応じて該シリンダボア内を往復動して圧縮室を形成するピストンと、該駆動軸と同期回転して該圧縮室を該吸入室と連通させる回転弁とを備え、
前記第１部材は前記ハウジングであり、前記第２部材は前記回転弁である圧縮機において、
前記第１摺動面及び前記第２摺動面の少なくとも一方には、少なくとも固体潤滑剤を含むＰＡＩ樹脂からなる摺動膜が施され、該ＰＡＩ樹脂は常温での引張強度が２００ＭＰａ以上のものであるとともにガラス転移温度が２７０°Ｃ以上のものであることを特徴とする。

ＰＡＩ樹脂はイミド基がアミド基より多いものであることが好ましい。

本発明の圧縮機では、第１摺動面及び第２摺動面の少なくとも一方に施されている摺動膜が少なくとも固体潤滑剤を含むＰＡＩ樹脂からなる。この摺動膜は、ＰＡＩ樹脂及び固体潤滑剤を含んで混練されてなる摺動部用塗料組成物を第１摺動面及び第２摺動面の少なくとも一方に塗布した後、加熱することにより形成される。こうして形成される摺動膜は、硬化したＰＡＩ樹脂からなるバインダ樹脂中に固体潤滑剤を含む。この摺動膜では、固体潤滑剤が従来と同様にバインダ樹脂によって内部に結合された状態で耐焼付き性、耐摩耗性等を向上させる。

発明者らの試験によれば、常温での引張強度が２００ＭＰａ以上のＰＡＩ樹脂からなる摺動膜は、より苛酷な条件下における一層の摺動特性を発揮する。

特に、発明者らの試験結果によれば、ガラス転移温度が２７０°Ｃ以上のＰＡＩ樹脂を採用することが好ましい。ガラス転移温度が２９０°Ｃ以上のＰＡＩ樹脂を採用することが特に好ましい。発明者らによれば、これらのＰＡＩ樹脂としては、イミド基がアミド基より多いものであることが好ましい。ＰＡＩ樹脂の数平均分子量は２００００以上であることが好ましい。発明者らはこれらのＰＡＩ樹脂について本発明の効果を確認した。

発明者らは、この点に関し、以下の考察を行った。まず、従来のＰＡＩ樹脂は以下のようにして製造されている。すなわち、化１に示すトリメリット酸無水物（ＴＭＡ）に化２に示す４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）を反応させる。こうして得られるＰＡＩ樹脂は、化３に示すように、イミド基とアミド基とがほぼ同数のものとなる。

これに対し、耐熱性及び弾性が高く、機械的強度に優れ、かつ熱膨張も小さいＰＡＩ樹脂を得るためにイソシアネート成分を変更し、化１に示すＴＭＡに化４に示す３，３’ジメチルビフェニル−４，４’ジイソシアネート（ＴＯＤＩ）を反応させる。こうして得られるＰＡＩ樹脂は高強度化、高耐熱性のものとなる。公知の方法のＭＤＩの半分程度をＴＯＤＩに変更すれば、摺動部用塗料組成物として十分にガラス転移温度が高いＰＡＩ樹脂となる。このため、ＰＡＩ樹脂は原料の全イソシアネート成分中にＴＯＤＩを５〜９０％含んで反応されたものであることが好ましい。なお、この製法では、比較的高価なＴＯＤＩを用いることから、ある程度のコストアップを生じることは否めない。

また、化１に示すＴＭＡに化２に示すＭＤＩ及び化５に示す３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物（ＢＴＤＡ）を反応させる。また、耐熱性及び弾性が高く、機械的強度に優れ、かつ熱膨張も小さいＰＡＩ樹脂を得るためにイソシアネート成分を変更し、化１に示すＴＭＡに化５に示すＢＴＤＡ及び化４に示すＴＯＤＩを反応させる。こうして得られるＰＡＩ樹脂は、ＢＴＤＡが多くのイミド基を提供することから、イミド基がアミド基より多いものとなる。こうして得られるイミド基がアミド基より多いＰＡＩ樹脂は、ポリイミドの特性をより強く示すため、高弾性、高耐熱性及び高伸長性のものとなる。但し、イミド基はｎ−メチル−２−ピロリドンに溶けないため、アミド基とイミド基との比は３５：６５が限界である。なお、この製法では、比較的高価なＢＴＤＡを用いることから、ある程度のコストアップを生じることは否めない。

したがって、本発明の圧縮機は、第１部材と第２部材とが高速で相対摺動したり、比較的大きな荷重の下で相対摺動したりするような苛酷な条件下においても、優れた摺動性を発揮し、高い信頼性を得ることができる。

固体潤滑剤としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、テトラフルオロエチレンヘキサフルオロプロピレンコポリマー（ＦＥＰ）、二硫化モリブデン、グラファイト等を採用することができる。発明者らの試験結果によれば、固体潤滑剤の少なくとも一部はＰＴＦＥであることが好ましい。発明者らはこれについて本発明の効果を確認した。

本発明に係る摺動膜中には、固体潤滑剤とバインダ樹脂とが体積比で４０〜６０：６０〜４０で含まれるようになることが好ましい。固体潤滑剤がバインダ樹脂に対して体積比で４０：６０より少なく含有された摺動膜は、耐焼付き性が十分でない。固体潤滑剤がバインダ樹脂に対して体積比で６０：４０より多く含有された摺動膜は、耐焼付き性向上の効果が小さいとともに、固体潤滑剤が脱落しやすくなり、これによって摺動膜の摩耗量が多くなる。

本発明に係る摺動膜は、ＰＡＩ樹脂からなるバインダ樹脂中に固体潤滑剤以外、摩擦調整剤、減圧剤、界面活性剤、膜形成補助剤等を含むことができる。摩擦調整剤としては、ＣｒＯ₂、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｆｅ₃Ｏ₄、ＰｂＯ、ＺｎＯ、ＣｄＯ、Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂、ＳｎＯ₂等の金属酸化物粉末やＳｉＣ、Ｓｉ₃Ｎ₄等の無機粉末を採用することができる。添加した摩擦調整剤は第１部材と第２部材との間に作用する荷重を支えると考えられ、摺動膜の摺動特性がより向上する。減圧剤としては、ＺｎＳ、Ａｇ₂Ｓ、ＣｕＳ、ＦｅＳ、ＦｅＳ₂、Ｓｂ₃Ｓ₂、ＰｂＳ、Ｂｉ₂Ｓ₃、ＣｄＳ等の硫化物粉末、チラウム類、モルフェリン、ジサルファイド、ジチオ酸塩、スルファド類、スルフォキサイド類、スルフォン酸類、チオホスフィネート類、チオカーボネート類、アルキルチオカルバモイル類、硫化オレフィン等の硫黄化合物、塩素化炭化水素等のハロゲン系化合物、ジチオリン酸亜鉛等のチオリン酸塩やチオカルバミン酸塩等の有機金属系化合物、ジチオリン酸モリブデン、ジチオカルビミン酸モリブデン等の有機モリブデン化合物等を採用することができる。添加した減圧剤は、潤滑油を強固に保持すると考えられ、一時的に固体接触が起こるような不十分な潤滑条件下や片当たり等の場合においても、摺動膜の摺動特性がより向上する。界面活性剤としてはカップリング剤等を採用することができる。添加したカップリング剤は、各固体潤滑剤等を強固にバインダ樹脂に結合し、また摺動膜を第１部材及び第２部材の少なくとも一方に対して強固に密着させていると考えられる。膜形成補助剤としては、エポキシ樹脂、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤等を採用することができる。

本発明に係る摺動膜を形成する第１部材及び第２部材の少なくとも一方としては、アルミニウム系金属、鉄系金属、銅系金属のものを採用することができる。本発明に係る摺動膜は、第１部材及び第２部材の少なくとも一方上に直接形成されてもよく、第１部材及び第２部材の少なくとも一方の基部上に中間層を形成した後、その中間層上に形成されてもよい。第１部材及び第２部材の少なくとも一方の基部がアルミニウム系金属からなる場合には、中間層としては、錫めっき、アルマイト（酸化膜）、酸又はアルカリによって化成処理を行ったエッチング層等を採用することができる。第１部材及び第２部材の少なくとも一方の基部が鉄系金属からなる場合には、中間層として、焼入れ層又はアルミニウム系金属若しくは銅系金属の溶射層等を採用することができる。

圧縮機において、互いに相対摺動する第１部材の第１摺動面と第２部材の第２摺動面とは種々存在する。本発明の圧縮機は以下のように具体化可能である。

本発明の圧縮機は、吸入室、吐出室及びシリンダボアを形成するハウジングと、該ハウジングに回転可能に支承された駆動軸と、該駆動軸と同期回転可能な斜板と、該斜板にシューを介して係留され、該斜板の回転に応じて該シリンダボア内を往復動して圧縮室を形成するピストンとを備え、前記第１部材は前記斜板であり、前記第２部材は前記シューであることを特徴とする。

この圧縮機では、斜板の表面及びシューの平坦面の少なくとも一方に施された摺動膜が相手側を好適に摺動させるため、斜板及びシューの少なくとも一方の摩耗による両者のガタや両者の焼付きによる障害を従来よりも防止することが可能である。

この圧縮機では、斜板又はシューは、アルミニウム系金属からなる基部上にアルマイトからなる中間層を介して摺動膜が形成されていることが好ましい。つまり、斜板は、アルミニウム系金属からなる基部と、摺動膜と、これら基部と摺動膜との間に形成されたアルマイトからなる中間層とからなり得る。また、シューは、アルミニウム系金属からなる基部と、摺動膜と、これら基部と摺動膜との間に形成されたアルマイトからなる中間層とからなり得る。

発明者らは、アルマイトを中間層とした方が摺動膜の密着性に優れ、かつ下地露出に対する耐力に優れることを確認した。アルマイトは微細な気孔による大きな表面積をもっており、ＰＡＩ樹脂が気孔に深く浸入しつつ中間層と大きな面積で結合していると考えられる。特に、ガラス転移温度が高いＰＡＩ樹脂、引張強度が大きいＰＡＩ樹脂、又はイミド基がアミド基より多いＰＡＩ樹脂は、従来公知のＰＡＩ樹脂よりも耐熱性がよいことから、よりこの傾向が強い。また、アルマイト以外の中間層の形成方法として化成処理を行い、エッチング層からなる中間層を形成したとしても同様の効果を奏することができる。

また、発明者らの試験結果によれば、アルマイトからなる中間層の厚みは３μｍ以上であることが好ましい。厚みが３μｍ未満の中間層では、未だ僅かに凝着による面荒れを生じる。これに対し、厚みが３μｍ以上の中間層では、凝着による面荒れを生じ難く、焼付き時間をほぼ等しく長期化することができる。アルマイトからなる中間層の厚みは特に５〜１５μｍ以上であることが好ましい。厚みが５〜１５μｍ以上の中間層であれば、凝着による面荒れをほぼ確実に生じず、優れた摺動性をほぼ確実に発揮し、高い信頼性をより確実に得ることができる。また、５〜１５μｍの厚みの中間層は形成も容易である。

本発明の圧縮機は、吸入室、吐出室及びシリンダボアを形成するハウジングと、該ハウジングに回転可能に支承された駆動軸と、該駆動軸と同期回転可能な斜板と、該斜板にシューを介して係留され、該斜板の回転に応じて該シリンダボア内を往復動して圧縮室を形成するピストンとを備え、前記第１部材は前記シューであり、前記第２部材は前記ピストンであることを特徴とする。

この圧縮機では、シューの凸球面及びピストンの凹球面の少なくとも一方に施された摺動膜が相手側を好適に摺動させるため、シュー及びピストンの少なくとも一方の摩耗による両者のガタや両者の焼付きによる障害を従来よりも防止することが可能である。また、シューの凸球面がピストンの凹球面に対して好適に摺動することから、シューの平坦面が斜板の表面に好適に追従し、斜板及びシューの少なくとも一方の摩耗による両者のガタや両者の焼付きによる障害を従来よりも防止することも可能である。

この圧縮機においても、シュー又はピストンは、アルミニウム系金属からなる基部上にアルマイトからなる中間層を介して摺動膜が形成されていることが好ましい。つまり、シューは、アルミニウム系金属からなる基部と、摺動膜と、これら基部と摺動膜との間に形成されたアルマイトからなる中間層とからなり得る。また、ピストンは、アルミニウム系金属からなる基部と、摺動膜と、これら基部と摺動膜との間に形成されたアルマイトからなる中間層とからなり得る。

本発明の圧縮機は、吸入室、吐出室及びシリンダボアを形成するハウジングと、該ハウジングに回転可能に支承された駆動軸と、該駆動軸と同期回転可能な斜板と、該斜板にシューを介して係留され、該斜板の回転に応じて該シリンダボア内を往復動して圧縮室を形成するピストンとを備え、前記第１部材は前記ピストンであり、前記第２部材は前記ハウジングであることを特徴とする。

この圧縮機では、ピストンの周面及びハウジングのシリンダボアの内周面の少なくとも一方、あるいは、ピストンの回り止め部及びハウジングのフロントハウジングの内周面の少なくとも一方に施された摺動膜が相手側を好適に摺動させるため、ピストン及びハウジングの少なくとも一方の摩耗による両者のガタや両者の焼付きによる障害を従来よりも防止することが可能である。

この圧縮機においても、ピストン又はハウジングは、アルミニウム系金属からなる基部上にアルマイトからなる中間層を介して摺動膜が形成されていることが好ましい。つまり、ピストンは、アルミニウム系金属からなる基部と、摺動膜と、これら基部と摺動膜との間に形成されたアルマイトからなる中間層とからなり得る。また、ハウジングは、アルミニウム系金属からなる基部と、摺動膜と、これら基部と摺動膜との間に形成されたアルマイトからなる中間層とからなり得る。

本発明の圧縮機は、吸入室、吐出室及びシリンダボアを形成するハウジングと、該ハウジングに回転可能に支承された駆動軸と、該駆動軸と同期回転可能な斜板と、該斜板にシューを介して係留され、該斜板の回転に応じて該シリンダボア内を往復動して圧縮室を形成するピストンとを備え、前記第１部材は前記ハウジングであり、前記第２部材は前記駆動軸であることを特徴とする。

この圧縮機では、ハウジングの軸受面及び駆動軸の外周面の少なくとも一方に施された摺動膜が相手側を好適に摺動させるため、ハウジング及び駆動軸の少なくとも一方の摩耗による両者のガタや両者の焼付きによる障害を従来よりも防止することが可能である。

この圧縮機においても、ハウジング又は駆動軸は、アルミニウム系金属からなる基部上にアルマイトからなる中間層を介して摺動膜が形成されていることが好ましい。つまり、ハウジングは、アルミニウム系金属からなる基部と、摺動膜と、これら基部と摺動膜との間に形成されたアルマイトからなる中間層とからなり得る。また、駆動軸は、アルミニウム系金属からなる基部と、摺動膜と、これら基部と摺動膜との間に形成されたアルマイトからなる中間層とからなり得る。

本発明の圧縮機は、吸入室、吐出室及びシリンダボアを形成するハウジングと、該ハウジングに回転可能に支承された駆動軸と、該駆動軸と同期回転可能な斜板と、該斜板にシューを介して係留され、該斜板の回転に応じて該シリンダボア内を往復動して圧縮室を形成するピストンとを備え、前記第１部材は前記ピストンであり、前記第２部材は前記斜板であることを特徴とする。

この圧縮機では、ピストンの回り止め部及び斜板の外周面の少なくとも一方に施された摺動膜が相手側を好適に摺動させるため、ピストン及び斜板の少なくとも一方の摩耗による両者のガタや両者の焼付きによる障害を従来よりも防止することが可能である。

この圧縮機においても、ピストン又は斜板は、アルミニウム系金属からなる基部上にアルマイトからなる中間層を介して摺動膜が形成されていることが好ましい。つまり、ピストンは、アルミニウム系金属からなる基部と、摺動膜と、これら基部と摺動膜との間に形成されたアルマイトからなる中間層とからなり得る。また、斜板は、アルミニウム系金属からなる基部と、摺動膜と、これら基部と摺動膜との間に形成されたアルマイトからなる中間層とからなり得る。

本発明の圧縮機は、吸入室、吐出室及びシリンダボアを形成するハウジングと、該ハウジングに回転可能に支承された駆動軸と、該駆動軸と同期回転可能な斜板と、該斜板にシューを介して係留され、該斜板の回転に応じて該シリンダボア内を往復動して圧縮室を形成するピストンと、該駆動軸と同期回転して該圧縮室を該吸入室と連通させる回転弁とを備え、前記第１部材は前記ハウジングであり、前記第２部材は前記回転弁であることを特徴とする。

この圧縮機では、ハウジングの回転弁室の内周面及び回転弁の外周面の少なくとも一方に施された摺動膜が相手側を好適に摺動させるため、ハウジング及び回転弁の少なくとも一方の摩耗による両者のガタや両者の焼付きによる障害を従来よりも防止することが可能である。

この圧縮機においても、ハウジング又は回転弁は、アルミニウム系金属からなる基部上にアルマイトからなる中間層を介して摺動膜が形成されていることが好ましい。つまり、ハウジングは、アルミニウム系金属からなる基部と、摺動膜と、これら基部と摺動膜との間に形成されたアルマイトからなる中間層とからなり得る。また、回転弁は、アルミニウム系金属からなる基部と、摺動膜と、これら基部と摺動膜との間に形成されたアルマイトからなる中間層とからなり得る。

以下、本発明を具体化した実施例１〜２２の圧縮機を比較例１〜４とともに図面を参照しつつ説明する。

実施例１の圧縮機は、図１に示すように、片頭ピストン６を用いた可変容量型斜板式のものである。この圧縮機では、アルミニウム系合金製のシリンダブロック１の前端にアルミニウム系合金製のフロントハウジング２が接合され、シリンダブロック１及びフロントハウジング２内にクランク室２ａが形成されている。シリンダブロック１の後端には弁板、吐出弁及びリテーナからなる弁機構３を介してアルミニウム系合金製のリアハウジング４が接合され、リアハウジング４内には吸入室４ａ及び吐出室４ｂが形成されている。シリンダブロック１、フロントハウジング２及びリアハウジング４がハウジングを構成する。吸入室４ａは図示しない蒸発器に接続され、蒸発器は図示しない膨張弁を介して図示しない凝縮器に接続され、凝縮器が吐出室４ｂに接続されている。圧縮機、蒸発器、膨張弁及び凝縮器が車両の空調用冷凍回路を構成している。なお、図面の左方を前側とし、右方を後側とする。

フロントハウジング２にはラジアル軸受２ｂを介して鉄系合金製の駆動軸５が回転可能に支承されている。また、図２にも示すように、シリンダブロック１には駆動軸５の軸線と平行に５個のシリンダボア１ａが貫設され、各シリンダボア１ａ内にはアルミニウム系合金製の片頭のピストン６が往復動可能に収容されている。このシリンダボア１ａとピストン６のヘッドとにより圧縮室１１が区画されている。また、シリンダブロック１の中央側には、駆動軸５の軸線と平行に回転弁室１ｂが貫設され、回転弁室１ｂ内には回転弁１２が駆動軸５と同期回転可能に収容されている。この回転弁１２には吸入室４ａと連通している導入室１２ａが形成され、導入室１２ａに連通する吸入案内溝１２ｂが径方向に貫設されている。また、シリンダブロック１には、吸入案内溝１２ｂを介して各シリンダボア１ａ、すなわち圧縮室１１と導入室１２ａとを連通する吸入通路１ｃが放射方向に貫設されている。

駆動軸５にはフロントハウジング２との間にスラスト軸受２ｃを介してクランク室２ａ内で回転可能に鉄系合金製のラグプレート７が固着され、ラグプレート７には一対のヒンジ機構Ｋを介して鉄系合金製の斜板８が揺動可能に設けられている。ヒンジ機構Ｋは、ラグプレート７のアーム７ａに貫設されたガイド孔７ｂと、斜板８に固定され、ガイド孔７ｂ内を摺動する球部を先端にもつガイドピン８ｂとからなる。斜板８の中央には貫通孔８ａが貫設されており、貫通孔８ａ内には斜板８の揺動を許容しつつ駆動軸５が挿通されている。斜板８には前後で対をなす鉄系合金製の半球状のシュー９ａ、９ｂが設けられており、各ピストン６はヘッドとは逆側の首部が各対のシュー９ａ、９ｂによって係留されている。

また、リアハウジング４内には吸入室４ａ、吐出室４ｂ及びクランク室２ａと接続された制御弁１０が収容されている。かかる制御弁１０によりクランク室２ａ内の圧力を調整することにより、斜板８の角度を変位させて吐出容量が調整可能になっている。

実施例１の特徴的な構成として、この圧縮機では、図３に示すように、シュー９ａ、９ｂの平坦面９ｃ、９ｄが摺動する斜板８の外周側の前後の表面８ｃ、８ｄに摺動膜Ｃが施されている。この摺動膜Ｃは以下のように形成される。

まず、以下の原料を用意する。
固体潤滑剤：ＰＴＦＥ粉末、二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）、グラファイト
バインダ樹脂：実施試験品１のＰＡＩ樹脂ワニス（ＰＡＩ樹脂３０質量％、溶剤（ｎ−メチル−２−ピロリドン５６質量％、キシレン１４質量％）７０質量％）このＰＡＩ樹脂の数平均分子量は２００００以上である。実施試験品１のＰＡＩ樹脂ワニスはイミド基がアミド基より多いものである。

このＰＡＩ樹脂ワニスを２００°Ｃ×６０分で焼成して得られるＰＡＩ樹脂の熱機械的測定（ＴＭＡ（セイコーインスツルメンツ社製））を行った結果を図４に示す。条件は、治具：引張、チャック間距離：１０ｍｍ、測定温度：室温（２５°Ｃ）〜４００°Ｃ、昇温速度：１０°Ｃ／分、引張荷重：５ｇ、サンプルサイズ：２ｍｍ幅×３０ｍｍ長さ、膜厚：２０μｍである。Ａ線は時間当たりの伸びを示し、Ｂ線は伸び量を示し、Ｃ線は荷重を示す。図４から明らかなように、このＰＡＩ樹脂はガラス転移温度が３０７．１°Ｃである。

また、このＰＡＩ樹脂ワニスを２００°Ｃ×６０分で焼成して得られるＰＡＩ樹脂の動的粘弾性測定（ＤＭＡ（セイコーインスツルメンツ社製））を行った結果を図５に示す。条件は、治具：引張、チャック間距離：２０ｍｍ、測定温度：室温（２５°Ｃ）〜４００°Ｃ、測定周波数１Ｈｚ、２Ｈｚ、昇温速度：３°Ｃ／分、引張荷重：５ｇ、サンプルサイズ：４ｍｍ幅×４０ｍｍ長さ、膜厚：２０μｍである。点線は１Ｈｚでの測定データを示し、実線は２Ｈｚでの測定データを示す。また、Ｄ線は貯蔵弾性率を示し、Ｅ線は貯蔵弾性率を示し、Ｆ線は樹脂の伸びを示し、Ｇ線はｔａｎδを示し、Ｈ線はｔａｎδを示す。図５から明らかなように、このＰＡＩ樹脂は引張強度が２４９ＭＰａ（２５０°Ｃの貯蔵弾性率は３．３９×１０⁹Ｐａ）である。

そして、ＰＡＩ樹脂ワニス５０ｖｏｌ％に対し、ＰＴＦＥ粒子１８ｖｏｌ％、ＭｏＳ₂１８ｖｏｌ％及びグラファイト１４ｖｏｌ％を配合する。これをよく攪拌後、３本ロールミルに通し、実施試験品１の摺動部用塗料組成物を作製する。

この後、鉄系合金によって形成され、かつ脱脂された斜板用基材８を用意し、摺動部用塗料組成物をその斜板用基材８の外周側の前後の表面８ｃ、８ｄにコーティングする。この際、摺動部用塗料組成物をロールコート転写によって斜板用基材８に塗布し、その斜板用基材８を２００°Ｃ×６０分の大気条件下で加熱し、未硬化のバインダ樹脂を硬化させる。こうして、斜板用基材８の外周側の前後の表面８ｃ、８ｄに固体潤滑剤を含むバインダ樹脂からなる摺動膜Ｃを施し、斜板８を得る。固体潤滑剤はバインダ樹脂中に分散されて摺動膜Ｃを形成している。そして、得られた斜板８を用いて上記圧縮機を組付ける。なお、この実施例１では、摺動部用塗料組成物をロールコート転写により斜板用基材８の表面８ｃ、８ｄにコーティングしたが、エアスプレー法を採用することもできる。

上記のように構成された圧縮機は、駆動軸５にプーリ又は電磁クラッチが結合され、車両に搭載される。プーリ又は電磁クラッチはベルトを介してエンジン又はモータによって駆動される。エンジン等が駆動されている間、駆動軸５が回転駆動されれば、斜板８が揺動運動し、ピストン６が斜板８の傾斜角度に応じたストロークでシリンダボア１ａ内を往復動する。また、駆動軸５が回転駆動されることにより回転弁１２が回転し、ピストン６に連動して吸入案内溝１２ｂ及び吸入通路１ｃを介して導入室１２ａと圧縮室１１とを連通させたり遮断したりする。このため、各ピストン６が下死点側に移動すると、回転弁１２により導入室１２ａと圧縮室１１とが連通し、蒸発器内の冷媒ガスが吸入室４ａ及び導入室１２ａを経て圧縮室１１内に吸入される。そして、各ピストン６が上死点側に移動するに従い、回転弁１２により導入室１２ａと圧縮室１１とが遮断され、冷媒ガスは圧縮室１１で圧縮された後、吐出室４ｂを経て凝縮器に吐出される。

この間、この圧縮機では、斜板８の表面８ｃ、８ｄの摺動膜Ｃにおいて、固体潤滑剤が従来と同様に斜板８とシュー９ａ、９ｂとの耐焼付き性を確保する。特に、この摺動膜Ｃに用いたＰＡＩ樹脂は、イミド基がアミド基より多いことにより、ガラス転移温度が高く、引張強度が大きいため、より苛酷な条件下における一層の摺動特性を発揮する。

したがって、この圧縮機は、斜板８とシュー９ａ、９ｂとが高速で相対摺動したり、比較的大きな荷重の下で相対摺動したりするような苛酷な条件下においても、斜板８の表面８ｃ、８ｄの摺動膜Ｃがシュー９ａ、９ｂの平坦面９ｃ、９ｄを好適に摺動させるため、斜板８及びシュー９ａ、９ｂの少なくとも一方の摩耗による両者のガタや両者の焼付きによる障害を従来よりも防止することが可能である。このため、この圧縮機は高い信頼性を発揮することができる。

（試験１）
この効果を以下の試験１により確認した。まず、実施試験品１のＰＡＩ樹脂ワニスの他、イミド基がアミド基より多い他のＰＡＩ樹脂ワニス（実施試験品２）と、イミド基とアミド基とがほぼ同数のＰＡＩ樹脂ワニス（比較試験品）とを用意する。図６に実施試験品２のＰＡＩ樹脂のＴＭＡ結果を示し、図７に実施試験品２のＰＡＩ樹脂のＤＭＡ結果を示す。また、図８に比較試験品のＰＡＩ樹脂のＴＭＡ結果を示し、図９に比較試験品のＰＡＩ樹脂のＤＭＡ結果を示す。図６〜９から明らかなように、実施試験品２のＰＡＩ樹脂はガラス転移温度が２９３．０°Ｃであるのに対し、比較試験品のＰＡＩ樹脂はガラス転移温度が２４９．７°Ｃである。また、実施試験品２のＰＡＩ樹脂は引張強度が２００ＭＰａ（２５０°Ｃの貯蔵弾性率は１．７５×１０⁹Ｐａ）であるのに対し、比較試験品のＰＡＩ樹脂は引張強度が１５０ＭＰａ（２５０°Ｃの貯蔵弾性率が１．３９×１０⁹Ｐａ）である。

また、固体潤滑剤として、ＰＴＦＥ粉末、二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）及びグラファイトも用意する。

上記実施試験品１、２及び比較試験品のＰＡＩ樹脂ワニス５０ｖｏｌ％に対し、ＰＴＦＥ粒子１８ｖｏｌ％、ＭｏＳ₂１８ｖｏｌ％及びグラファイト１４ｖｏｌ％を配合する。これらをよく攪拌した後、３本ロールミルを通し、実施試験品１、２及び比較試験品の摺動部用塗料組成物を作成した。各摺動部用塗料組成物は、塗装方法（スプレーコート、ロールコート等）の種類に応じ、粘度調整、固形分濃度調整等を目的として、任意に溶剤であるｎ−メチル−２−ピロリドン、キシレン又はこれらの混合溶剤によって希釈され得る。

一方、図１０に示すように、脱脂済みのアルミニウム合金Ａ３９０からなる円盤状の斜板用基材１０１を複数個用意する。各斜板用基材１０１の一平面に対し、各摺動部用塗料組成物をエアースプレーにてコーティングし、膜厚２５μｍの塗膜を形成する。なお、エアースプレーによらず、ロールコート転写によってコーティングすることも可能である。そして、塗膜を形成した各斜板用基材１０１を２００°Ｃ×６０分の大気条件下で加熱し、ＰＡＩ樹脂を硬化させる。こうして斜板用基材１０１上に実施試験品１、２及び比較試験品の摺動膜Ｃを施した斜板１０１を得る。

また、脱脂済みの鉄系合金ＳＵＪ２からなるシュー１０２を複数個用意する。さらに、シュー１０２の半球面を受け得る球面座１０３ａが２個形成された治具１０３も用意する。そして、両球面座１０３ａを上にして治具１０３を設け、両球面座１０３ａのそれぞれの上にシュー１０２の半球面を載せ、両シュー１０２の平坦面側に摺動膜Ｃが来るように斜板１０１を載せる。この後、治具１０３と斜板１０１との間に１．９６ｋＮの荷重を付与しながら、斜板１０１を１０．６ｍ／秒の周速で回転させる。潤滑油の供給は行わない。球面座１０３ａとシュー１０２の平坦面との間には熱電対を設けている。

こうして、実施試験品１、２及び比較試験品の摺動膜Ｃについて、試験時間（秒）とトルク（Ｎ・ｃｍ）及びシュー２の裏面（半球面）の温度（ＴＰ温度）（°Ｃ）との関係を求める。これらの結果を図１１〜１６に示す。図１１は実施試験品１の摺動膜Ｃについての１回目の試験結果を示し、図１２は実施試験品１の摺動膜Ｃについての２回目の試験結果を示す。図１３は実施試験品２の摺動膜Ｃについての１回目の試験結果を示し、図１４は実施試験品２の摺動膜Ｃについての２回目の試験結果を示す。また、図１５は比較試験品の摺動膜Ｃについての１回目の試験結果を示し、図１６は比較試験品の摺動膜Ｃについての２回目の試験結果を示す。

図１１〜１４から分かるように、実施試験品１、２の摺動膜Ｃでは、無潤滑の条件下において、２００〜３００秒までトルクが６００Ｎ・ｃｍに達せず、焼付きを生じ難い。この時のシュー１０２の半球面の温度は２００〜２２５°Ｃ程度である。これに対し、図１５及び図１６から分かるように、比較試験品の摺動膜Ｃでは、１１０秒程度でトルクが６００Ｎ・ｃｍに達し、焼付きを生じやすいことがわかる。やはりこの時のシュー１０２の半球面の温度は２２０°Ｃ程度である。このことは、実施試験品１、２の摺動膜Ｃがより苛酷な条件下における一層の摺動特性を発揮できることを示している。また、ガラス転移点の温度とほぼ同様な温度に達した時に摺動膜Ｃが軟化し、焼付きが発生したことを示している。

すなわち、実施試験品１、２のＰＡＩ樹脂ワニスからなる摺動膜Ｃによれば、圧縮機は、より苛酷な条件下において、比較試験品のＰＡＩ樹脂ワニスからなる摺動膜Ｃによりも、高い摺動特性を発揮できることがわかる。この効果は固体潤滑剤の少なくとも一部がＰＴＦＥ粉末であることによって発揮されている。

実施例２の圧縮機では、図１７に示すように、斜板８がアルミニウム系金属からなる基部８１と、実施試験品１又は２の摺動膜Ｃと、これら基部８１と摺動膜Ｃとの間に形成されたアルマイトからなる中間層Ｍとからなる。

斜板８の中間層Ｍは以下のように形成される。まず、脱脂済みのアルミニウム合金Ａ３９０からなる斜板用基材８を用意する。この斜板用基材８を温度１５°Ｃ、電流密度１．０Ａ／ｃｍ²の硫酸水溶液中に３０分浸漬する。これにより、斜板用基材８は、図１８に示すように、基部８１と、基部８１の表面側に形成されたアルマイトからなる厚みが８μｍの中間層Ｍとからなる。この中間層Ｍ上に実施試験品１又は２の摺動膜Ｃを形成し、斜板８が得られる。得られた斜板８を用いて実施例１と同様の圧縮機を組付ける。他の構成は実施例１と同様である。

実施例３の圧縮機では、図１７に示すように、斜板８がアルミニウム系金属からなる基部８１と、実施試験品１又は２の摺動膜Ｃと、これら基部８１と摺動膜Ｃとの間に形成されたエッチング層からなる中間層Ｍとからなる。

斜板８の中間層Ｍは以下のように形成される。まず、実施例２で用いた斜板用基材８を用意する。この斜板用基材８の表面に化成処理を行う。これにより、斜板用基材８は、図１８に示すように、基部８１と、基部８１の表面側に形成されたエッチング層からなる厚みが４μｍの中間層Ｍとからなる。この中間層Ｍ上に実施試験品１又は２の摺動膜Ｃを形成し、斜板８が得られる。得られた斜板８を用いて実施例１と同様の圧縮機を組付ける。他の構成は実施例１と同様である。
（試験２）

実施例２、３の圧縮機の効果を確認するため、以下の試験２を行った。まず、比較例１の斜板８を用意する。この比較例１の斜板８は、実施例２、３で用いた同種の斜板用基材８の表面に粗さ３μｍの研磨加工を施し、その上に実施試験品１又は２の摺動膜Ｃを形成したものである。得られた斜板８を用いて実施例１と同様の圧縮機を組付ける。

また、比較例２の斜板８も用意する。この比較例２の斜板８は、実施例２、３で用いた同種の斜板用基材８の表面に無電解めっき液によって錫めっきを厚み３μｍ形成したものである。得られた斜板８を用いて実施例１と同様の圧縮機を組付ける。

そして、実施例２、３及び比較例１、２の圧縮機を毎分７００回転の貧潤滑条件下で１００時間運転する。この際、各シュー９ａ、９ｂから斜板８に３．５ＭＰａの力が作用するようにする。各圧縮機のシュー９ａ、９ｂはＳＵＪ２からなる。この実機による過酷な摺動条件の下、比較例１、２の圧縮機は摺動膜Ｃの剥離を生じたのに対し、実施例２、３の圧縮機は摺動膜Ｃに剥離を生じなかった。
（試験３）

また、実施例２、３の圧縮機の効果を確認するため、以下の試験３も行った。この際、上記実施例２、３及び比較例１、２の各斜板８の表面から摺動膜Ｃを扇形状に１５％露出させる。そして、実施例１と同様の条件で試験３を行った。この過酷な摺動条件の下、比較例１の斜板１０１とシュー１０２は５０秒で焼付きを生じたのに対し、実施例２の斜板１０１とシュー１０２は１５０秒まで焼付きを生じず、実施例３の斜板１０１とシュー１０２は１４０秒まで焼付きを生じなかった。なお、比較例２の斜板１０１とシュー１０２は３００秒まで焼付きを生じなかった。

上記試験２、３より、実施例２及び３の摺動膜Ｃは、密着性に優れるとともに、仮に摺動膜Ｃの一部が失われた後であっても、優れた耐力を有することがわかる。アルマイトやエッチング層からなる中間層Ｍが微細な気孔による大きな表面積をもっており、ＰＡＩ樹脂が気孔に深く浸入しつつ中間層と大きな面積で結合しているためであると考えられる。
（試験４）

さらに、実施例２の圧縮機の効果を確認するため、以下の試験４も行った。この際、比較例３の斜板８も用意する。比較例３の斜板８は、実施例２、３で用いた中間層Ｍをもつ斜板用基材８上に比較試験品の摺動膜Ｃを形成したものである。実施例２及び比較例３の圧縮機では、斜板８のアルマイトからなる中間層Ｍの厚みを増減させている。そして、試験１と同様の条件で実施例２及び比較例１、３の焼付き試験を行った。

図１９からわかるように、この試験４による過酷な摺動条件の下、比較例１の斜板１０１とシュー１０２は試験３と同様に短時間で焼付きを生じた。一方、比較例３の斜板１０１とシュー１０２は、アルマイトからなる中間層Ｍ上に摺動膜Ｃがあることから、比較例１よりも耐焼付き性に改善がみられる。ところが、実施例２の斜板１０１とシュー１０２は、比較例３の改善効果よりも極めて優れた耐焼付き性を発揮していることがわかる。実施例２の斜板１０１とシュー１０２は、ガラス転移温度が高く、引張強度が大きく、かつイミド基がアミド基より多い実施試験品１のＰＡＩ樹脂を摺動膜Ｃに採用しているためであると考えられる。

また、図１９より、アルマイトからなる中間層Ｍの厚みが３μｍ以上であれば、凝着による面荒れを生じ難いことがわかる。特に、アルマイトからなる中間層Ｍの厚みが５〜１５μｍであれば、凝着による面荒れをほぼ確実に抑制でき、かつ、中間層Ｍの形成も容易である。

実施例４の圧縮機では、図２０に示すように、斜板８の表面８ｃ、８ｄに摺動膜Ｃを形成せず、シュー９ａ、９ｂの平坦面９ｃ、９ｄに実施試験品１又は２の摺動膜Ｃを形成している。他の構成は実施例１と同様である。この圧縮機も実施例１と同様の作用効果を奏する。

実施例５の圧縮機では、図２１に示すように、斜板８の表面８ｃ、８ｄに中間層Ｍ及び摺動膜Ｃを形成せず、シュー９ａ、９ｂの基部をアルミニウム系金属とし、それら基部の平坦面９ｃ、９ｄに実施例２又は３と同様の中間層Ｍ及び実施試験品１又は２の摺動膜Ｃを形成している。他の構成は実施例１、２と同様である。この圧縮機も実施例１、２と同様の作用効果を奏する。

実施例６の圧縮機では、図２２に示すように、斜板８の表面８ｃ、８ｄに実施試験品１又は２の摺動膜Ｃ１を形成しているとともに、シュー９ａ、９ｂの平坦面９ｃ、９ｄにも実施試験品１又は２の摺動膜Ｃ２を形成している。他の構成は実施例１と同様である。この圧縮機も実施例１と同様の作用効果を奏する。

実施例７の圧縮機では、図２３に示すように、斜板８の基部をアルミニウム系金属とし、その基部の表面８ｃ、８ｄに実施例２又は３と同様の中間層Ｍ１及び実施試験品１又は２の摺動膜Ｃ１を形成しているとともに、シュー９ａ、９ｂの基部をアルミニウム系金属とし、それら基部の平坦面９ｃ、９ｄにも実施例２又は３と同様の中間層Ｍ２及び実施試験品１又は２の摺動膜Ｃ２を形成している。他の構成は実施例１、２と同様である。この圧縮機も実施例１、２と同様の作用効果を奏する。

実施例８の圧縮機では、図２４に示すように、シュー９ａ、９ｂの凸球面９ｅ、９ｆに実施試験品１又は２の摺動膜Ｃを形成している。この際、図２５に示すように、シュー９ａ、９ｂの凸球面９ｅ、９ｆに実施例２又は３と同様の中間層Ｍを介して摺動膜Ｃを形成することが好ましい。他の構成は実施例１、２と同様である。

この圧縮機では、摺動膜Ｃが相手側を好適に摺動させるため、シュー９ａ、９ｂ及びピストン６の少なくとも一方の摩耗による両者のガタや両者の焼付きによる障害を従来よりも防止することが可能である。また、シュー９ａ、９ｂの凸球面９ｅ、９ｆがピストン６の凹球面６ａに対して好適に摺動することから、シュー９ａ、９ｂの平坦面９ｃ、９ｄが斜板８の表面８ｃ、８ｄに好適に追従し、斜板８及びシュー９ａ、９ｂの少なくとも一方の摩耗による両者のガタや両者の焼付きによる障害を従来よりも防止することも可能である。他の作用効果は実施例１、２と同様である。

なお、シュー９ａ、９ｂの凸球面９ｅ、９ｆに摺動膜Ｃを形成せず、ピストン６の凹球面６ａに摺動膜を形成することも可能である。この際、ピストン６の凹球面６ａに中間層を介して摺動膜を形成することが好ましい。

また、シュー９ａ、９ｂの凸球面９ｅ、９ｆ及びピストン６の凹球面６ａに摺動膜を形成することも可能である。この際、シュー９ａ、９ｂの凸球面９ｅ、９ｆ及びピストン６の凹球面６ａに各々中間層を介して摺動膜を形成することが好ましい。

実施例９の圧縮機では、図２６に示すように、ピストン６の周面６ｂに実施試験品１又は２の摺動膜Ｃを形成している。この際、図２７に示すように、ピストン６の周面６ｂに実施例２又は３と同様の中間層Ｍを介して摺動膜Ｃを形成することが好ましい。他の構成は実施例１、２と同様である。

この圧縮機では、摺動膜Ｃが相手側を好適に摺動させるため、ピストン６及びシリンダブロック１の少なくとも一方の摩耗による両者のガタや両者の焼付きによる障害を従来よりも防止することが可能である。他の作用効果は実施例１、２と同様である。

なお、ピストン６の周面６ｂに摺動膜Ｃを形成せず、シリンダブロック１のシリンダボア１ａの内周面に摺動膜を形成することも可能である。この際、シリンダボア１ａの内周面に中間層を介して摺動膜を形成することが好ましい。

また、ピストン６の周面６ｂ及びシリンダボア１ａの内周面に摺動膜を形成することも可能である。この際、ピストン６の周面６ｂ及びシリンダボア１ａの内周面に各々中間層を介して摺動膜を形成することが好ましい。

実施例１０の圧縮機では、図２８に示すように、回転弁１２の外周面に実施試験品１又は２の摺動膜Ｃを形成している。この際、図２９に示すように、回転弁１２の外周面に実施例２又は３と同様の中間層Ｍを介して摺動膜Ｃを形成することが好ましい。他の構成は実施例１、２と同様である。

この圧縮機では、摺動膜Ｃが相手側を好適に摺動させるため、シリンダブロック１及び回転弁１２の少なくとも一方の摩耗による両者のガタや両者の焼付きによる障害を従来よりも防止することが可能である。他の作用効果は実施例１、２と同様である。

なお、回転弁１２の外周面に摺動膜Ｃを形成せず、シリンダブロック１の回転弁室１ｂの内周面に摺動膜を形成することも可能である。この際、回転弁室１ｂの内周面に中間層を介して摺動膜を形成することが好ましい。

また、回転弁１２の外周面及び回転弁室１ｂの内周面に摺動膜を形成することも可能である。この際、回転弁１２の外周面及び回転弁室１ｂの内周面に各々中間層を介して摺動膜を形成することが好ましい。

実施例１１の圧縮機では、図１に示すラジアル軸受２ｂを用いることなく、フロントハウジング２の軸孔の内周面及び駆動軸５の外周面の少なくとも一方に実施試験品１又は２の摺動膜Ｃを施し、駆動軸５を摺動回転可能にフロントハウジング２によって支承している。この際、フロントハウジング２の軸孔の内周面及び駆動軸５の外周面の少なくとも一方に中間層を介して摺動膜を形成することが好ましい。他の構成は実施例１と同様である。この圧縮機も実施例１、２と同様の作用効果を奏する。

実施例１２の圧縮機では、図１に示すスラスト軸受２ｃを用いることなく、フロントハウジング２の内部後側端面及びラグプレート７の前側端面の少なくとも一方に実施試験品１又は２の摺動膜Ｃを施し、ラグプレート７を摺動回転可能にフロントハウジング２によって支承している。この際、フロントハウジング２の内部後側端面及びラグプレート７の前側端面の少なくとも一方に中間層を介して摺動膜を形成することが好ましい。他の構成は実施例１、２と同様である。この圧縮機も実施例１、２と同様の作用効果を奏する。

実施例１３の圧縮機では、図１に示す斜板８の貫通孔８ａの内周面及び駆動軸５の外周面の少なくとも一方に実施試験品１又は２の摺動膜Ｃを施し、斜板８と駆動軸５とを好適に摺動させている。この際、斜板８の貫通孔８ａの内周面及び駆動軸５の外周面の少なくとも一方に中間層を介して摺動膜を形成することが好ましい。他の構成は実施例１、２と同様である。この圧縮機も実施例１、２の同様の作用効果を奏する。

実施例１４の圧縮機では、図１に示すラグプレート７のガイド孔７ｂの内周面及び斜板８のガイドピン８ｂの球部の外面の少なくとも一方に実施試験品１又は２の摺動膜Ｃを施し、ガイドピン８ｂの球部をガイド孔７ｂに対して好適に摺動させている。この際、ラグプレート７のガイド孔７ｂの内周面及び斜板８のガイドピン８ｂの球部の外面の少なくとも一方に中間層を介して摺動膜を形成することが好ましい。他の構成は実施例１、２と同様である。この圧縮機も実施例１、２の同様の作用効果を奏する。

実施例１５の圧縮機では、図１に示す回転弁１２の後側端面１２ｃ及びその後側端面１２ｃと摺動するハウジングの一部であるリアハウジング４の前側端面４ｃの少なくとも一方に実施試験品１又は２の摺動膜Ｃを施し、回転弁１２の後側端面１２ｃをリアハウジング４の前側端面４ｃ、すなわちハウジングに対し、好適に摺動させている。この際、回転弁１２の後側端面１２ｃ及びリアハウジング４の前側端面４ｃの少なくとも一方に中間層を介して摺動膜を形成することが好ましい。他の構成は実施例１、２と同様である。この圧縮機も実施例１、２の同様の作用効果を奏する。

実施例１６の圧縮機では、図３０及び図３１に示すように、ピストン６には斜板８の回転によりピストン６が連れ回りするのを防ぐ回り止め部６ｃが形成されている。回り止め部６ｃは、ピストン６の往復運動によりハウジングの一部であるフロントハウジング２の内周面と摺動するが、ピストン６の回り止め部６ｃ及びフロントハウジング２の内周面の少なくとも一方に実施試験品１又は２の摺動膜Ｃを施し、ピストン６の回り止め部６ｃをフロントハウジング２の内周面、すなわちハウジングに対し、好適に摺動させている。この際、図３２に示すように、ピストン６の回り止め部６ｃ及びフロントハウジング２の内周面の少なくとも一方に実施例２又は３と同様の中間層Ｍを介して摺動膜Ｃを形成することが好ましい。この圧縮機も実施例１、２の同様の作用効果を奏する。

実施例１７の圧縮機は、図３３に示すように、両頭ピストン２６を用いた固定容量型斜板式のものである。この圧縮機では、アルミニウム系合金製の一対のシリンダブロック２１ａ、２１ｂの前端に弁板、吐出弁及びリテーナからなる弁機構２３ａを介してアルミニウム系合金製のフロントハウジング２２が接合され、フロントハウジング２２内には吐出室２２ｂが形成されている。また、シリンダブロック２１ａ、２１ｂの後端には弁板、吐出弁及びリテーナからなる弁機構２３ｂを介してアルミニウム系合金製のリアハウジング２４が接合され、リアハウジング２４内には吸入室２４ａ及び吐出室２４ｂが形成されている。ここで、シリンダブロック２１ａ、２１ｂ、フロントハウジング２２及びリアハウジング２４がハウジングを構成する。吐出室２２ｂ、２４ｂは図示しない単一の吐出室に連通している。吸入室２４ａは図示しない蒸発器に接続され、蒸発器は図示しない膨張弁を介して図示しない凝縮器に接続され、凝縮器が吐出室に接続されている。

シリンダブロック２１ａ、２１ｂには鉄系合金製の駆動軸２５が摺動回転可能に支承されており、この駆動軸２５とフロントハウジング２２との間にはシール部材２２ａが設けられている。また、シリンダブロック２１ａ、２１ｂには駆動軸２５の軸線と平行に複数のシリンダボア２１ｄ、２１ｅが前後に貫設され、前後で対をなす各シリンダボア２１ｄ、２１ｅ内にはアルミニウム系合金製の両頭のピストン２６が往復動可能に収容されている。各シリンダボア２１ｄ、２１ｅとピストン２６とにより、圧縮室３１がピストン２６の両ヘッド側に区画されている。

駆動軸２５には、吸入室２４ａと連通する導入室２５ａが形成されているとともに、導入室２５ａの前後において吸入案内溝２５ｂが各々径方向に貫設されている。また、シリンダブロック２１ａ、２１ｂには、吸入案内溝２５ｂを介して各シリンダボア２１ｄ、２１ｅと導入室２５ａとを連通する吸入通路２１ｆが貫設されている。

また、シリンダブロック２１ａ、２１ｂ間には斜板室２１ｃが区画形成されている。斜板室２１ｃ内において駆動軸２５にアルミニウム系合金製の斜板２８が固定されている。斜板２８には前後で対をなすアルミニウム系合金製の半球状のシュー２９ａ、２９ｂが設けられており、各ピストン２６は両ヘッド間の首部が各対のシュー２９ａ、２９ｂによって係留されている。斜板２８の両端面と各シリンダブロック２１ａ、２１ｂの内端面との間には一対のスラスト軸受２７が設けられており、斜板２８はスラスト軸受２７を介して両シリンダブロック２１ａ、２１ｂの間に挟持されている。

実施例１７の特徴的な構成として、この圧縮機では、図３４に示すように、シリンダブロック２１ａ、２１ｂと摺動する駆動軸２５の外周面２５ｃに摺動膜Ｃが施されている。この摺動膜Ｃは以下のように形成される。

まず、実施例１と同様、実施試験品１の摺動部用塗料組成物と、鉄系合金によって形成され、かつ脱脂された駆動軸用基体２５とを用意し、摺動部用塗料組成物をその駆動軸用基体２５の外周面２５ｃにコーティングする。この際、摺動部用塗料組成物をロールコート転写によって駆動軸用基体２５に塗布し、その駆動軸用基体２５を２００°Ｃ×６０分の大気条件下で加熱し、未硬化のバインダ樹脂を硬化させる。こうして、駆動軸用基体２５の外周面２５ｃに固体潤滑剤を含むバインダ樹脂からなる摺動膜Ｃを施し、駆動軸２５を得る。固体潤滑剤はバインダ樹脂中に分散されて摺動膜Ｃを形成している。

この際、図３５に示すように、駆動軸用基体２５の外周面２５ｃに実施例２又は３と同様の中間層Ｍを介して摺動膜Ｃを形成することが好ましい。そして、得られた駆動軸２５を用いて上記圧縮機を組付ける。

上記のように構成された圧縮機は、駆動軸２５にプーリ又は電磁クラッチが結合され、車両に搭載される。プーリ又は電磁クラッチはベルトを介してエンジン又はモータによって駆動される。エンジン等が駆動されている間、駆動軸２５が回転駆動されれば、斜板２８が揺動運動し、ピストン２６が斜板２８の傾斜角度に応じたストロークでシリンダボア２１ｄ、２１ｅ内を往復動する。また、駆動軸２５が回転駆動されることにより、ピストン２６に連動させて、吸入案内溝２５ｂ及び吸入通路２１ｆを介して導入室２５ａと圧縮室３１とを連通させたり遮断したりする。このため、ピストン２６が図３３において右から左に移動すると、導入室２５ａと右側の圧縮室３１とが連通し、車両用冷凍回路の蒸発器の冷媒ガスが吸入室２４ａ及び導入室２５ａを経て右側の圧縮室３１内に吸入される。その際、左側の圧縮室３１と導入室２５ａとが遮断され、冷媒ガスは左側の圧縮室３１で圧縮された後、吐出室２４ｂを経て凝縮器に吐出される。また、ピストン２６が図３３において左から右に移動すると、左右の圧縮室３１の動作は上記と逆になる。

この間、この圧縮機では、駆動軸２５の外周面２５ｃに施された摺動膜Ｃにおいて、固体潤滑剤が駆動軸２５とシリンダブロック２１ａ、２１ｂの内周面２１ｇ、２１ｈとの耐焼付き性を確保する。

したがって、この圧縮機は、駆動軸２５とシリンダブロック２１ａ、２１ｂとが高速で相対摺動したり、比較的大きな荷重の下で相対摺動したりするような苛酷な条件下においても、摺動膜Ｃが駆動軸２５の外周面２５ｃを好適に摺動させるため、駆動軸２５及びシリンダブロック２１ａ、２１ｂの少なくとも一方の摩耗による両者のガタや両者の焼付きによる障害を従来よりも防止することが可能である。このため、この圧縮機は高い信頼性を発揮することができる。

なお、駆動軸２５の外周面２５ｃに摺動膜Ｃを形成せず、シリンダブロック２１ａ、２１ｂの内周面２１ｇ、２１ｈに実施試験品１又は２の摺動膜を形成することも可能である。この際、シリンダブロック２１ａ、２１ｂの内周面２１ｇ、２１ｈに中間層を介して摺動膜を形成することが好ましい。

また、駆動軸２５の外周面２５ｃに実施試験品１又は２の摺動膜Ｃ１を形成するとともに、シリンダブロック２１ａ、２１ｂの内周面２１ｇ、２１ｈにも実施形態１又は２の摺動膜を形成することも可能である。この際、駆動軸２５の外周面２５ｃ及びシリンダブロック２１ａ、２１ｂの内周面２１ｇ、２１ｈに各々中間層を介して摺動膜を形成することが好ましい。

実施例１８の圧縮機では、図３３に示す斜板２８の表面２８ｃ、２８ｄ及びシュー２９ａ、２９ｂの平坦面２９ｃ、２９ｄの少なくとも一方に実施試験品１又は２の摺動膜Ｃを形成している。この際、斜板２８の表面２８ｃ、２８ｄ及びシュー２９ａ、２９ｂの平坦面２９ｃ、２９ｄの少なくとも一方に中間層を介して摺動膜を形成することが好ましい。他の構成は実施例１、２、１７と同様である。

この圧縮機では、摺動膜Ｃが相手側を好適に摺動させるため、斜板２８及びシュー２９ａ、２９ｂの少なくとも一方の摩耗による両者のガタや両者の焼付きによる障害を従来よりも防止することが可能である。他の作用効果は実施例１、２、１７と同様である。

（試験５）
実施例１８の効果を以下の試験５により確認した。上記試験１と同一の条件下、斜板用基材２８に上記実施試験品１の摺動部用塗料組成物と上記比較試験品の摺動部用塗料組成物とを用いて摺動膜Ｃを形成することにより図３３に示す斜板２８とし、この斜板２８を用いて斜板式圧縮機を組み付ける。こうして、実施例１８の斜板式圧縮機と比較例４の斜板式圧縮機とを得る。そして、両斜板式圧縮機の斜板室２１ｃには潤滑油を全く入れず、回転数を３０００ｒｐｍとした場合において、斜板２８とシュー２９ａ、２９ｂとが焼付きを生じるまでの時間（秒）を測定する。この結果を図３６に示す。

図３６より、実施例１８の斜板式圧縮機は、比較例４の斜板式圧縮機よりも、無潤滑条件下においても、長時間焼付きを生じないことがわかる。このことは、実施試験品１の摺動部用塗料組成物からなる摺動膜Ｃを用いた圧縮機が優れた耐久性を発揮できることを示している。

実施例１９の圧縮機では、図３３に示すシュー２９ａ、２９ｂの凸球面２９ｅ、２９ｆ及びピストン２６の凹球面２６ａの少なくとも一方に実施試験品１又は２の摺動膜を形成している。この際、シュー２９ａ、２９ｂの凸球面２９ｅ、２９ｆ及びピストン２６の凹球面２６ａの少なくとも一方に中間層を介して摺動膜を形成することが好ましい。他の構成は実施例１、２、１７と同様である。

この圧縮機では、摺動膜Ｃが相手側を好適に摺動させるため、シュー２９ａ、２９ｂ及びピストン２６の少なくとも一方の摩耗による両者のガタや両者の焼付きによる障害を従来よりも防止することが可能である。また、この圧縮機では、シュー２９ａ、２９ｂの凸球面２９ｅ、２９ｆがピストン２６の凹球面２６ａに対して好適に摺動することから、シュー２９ａ、２９ｂの平坦面２９ｃ、２９ｄが斜板２８の表面２８ｃ、２８ｄに好適に追従し、斜板２８及びシュー２９ａ、２９ｂの少なくとも一方の摩耗による両者のガタや両者の焼付きによる障害を従来よりも防止することも可能である。他の作用効果は実施例１、２、１７と同様である。

実施例２２の圧縮機では、図３３に示すピストン２６の周面２６ｂ及びシリンダブロック２１ａ、２１ｂのシリンダボア２１ｅ、２１ｄの内周面の少なくとも一方に実施試験品１又は２の摺動膜Ｃを形成している。この際、ピストン２６の周面２６ｂ及びシリンダブロック２１ａ、２１ｂのシリンダボア２１ｅ、２１ｄの内周面の少なくとも一方に中間層を介して摺動膜を形成することが好ましい。他の構成は実施例１、２、１７と同様である。

この圧縮機では、摺動膜Ｃが相手側を好適に摺動させるため、ピストン２６及びシリンダブロック２１ａ、２１ｂの少なくとも一方の摩耗による両者のガタや両者の焼付きによる障害を従来よりも防止することが可能である。他の作用効果は実施例１、２、１７と同様である。

実施例２１の圧縮機では、図３３に示すスラスト軸受２７を用いることなく、斜板２８の両端面２８ｅ、２８ｆ及びシリンダブロック２１ａ、２１ｂの斜板室２１ｃを形成する壁面２１ｉ、２１ｊの少なくとも一方に実施試験品１又は２の摺動膜Ｃを施し、斜板２８を摺動回転可能にシリンダブロック２１ａ、２１ｂによって挟持している。この際、斜板２８の両端面２８ｅ、２８ｆ及び壁面２１ｉ、２１ｊの少なくとも一方に中間層を介して摺動膜を形成することが好ましい。他の構成は実施例１、２、１７と同様である。この圧縮機においても実施例１、２、１７と同様の作用効果を奏する。

実施例２２の圧縮機では、図３７及び図３８に示すように、ピストン２６の回り止め部２６ｃ及び斜板２８の外周面２８ｇの少なくとも一方に実施試験品１又は２の摺動膜Ｃを形成している。この際、図３９に示すように、ピストン２６の回り止め部２６ｃ及び斜板２８の外周面２８ｇの少なくとも一方に実施例２又は３と同様の中間層Ｍを介して摺動膜Ｃを形成することが好ましい。他の構成は実施例１、２、１７と同様である。

この圧縮機では、摺動膜Ｃが相手側を好適に摺動させるため、ピストン２６の回り止め部２６ｃ及び斜板２８の外周面２８ｇの少なくとも一方の摩耗による両者のガタや両者の焼付きによる障害を従来よりも防止することが可能である。他の作用効果は実施例１、２、１７と同様である。

本発明の圧縮機は車両用空調システムに利用可能である。

実施例１の圧縮機の断面図である。実施例１の圧縮機に係り、図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。実施例１の圧縮機に係り、シューと斜板との摺動面を含む拡大断面図である。試験１に係り、実施試験品１のＰＡＩ樹脂の熱機械的測定結果を示すグラフである。試験１に係り、実施試験品１のＰＡＩ樹脂の動的粘弾性測定結果を示すグラフである。試験１に係り、実施試験品２のＰＡＩ樹脂の熱機械的測定結果を示すグラフである。試験１に係り、実施試験品２のＰＡＩ樹脂の動的粘弾性測定結果を示すグラフである。試験１に係り、比較試験品のＰＡＩ樹脂の熱機械的測定結果を示すグラフである。試験１に係り、比較試験品のＰＡＩ樹脂の動的粘弾性測定結果を示すグラフである。試験１に係る試験装置の断面図である。試験１に係り、実施試験品１の１回目の試験結果を示すグラフである。試験１に係り、実施試験品１の２回目の試験結果を示すグラフである。試験１に係り、実施試験品２の１回目の試験結果を示すグラフである。試験１に係り、実施試験品２の２回目の試験結果を示すグラフである。試験１に係り、比較試験品の１回目の試験結果を示すグラフである。試験１に係り、比較試験品の２回目の試験結果を示すグラフである。実施例２、３の圧縮機に係り、シューと斜板との摺動面を含む拡大断面図である。実施例２、３の圧縮機に係り、斜板の拡大断面図である。試験４に係り、アルマイトからなる中間層の厚みと焼付き時間との関係を示すグラフである。実施例４の圧縮機に係り、シューとピストンとの摺動面を含む拡大断面図である。実施例５の圧縮機に係り、シューとピストンとの摺動面を含む拡大断面図である。実施例６の圧縮機に係り、シューとピストンとの摺動面を含む拡大断面図である。実施例７の圧縮機に係り、シューとピストンとの摺動面を含む拡大断面図である。実施例８の圧縮機に係り、シューとピストンとの摺動面を含む拡大断面図である。実施例８の変形例に係り、シューの拡大断面図である。実施例９の圧縮機に係り、ピストンとハウジングとの摺動面を含む拡大断面図である。実施例９の変形例に係り、ピストンの要部拡大断面図である。実施例１０の圧縮機に係り、回転弁とハウジングとの摺動面を含む拡大断面図である。実施例１０の変形例に係り、回転弁の要部拡大断面図である。実施例１６の圧縮機に係り、ピストンの斜視図である。実施例１６の圧縮機に係り、ピストンの回り止め部とハウジングとの摺動面を含む拡大断面図である。実施例１６の変形例に係り、ピストンの要部拡大断面図である。実施例１７の圧縮機の断面図である。実施例１７の圧縮機に係り、駆動軸とハウジングとの摺動面を含む拡大断面図である。実施例１７の変形例に係り、駆動軸の要部拡大断面図である。試験５に係り、実施例１８と比較例４との試験結果を示すグラフである。実施例２２の圧縮機に係り、ピストンと斜板との摺動面を含む拡大断面図である。実施例２２の圧縮機に係り、ピストンの斜視図である。実施例２２の変形例に係り、ピストンの要部拡大断面図である。

符号の説明

Ｃ…摺動膜
Ｍ…中間層
４ａ、２４ａ…吸入室
４ｂ、２４ｂ…吐出室
１ａ、２１ａ…シリンダボア
１、２、４、２１、２２、２４…ハウジング
５、２５…駆動軸
８、２８…斜板
９ａ、９ｂ、２９ａ、２９ｂ…シュー
６、２６…ピストン
１１、３１…圧縮室
１２…回転弁

Claims

第１部材の第１摺動面と第２部材の第２摺動面とが相対摺動する圧縮機であって、
該圧縮機は、吸入室、吐出室及びシリンダボアを形成するハウジングと、該ハウジングに回転可能に支承された駆動軸と、該駆動軸と同期回転可能な斜板と、該斜板にシューを介して係留され、該斜板の回転に応じて該シリンダボア内を往復動して圧縮室を形成するピストンとを備え、
前記第１部材及び前記第２部材は、前記斜板及び前記シュー、前記シュー及び前記ピストン、前記ピストン及び前記ハウジング、前記ハウジング及び前記駆動軸又は前記ピストン及び前記斜板である圧縮機において、
前記第１摺動面及び前記第２摺動面の少なくとも一方には、少なくとも固体潤滑剤を含むポリアミドイミド樹脂からなる摺動膜が施され、該ポリアミドイミド樹脂は常温での引張強度が２００ＭＰａ以上のものであるとともにガラス転移温度が２７０°Ｃ以上のものであることを特徴とする圧縮機。
第１部材の第１摺動面と第２部材の第２摺動面とが相対摺動する圧縮機であって、
該圧縮機は、吸入室、吐出室及びシリンダボアを形成するハウジングと、該ハウジングに回転可能に支承された駆動軸と、該駆動軸と同期回転可能な斜板と、該斜板にシューを介して係留され、該斜板の回転に応じて該シリンダボア内を往復動して圧縮室を形成するピストンと、該駆動軸と同期回転して該圧縮室を該吸入室と連通させる回転弁とを備え、
前記第１部材は前記ハウジングであり、前記第２部材は前記回転弁である圧縮機において、
前記第１摺動面及び前記第２摺動面の少なくとも一方には、少なくとも固体潤滑剤を含むポリアミドイミド樹脂からなる摺動膜が施され、該ポリアミドイミド樹脂は常温での引張強度が２００ＭＰａ以上のものであるとともにガラス転移温度が２７０°Ｃ以上のものであることを特徴とする圧縮機。
前記ポリアミドイミド樹脂はガラス転移温度が２９０°Ｃ以上のものであることを特徴とする請求項１又は２記載の圧縮機。
前記ポリアミドイミド樹脂はイミド基がアミド基より多いものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の圧縮機。
前記固体潤滑剤の少なくとも一部はポリテトラフルオロエチレンであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の圧縮機。
前記ポリアミドイミド樹脂は原料の全イソシアネート成分中に３，３’ジメチルビフェニル−４，４’ジイソシアネート（ＴＯＤＩ）を５〜９０％含んで反応されたものであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の圧縮機。
前記ポリアミドイミド樹脂の数平均分子量は２００００以上であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の圧縮機。
前記第１部材又は前記第２部材は、アルミニウム系金属からなる基部上にアルマイトからなる中間層を介して前記摺動膜が形成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載の圧縮機。