WO2012074107A1 - 斜板式コンプレッサーの斜板 - Google Patents

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政憲 秋月
金光　博
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Definitions

  • the present invention relates to a swash plate for a swash plate compressor, and more particularly to a swash plate for a swash plate compressor coated with a resin-based sliding material in which graphite particles are bonded with polyimide and / or polyamide-imide resin. It is.
  • Patent Document 1 describes that the operating mechanism of a variable displacement swash plate compressor is as follows.
  • the pressure in the swash plate chamber 86 is controlled using the pressure difference between the discharge chamber 24 on the high pressure side and the suction chamber 22 on the low pressure side. That is, the difference between the pressure in the compression chamber 87 in the cylinder bore 12 acting before and after the piston 14 and the pressure in the swash plate chamber 86 is adjusted. Thereby, the inclination angle of the swash plate 60 is changed, the stroke of the piston 14 is changed, and the discharge capacity of the compressor is adjusted.
  • the pressure of the swash plate chamber 86 is controlled by the swash plate chamber 86 being connected to or shut off from the discharge chamber 24 by controlling the excitation and demagnetization of the electromagnetic control valve 90.
  • FIG. 2 is an enlarged conceptual diagram of a main part of the swash plate compressor shown in FIG.
  • reference numeral 120 denotes a shoe clearance between the shoe 76 and the swash plate 60.
  • 76a is a flat surface
  • 76b is a spherical surface
  • 76c is a contact surface with the piston.
  • the shoe 76 is usually a hemispherical member obtained by finishing the hardened SUJ2
  • the swash plate has a resin-based surface treatment on the surface of an iron-based material via an intermediate layer formed by thermal spraying, plating, or chemical conversion treatment. Has been given.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-183585
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-265953
  • Patent Document 3 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-89514
  • Patent Document 4 WO02 / 075172A1.
  • the surface of an iron-based swash plate is made of a solid lubricant such as MoS 2 , PTFE, or graphite, a metal powder such as Ni, Fe, Mn, Cr, or Mo having a particle diameter of 20 nm, and a polyamideimide resin binder.
  • the coating layer is covered.
  • the coating layer has a particle size of 10 to 100 ⁇ m made of a metal such as Sn, Ag, Al, Cu, Zn, Ni, Si, Co, Ti, W, Mo, Mg, Fe, or an alloy thereof.
  • a liquid mixture of particles and a resin such as polyamide-imide resin or polyimide resin is baked on the surface of the swash plate.
  • Patent Document 3 discloses that 10 to 40 vol% molybdenum disulfide, 10 to 40 vol% flaky graphite or flaky graphite, with at least one binder selected from the group consisting of polyamideimide, polyimide and epoxy resins, And a solid lubricant composed of 1 to 40% by volume of polytetrafluoroethylene is combined, and the total amount of the solid lubricant is 30 to 60% by volume.
  • a swash plate of a swash plate compressor is covered with a solid lubricant coating film composed of at least one of PTFE and graphite and a polyamide-imide resin, has a concentric groove on a sliding surface, and a gap between adjacent grooves. Propose to form a mountain. It is described that artificial graphite having high crystallinity is preferable.
  • Non-Patent Document 1 Tribologist, Vol. 55, No. 9 (2010), pages 10-12. That is, the alternative chlorofluorocarbon refrigerant HFC1113a is more susceptible to seizure than the chlorofluorocarbon refrigerant CFC12; in a variable capacity swash plate compressor, the iron swash plate is sprayed with a copper-based material such as Cu—Pb or Cu—Si. A resin-based coating layer containing a solid lubricant is applied on the layer.
  • Patent Document 5 According to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-185103, a conventional polyether ether ketone system is used as a bearing for a motor of information media such as a hard disk and a DVD disk.
  • resin bearings (a) 100 parts by weight of a thermoplastic resin comprising polyarylene sulfide resin and aromatic polyamideimide resin, (b) ceramic balloon, shirasu balloon, glass balloon, metal balloon, ceramic particles, silica, glass
  • a motor bearing comprising 1 to 50 parts by weight of a spherical filler such as beads and metal powder and (c) 1 to 50 parts of a solid lubricant.
  • a solid lubricant As the solid lubricant, scaly, lump, flat plate, spherical graphite and the like can be used, but it is described that scaly graphite is preferable.
  • Patent Literature 6 Patent No. 3026269 relates to a polyamide-imide resin-based sliding material proposed by the present applicant, and is substantially isolated in an aromatic polyamide-imide.
  • a sliding material in which 5 to 80% by weight of heat-treated particles of resin are dispersed.
  • the substantially isolated resin is, for example, a sphere formed by heat treatment of a phenol resin.
  • Patent Document 7 Japanese Patent Laid-Open No. 5-331314 discloses a heat-resistant resin such as polyimide resin of 40 to 95% by weight and an average particle diameter of 3 to 3 obtained by firing resin-based spherical particles in an inert atmosphere or in a vacuum.
  • a heat-resistant resin sliding material comprising a composition blended with 5 to 60% by weight of 40 ⁇ m spherical graphite is proposed. The spherical graphite is explained as follows.
  • Spherical graphite has a uniform particle diameter and an average particle diameter of 3 to 40 ⁇ m, and preferably has a good sphericity, such as phenol resin, naphthalene resin, furan resin, xylene resin, divinylbenzene polymer, styrene- Spherical graphite starting from at least one of divinylbenzene copolymers is preferred.
  • the method for producing such spherical graphite is prepared from these raw materials by a known emulsion polymerization method and the like, and further, the spherical particles are carbonized by firing under an inert atmosphere such as nitrogen gas or argon gas or under vacuum. And / or graphitized to obtain spherical graphite.
  • Patent Document 8 JP-A-7-223809, spherical carbon fine particles having a highly oriented graphite-like crystal structure are isotropic and used as a sliding member dispersed in various resins. it can.
  • These fine carbon particles are mesophase spherules (mesocarbon microbeads), which are obtained by heat treatment of coal tar, coal tar pitch, asphalt, etc. at 350 to 450 ° C., and separating the produced spherical crystals. It is explained that spheroidization proceeds by subsequent graphitization at 1500 to 3000 ° C. However, the mesophase spherules shown in the photomicrograph of this publication are significantly deformed from the true sphere form.
  • Graphite is a substance having a layered crystal structure in which (002) planes are laminated, and low friction characteristics are obtained by utilizing the property that the layers easily slip.
  • B The higher the degree of graphitization and the closer to natural graphite, the softer and more lubricious the material, and the lower the degree of graphitization, the harder the carbon. Carbon is added as hard particles for improving wear resistance and adjusting friction.
  • Patent Document 3 uses scaly graphite because it has a high degree of graphitization and excellent lubricity. Further, spherical graphite close to a true sphere proposed by Patent Documents 6 and 7 is considered to be hard carbon.
  • the intermediate layer of the swash plate of a swash plate compressor when worn out, the intermediate layer is exposed on the surface, and the intermediate layer has excellent adhesive force with the upper and lower layers, and has some sliding characteristics. Baking is likely to occur between the shoe and the intermediate layer.
  • the iron shoe and the iron swash plate slide directly without using the intermediate layer, the iron materials slide with each other, and seizure is very likely to occur.
  • the coating layer composed of PTFE and / or graphite and polyamide-imide resin proposed by the applicant of the present application is mainly intended to improve low friction. Therefore, in extremely poor lubrication in a compressor that compresses an alternative refrigerant, It was found that wear was likely to occur between the swash plates.
  • the conventional swash plate uses a copper sprayed intermediate layer because the performance of the resin-based coating layer is not reliable yet, but the price of the swash plate compressor has been increased due to the recent rise in copper prices. .
  • an object of the present invention is to improve the wear resistance and the low friction property of a resin-based coating layer on a swash plate of a swash plate compressor operated in a poorly lubricated state, particularly a variable capacity swash plate compressor. Furthermore, an object of the present invention is to provide a resin-based coating layer of a swash plate compressor that can achieve excellent sliding characteristics without using an intermediate layer.
  • the present invention relates to a swash plate of a swash plate compressor that slides on a shoe, containing 5 to 60% by mass of spherical graphite particles having an average diameter of 5 to 50 ⁇ m, and the remaining one or two of polyimide resin and polyamideimide resin.
  • the swash plate of the swash plate type compressor characterized by having coated the resin-type coating layer which consists of this is proposed.
  • total is the sum of i values in []
  • PM is the perimeter of one particle
  • A is the cross-sectional area per particle
  • i the number of measurements.
  • Graphite is generally classified into two types, natural graphite and artificial graphite, and depending on the classification, it is further divided into three types: expanded graphite.
  • Natural graphite is classified into scaly graphite, scaly graphite and earthy graphite, and artificial graphite includes those obtained by crushing artificial graphite electrodes, those obtained by graphitizing petroleum-based tar and coke, mesophase spherules, and the like.
  • Scaly graphite is sometimes called massive graphite. These graphites are not only different in production method but also clearly distinguish the product shape.
  • the development of spheroidizing crushing technology has made it possible to obtain spheroidized graphite or spherical graphite powder (Technical data of Nippon Graphite Industries Co., Ltd .: Product name CGC-100, 50.20; ITO ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ GRAPHITE website; http: // www.graphite.co.jp/seihin.htm). Therefore, the spherical graphite used in the present invention has a much higher particle ratio than commercially available scaly graphite, earthy graphite, exfoliated graphite and the like.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram showing a coating layer according to claim 3 of the present invention in which spherical graphite particles 115b and MoS 2 particles 114 are dispersed.
  • 110 is an iron-based substrate or intermediate layer (hereinafter referred to as “iron-based substrate 110”).
  • 112 is a resin-based coating layer
  • 115 b is spherical graphite particles
  • 113 is a polyimide or polyamide-imide resin-based binder (hereinafter abbreviated as“ resin-based binder 113 ”).
  • the surface of the resin-based coating layer 112 conceptually shows a flat surface after the familiarity.
  • the structure of the swash plate of the swash plate compressor according to the present invention will be described.
  • the iron base material 110 copper or aluminum can be used instead of iron, but the same kind of material slides with the shoe.
  • the advantages of the present invention are most apparent in the case of an iron-based substrate.
  • an intermediate layer such as copper sintered, Cu, Al, or Cu—Al spraying can be coated on the surface of the iron-based substrate 110.
  • the spherical graphite particles 115b have an average shape factor (Y AVE ) according to the following definition of particles excluding fine particles having an average diameter of 0.5 times or less within a range of 1 to 4, preferably within a range of 1 to 2.5.
  • particles having a shape factor (Y) in the range of 1 to 1.5 as defined below are present in a number ratio of 70% or more.
  • total is the sum of i values in []
  • PM is the perimeter of one particle
  • A is the cross-sectional area per particle
  • i the number of measurements.
  • the equivalent circle diameter of graphite particles and the shape factor of graphite particles were measured by cutting a swash plate at an arbitrary position, taking a photograph of the cut surface at a magnification of 200 times, and a viewing field range of 0.37 mm ⁇ 0.44 mm, and resin.
  • An image obtained by binarizing the system coating layer using, for example, LUZEX-FS manufactured by Nicole Corporation is measured.
  • the average diameter D of the spherical graphite particles 115b is preferably 0.1t ⁇ D ⁇ 1.0t with respect to the film thickness t of the resin-based coating layer 112, and more preferably in the range of 0.25t ⁇ D ⁇ 0.67t. preferable.
  • the film thickness t of the resin coating layer 112 is preferably 5 to 50 ⁇ m, more preferably 10 to 40 ⁇ m.
  • the spherical graphite particles 115 of the present invention have a degree of crystallinity of 0.6 or more and are close to natural graphite or natural graphite itself. In addition, the compatibility is excellent.
  • the degree of graphitization of the spherical graphite particles 115b is 0.8 or more.
  • the degree of graphitization is a C.V. defined in Non-Patent Document 2: Tribologist, Vol. 49, No. 7 (2004) “Usage of Carbon Materials”, p. 561. R. This is as shown by the Housaka equation.
  • the spherical graphite particles 115b are preferably blended in an amount of 5 to 60% by mass, more preferably 10 to 50% by mass, based on the entire resin coating layer 112.
  • the balance of the spherical graphite particles 115b described above is a resin binder 113 made of polyimide (PI) and / or polyamideimide (PAI) resin.
  • PI polyimide
  • PAI polyamideimide
  • the polyimide liquid or solid powdered polyesterimide, aromatic polyimide, polyetherimide, bismaleimide and the like can be used.
  • the polyamide-imide resin an aromatic polyamide-imide resin can be used. All of these resins are characterized by excellent heat resistance and a small friction coefficient.
  • MoS 2 particles 114 are added as a solid lubricant, but even if MoS 2 particles 11422 are not added, the spherical graphite particles 115 b are not easily dropped from the resin binder 113, and the solid lubricant Good sliding characteristics can be obtained because of the durability of the action.
  • the resin-based coating layer 112 of the present invention contains 1 to 70% by mass of at least one selected from MoS 2 , PTFE, WS 2 , h-BN, and CF (fluorinated graphite) as a general lubricant. Further, it can further contain 10 to 80% by mass- in total content with spherical graphite. When the total content of the spherical graphite and the solid lubricant is less than 10% by mass, the effect is small, and the solid lubricant alone is 70% by mass, or the total of the spherical graphite and the solid lubricant is 80% by mass. If it exceeds, defects such as a decrease in heat resistance and strength of the resin-based coating layer 112 appear.
  • the particle size of the solid lubricant is preferably 0.5 to 50 ⁇ m, more preferably 1 to 20 ⁇ m.
  • the resin-based coating layer 112 of the present invention can contain, as hard particles, oxides such as alumina and silica, nitrides such as SiN, carbides such as SiC, and sulfides such as ZnS.
  • the blending amount of these hard particles is preferably 0.2 to 7% by mass, more preferably 1 to 5% by mass.
  • the particle size of the hard particles is preferably 0.01 to 3 ⁇ m, more preferably 0.01 to 1 ⁇ m.
  • a plurality of concentric circumferential grooves 140 (FIGS. 5A and 5C) or spiral grooves 140 (FIG. 5B) are formed on the surface of the resin-based coating layer 112 of the present invention. )
  • the surface is like a mountain rising between the grooves, the resin wears mainly at the top of the mountain, and the mountain shape is deformed to quickly secure a delicate contact with the shoe. be able to. This improves initial familiarity.
  • the depth of the groove is usually about 1 to 20 ⁇ m, preferably 1 to 7 ⁇ m.
  • the groove pitch (interval between the bottoms of one peak) is usually about 0.05 to 1 mm, and particularly preferably 0.1 to 0.5 mm.
  • the resin-based coating layer 112 after the initial familiarization exhibits the roughening prevention and crack prevention actions described later.
  • the resin-based coating layer of the present invention can be formed by a method in which spherical graphite particles are mixed with polyamideimide resin and other additives, and the mixture is formed into a film by roll coating, spray coating, spin coating, pad printing, or the like.
  • the roughness of the surface of the resin coating layer of the present invention can be adjusted by machining such as cutting and polishing.
  • the surface roughness can be reduced, and as a result, the seizure resistance can be further improved.
  • the scaly graphite particles 115a in the conventional resin-based coating layer 112 shown in FIG. 6 are oriented as described in the following (A).
  • the graphite flake particles 115b are particularly large in size, the entire particles are likely to fall off the sliding surface as shown in FIG.
  • the oriented scaly graphite particles 115a are themselves thin plates, and the cleavage direction is parallel to the plate surface.
  • the scale-like graphite particles 115a are few in the resin-based binder 113 in which the particles are oriented parallel to the sliding direction (115a ′), and stand upright in a direction orthogonal to the surface of the iron-based substrate 110, or slanted. Many of these are oriented.
  • the cleavage direction of the other scaly graphite particles does not coincide with the machining direction or the sliding direction.
  • scaly graphite has the idea that edges adhere to each other and do not exhibit lubricity (Non-patent Document 3: Tribologist, Vol. 54, No. 1 (2009) “Tribology of Graphite Materials”, pages 6-7)
  • Non-patent Document 3 Tribologist, Vol. 54, No. 1 (2009) “Tribology of Graphite Materials”, pages 6-7
  • the edges of the spherical graphite particles of the present invention disappear or are rounded, the edges do not contact each other.
  • the spherical graphite particles 115b are strongly held by the polyimide amide resin. When half or more of the diameter is embedded in the resin, the wear resistance is good because the resin is unlikely to drop off. As long as it is held in the resin binder 113 without falling off, the original cleavage of graphite occurs during use of the compressor, and the spherical graphite particles 115b exhibit low friction. Furthermore, with respect to the recessed portion 116 after dropping, the spherical graphite particles 115b are less isotropic as a whole and are isotropic, and the contact between the graphite particles is a point contact.
  • the polyamide-imide coating layer of the present invention has both wear resistance and low friction properties and is excellent in seizure resistance.
  • FIGS. 4 and 6 to 8 show the resin-based coating layer 112 after the conformal surface is formed. Therefore, the resin-based coating layer in which the groove 140 (mountain) shown in FIG. 4, pitches of grooves (crests) are arranged in a direction perpendicular to the paper surface of FIGS. 6 and 8, and the sliding direction is a horizontal direction parallel to the paper surface. Accordingly, FIGS. 4 and 8 are cross-sectional views in which the top of the mountain is cut in a direction parallel to the ridgeline of the mountain, and the height of the mountain is lower than the initial sliding. When sliding occurs in this state, the performance of the spherical graphite particles is continuously exhibited as described above. Subsequently, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
  • Example 1 Graphite Particle Dropping Test
  • the following materials were used as raw materials for the resin-based coating layer.
  • Scale-like graphite manufactured by Nippon Graphite Industries, average diameter 15 ⁇ m, graphitization degree 0.75, average shape factor (Y AVE ) as defined above is widely distributed in the range of 1 to 10 and deformed from spherical shape There are many particles.
  • Spherical graphite made by Nippon Graphite Industry, spheroidized graphite, average diameter 10 ⁇ m, graphitization degree 0.6, average shape factor (Y AVE ) as defined above falls within the range of 1 to 4, and shape factor (Y) The number ratio of 1 to 1.5 is 80% or more.
  • Polyamideimide resin HPC-6000-26 manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.
  • a cutting test of the resin coating layer was performed under the following conditions. Processing machine: General-purpose lathe machine (dry type) Cutting tool nose R: 0.4 mmR Processing pitch: 0.025mm / rev
  • FIG. 9 The result of observing the cut surface with a scanning electron microscope is as shown in FIG. FIG. 9, upper right—Example of spherical graphite particles (a) —100 times magnification FIG. 10, lower right—Example of spherical graphite particles (a) —200 times magnification FIG. 11, upper left—Comparative example of flake graphite particles ( B)-magnification 100 times Figure 12, lower left-comparative example of flake graphite particles (b)-magnification 200 times
  • the white part is the edge of the recess.
  • the embodiment of the present invention (FIGS. 9 and 10) has fewer dropping parts than the comparative example (FIGS. 11 and 12).
  • the roughness of the said Example (invention product) and a comparative example (conventional product) is shown in FIG. From this figure, it can be seen that the embodiment of the present invention is smaller in roughness than the comparative example.
  • Example 2-Test of swash plate characteristics The composition of the coating layer formed by the method of Example 1 was changed as shown in Table 1, the following solid lubricant was used, and the wear resistance and friction coefficient were as follows.
  • MoS 2 Sumino Lubricant Co., Ltd., average particle size of 1.5 ⁇ m
  • PTFE Kitamura Corporation product, average particle size of 5 ⁇ m or less
  • WS 2 Nippon Lubricant Co., Ltd. product, average particle size of 2 ⁇ m
  • h-BN manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., average particle size 10 ⁇ m
  • CF Central Glass Co., Ltd., average particle size 2 ⁇ m
  • the reliability of the swash plate of the swash plate compressor can be improved and the cost can be reduced.
  • FIG. 1 It is sectional drawing of a swash plate type compressor. It is a principal part conceptual diagram of a swash plate type compressor. It is an enlarged view of a shoe. It is a conceptual diagram of the iron-based board
  • FIG. 5 is processed or slid. It is a conceptual diagram which shows the state by which the coating layer of FIG. 4 is processed or slid. It is a photograph (magnification 100 times) of the example of spherical graphite particles. It is a photograph (magnification 200 times) of the example of spherical graphite. It is a photograph (magnification 100 times) of a comparative example of scaly graphite. It is a photograph (magnification 200 times) of a comparative example of scaly graphite. It is a figure which shows the roughness of this invention Example (I) and a comparative example (B).

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Abstract

【課題】　斜板式コンプレッサー、特に可変容量式斜板式コンプレッサーの斜板上の樹脂系コーティング層の耐摩耗性と低摩擦性を両立する。 【解決手段】 平均粒径が５～５０μｍである球状黒鉛（１１５ｂ）５～６０質量％を含有し、残部ポリイミド樹脂及びポリアミドイミド樹脂の１種又は２種からなる樹脂系コーティング層（１１２）を被覆した斜板式コンプレッサーの斜板（６０）。球状黒鉛粒子（１１５ｂ）は、 平均径の０．５倍以下である微粒子を除いた粒子の下記定義による平均形状係数（ＹＡＶＥ）が１～４の範囲内であって、かつ形状係数（Ｙ）＝１～１．５の範囲の粒子が個数割合で７０％以上存在するものである。 ＹＡＶＥ＝ｔｏｔａｌ[{ＰＭｉ ２/４πＡｉ}]／ｉ Ｙ＝ＰＭ２／４πＡ ここで、ここで、ｔｏｔａｌは［　］内の値のｉ個についての合計、ＰＭは粒子１個の周囲長さ、Ａは粒子１個当りの断面積、ｉは測定個数である。

Description

斜板式コンプレッサーの斜板
本発明は、斜板式コンプレッサーの斜板に関するものであり、さらに詳しく述べるならば、ポリイミド及び／又はポリアミドイミド樹脂により黒鉛粒子を結合した樹脂系摺動材料を被覆した斜板式コンプレッサーの斜板に関するものである。
以下、従来技術を、斜板式コンプレッサー、斜板式コンプレッサーの斜板を被覆する樹脂系コーティング層、斜板式コンプレッサー以外の樹脂系摺動材料、球状炭素質物質、及び黒鉛の摺動特性の順に説明する。
　斜板式コンプレッサー
現在使用されている可変容量型斜板式コンプレッサーの構造の一例を、特許文献１：特開２００３－１８３６８５号公報記載のものを図１に引用して示す。図中、参照符号は次の部品、部位もしくは箇所を指す。１０－シリンダブロック、１２－シリンダボア、１４－片頭ピストン、１６－フロントハウジング、１８－リヤハウジング（吸入ポート、供給ポートは図示省略）、２０－バルブプレート（バルブ、孔は図示省略）、２１－ハウジング、２２－吸入室、２４－吐出室、５０－回転軸、６０－斜板、６１－貫通穴、６２－回転板、６４－スラストベアリング、６６－ヒンジ機構、６７－アーム、６８－ガイド穴、６９－ガイドピン、７０－係合部、７２－頭部、７６－シュー、８０－ガイド穴、８６－斜板室、８７－圧縮室、９０－概念的に示す電磁弁、１００－排出路、１０２－支持孔である。
特許文献１には、可変容量型斜板式コンプレッサーの作動機構は次のようなものであると説明されている。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。即ち、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８７の圧力と斜板室８６の圧力との差が調節される。これにより、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。
図２は図１に示した斜板式コンプレッサーの要部拡大概念図である。図２においては、１２０はシュー７６と斜板６０の間のシュークリアランスである。図３に示すシュー拡大図において、７６ａは平面、７６ｂは球面、７６ｃはピストンとの当り面である。シュー７６は、通常、焼入れＳＵＪ２を仕上げ加工した半球状部材であり、斜板は鉄系材料の表面に、溶射、めっきもしくは化成処理により形成された中間層を介して最表面に樹脂系表面処理を施している。
図２、３に示すように、斜板６０とピストン１４の間に摺動部材として配置されたシュー７６のピストン側を球面７６ｂとすることにより、斜板の傾斜角度変更に追従して揺動自在としている。斜板６０はコンプレッサーの軸線に対して傾斜して揺動しながら回転し、その両面がシュー平面７６ａと摺動する。また、シュー平面部７６ａの微小な中高形状（図示せず）により油膜を発生させ、斜板６０との摩擦抵抗を低減させる。
樹脂系摺動材料による斜板の表面処理
斜板式コンプレッサーの斜板にポリイミドもしくはポリアミドイミド樹脂系摺動層コーティングを施す先行技術文献としては、特許文献１：特開２００３－１８３６８５号公報；特許文献２：特開２０００－２６５９５３号公報；特許文献３：特開２００５－８９５１４号公報；特許文献４：ＷＯ０２／０７５１７２Ａ１がある。
特許文献１においては、鉄系斜板の表面に、ＭｏＳ２、ＰＴＦＥ、黒鉛などの固体潤滑剤、粒径２０ｎｍのＮｉ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍｏなどの金属粉末、ポリアミドイミド樹脂バインダーからなるコーティング層を被覆している。
特許文献２においては、コーティング層は、Ｓｎ、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｍｇ、Ｆｅなどの金属もしくはこれらの合金からなる粒径が１０～１００μｍ粒子とポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂などの樹脂との液状混合物を斜板の表面に焼付けたものである。
特許文献３は、ポリアミドイミド、ポリイミド系及びエポキシ系樹脂からなる群より選択された少なくとも１種の結合剤により、１０～４０vol％の二硫化モリブデン、１０～４０vol％の鱗片状黒鉛又は鱗状黒鉛、及び１～４０vol％のポリテトラフルオロエチレンからなる固体潤滑剤を結合してなり、該固体潤滑剤の総和が３０～６０vol％である。
特許文献４は、斜板式コンプレッサーの斜板を、ＰＴＦＥ及び黒鉛の少なくとも１種とポリアミドイミド樹脂からなる固体潤滑剤コーティング膜で被覆し、摺動表面に同心状溝を有し、隣接溝の間に山部を形成することを提案している。黒鉛は結晶化度が高い人造黒鉛が好ましいと説明されている。
次に、カーエアコン用斜板式コンプレッサーの動向については、非特許文献１：トライボロジスト第５５巻第９号（２０１０）、第１０～１２頁に解説されている。即ち、代替フロン冷媒ＨＦＣ１１１３ａはフロン冷媒ＣＦＣ１２よりも焼付を起こり易くする；可変容量式斜板式コンプレッサーでは鉄系斜板にＣｕ－Ｐｂ、もしくはＣｕ－Ｓｉなどの銅系材料の溶射を施し、この中間層上に固体潤滑剤を含む樹脂系コーティング層を施している。
斜板式コンプレッサーの斜板以外の摺動材料
特許文献５；特開２００９－１８５１０３号公報によると、ハードディスク、ＤＶＤディスクなどの情報メディアのモーター用軸受として、従来のポリエーテルエーテルケトン系樹脂軸受に代わるものとして、（イ）ポリアリーレンスルフィド樹脂と芳香族ポリアミドイミド樹脂からなる熱可塑性樹脂１００重量部、（ロ）セラミックバルーン、シラスバルーン、ガラスバルーン、金属バルーン、セラミック粒子、シリカ、ガラスビーズ、金属粉末などの球状充填剤１～５０重量部、（ハ）固体潤滑剤１～５０部からなるモーター軸受が提供されている。固体潤滑剤としては、鱗片状、塊状、平板状、球状黒鉛などを使用することができるが、鱗状黒鉛が好ましいと説明されている。
球状炭素質物質
特許文献６：特許第３０２６２６９号は、本出願人が提案したポリアミドイミド樹脂系摺動材料に関するものであり、芳香族ポリアミドイミド中に、実質的に単離している樹脂の熱処理粒子５～８０重量％を分散した摺動材料を提供する。実質的に単離した樹脂は、例えばフェノール樹脂を熱処理して球形にしたものである。
特許文献７：特開平５－３３１３１４号公報は、ポリイミド樹脂などの耐熱性樹脂４０～９５重量％と、樹脂系球状粒子を不活性雰囲気下または真空下で焼成して得られる平均粒径３～４０μｍの球状グラファイト５～６０重量％とを配合した組成物からなる耐熱性樹脂摺動材を提案する。球状グラファイトについては、次のように説明されている。
球状グラファイトは、均一な粒径を持ち、かつ平均粒径が３～４０μｍであり、真球性の良いものが好ましく、フェノール樹脂、ナフタレン樹脂、フラン樹脂、キシレン樹脂、ジビニルベンゼン重合体、スチレン－ジビニルベンゼン共重合体のうちの少なくとも一種を出発材料としている球状グラファイトが好ましい。このような球状グラファイトの製造方法は、これらの原料から公知のエマルジョン重合法などによって調整し、さらにこの球状粒子を窒素ガス、アルゴンガス等の不活性雰囲気下または真空下で焼成する事によって炭素化および／または黒鉛化して球状グラファイトを得るものである。
また、特許文献８：特開平７－２２３８０９号公報によると、高度に配向した黒鉛類似の結晶構造をもつ球状の炭素微粒子は等方性しており、各種樹脂に分散して摺動部材として使用できる。この炭素微粒子は、メソフェーズ小球体（メソカーボンマイクロビーズ）であり、コールタール、コールタールピッチ、アスファルトなどを３５０～４５０℃で熱処理し、生成した球状結晶を分離したものであり、これを粉砕した後１５００～３０００℃にて黒鉛化処理することにより、球状化が進行すると説明されている。しかしながら、この公報の顕微鏡写真に示されたメソフェーズ小球体は真球形態からは著しく変形している。
黒鉛の摺動特性
　（イ）黒鉛は(００２)面が積層した層状結晶構造をもつ物質であり、その層間がすべり易いという性質を利用して低摩擦特性を得ている。
　（ロ）　黒鉛は黒鉛化度が高く天然黒鉛に近いほど、軟質で潤滑性に富む物質となり、黒鉛化度が低いと、硬質のカーボンとなる。カーボンは耐摩耗性向上や摩擦調整のための硬質粒子として添加されている。一方、特許文献３が鱗片状黒鉛を使用しているのは、黒鉛化度が高く、潤滑性がすぐれているためであると考えられる。また、特許文献６、７が提案している真球に近い球状グラファイトは硬質カーボンであると考えられる。
特開２００３－１８３６８５号公報 特開２０００－２６５９５３号公報 特開２００５－８９５１４号公報 ＷＯ０２／０７５１７２Ａ１ 特開２００９－１８５１０３号公報 特許第３０２６２６９号 特開平５－３３１３１４号公報 特開平７－２２３８０９号公報
トライボロジスト第５５巻第９号（２０１０）、第１０～１２頁 トライボロジスト第４９巻第７号（２００４）、第５６１頁 トライボロジスト第５４巻第１号（２００９）、第６～７頁
現在のカーエアコンコンプレッサーではクラッチレスタイプが多く、自動車の運転時は常時回転している。カーエアコンが起動していないときは、冷媒と潤滑油がコンプレッサー内を循環しないために貧潤滑となり易い。近年、冷凍効率向上のためにカーエアコン内のオイル封入量を少なくする手法がとられるため、コンプレッサーはさらに貧潤滑となり易い。また、燃費改善のために、貧潤滑下でのコンプレッサーの動力を低減することが求められ、そのためのシューと斜板との間の摩擦低減が求められている。
一般に、斜板式コンプレッサーの斜板の樹脂系コーティング層が摩滅すると、中間層が表面に露出し、中間層は上下層との接着力に優れ、かつある程度の摺動特性を有しているものの、シューと中間層の間で焼付が発生し易くなる。また、中間層を介さずに鉄系シューと鉄系斜板が直接摺動すると、鉄系材料同士の摺動となり、極めて焼付が発生し易い。本出願人が提案した特許文献４のＰＴＦＥ及び/又は黒鉛とポリアミドイミド樹脂からなるコーティング層は主として低摩擦性向上を意図するものであるので、代替冷媒を圧縮するコンプレッサーにおける極貧潤滑状態ではシューと斜板の間で摩耗が発生し易くなっていることが分かった。
さらに、従来の斜板では、樹脂系コーティング層の性能が今一つ信頼性がないために銅溶射中間層を使用しているが、近年の銅価格高騰により、斜板式コンプレッサーの価格を高価にしている。
したがって、本発明は、貧潤滑状態で運転される斜板式コンプレッサー、特に可変容量式斜板式コンプレッサーの斜板上の樹脂系コーティング層の耐摩耗性及び低摩擦性を改良することを目的とする。さらに、本発明は、中間層を使用しなくとも優れた摺動特性を達成できる斜板式コンプレッサーの樹脂系コーティング層を提供することを目的とする。
本発明は、シューと摺動する斜板式コンプレッサーの斜板において、平均径が５～５０μｍである球状黒鉛粒子５～６０質量％を含有し、残部ポリイミド樹脂及びポリアミドイミド樹脂の１種又は２種からなる樹脂系コーティング層を被覆したことを特徴とする斜板式コンプレッサーの斜板を提案する。但し、前記球状黒鉛粒子は、平均径の０．５倍以下である微粒子を除いた粒子の下記定義による平均形状係数（ＹＡＶＥ）が１～４の範囲内であって、かつ下記定義による形状係数（Ｙ）＝１～１．５の範囲の粒子が個数割合で７０％以上存在するものである。
ＹＡＶＥ＝ｔｏｔａｌ[{ＰＭｉ ２/４πＡｉ}]／ｉ
Ｙ＝ＰＭ２／４πＡ
ここで、ｔｏｔａｌは［　］内の値のｉ個についての合計、ＰＭは粒子１個の周囲長さ、Ａは粒子１個当りの断面積、ｉは測定個数である。
以下、本発明を詳しく説明する。
黒鉛は一般に天然黒鉛と人造黒鉛の二種類に分類され、また分類によっては、さらに膨張黒鉛の三種類に大別される。天然黒鉛は鱗状黒鉛、鱗片状黒鉛及び土状黒鉛に分けられ、また人造黒鉛は人造黒鉛電極を破砕したもの、石油系タールやコークスを黒鉛化したもの、メソフェーズ小球体などが含まれる。鱗状黒鉛は塊状黒鉛といわれることもある。これらの黒鉛は製造方法が違っているのみならず、製品形状も明らかに識別される。最近は、球状化破砕技術の開発により球状化黒鉛もしくは球状黒鉛という粉末が入手できる（日本黒鉛工業株式会社の技術資料：製品名ＣＧＣ－１００、５０．２０；ITO GRAPHITEのホームページ；http://www.graphite.co.jp/seihin.htm）。したがって、本発明において使用する球状黒鉛は、市販の鱗片状黒鉛、土状黒鉛、薄片化黒鉛などよりは遥かに粒子比が高いものである。
図４は球状黒鉛粒子１１５ｂ及びＭｏＳ２粒子１１４を分散した本発明の請求項３に係るコーティング層を示す概念図であり、１１０は鉄基基材もしく中間層（以下「鉄基基材１１０」と略す）、１１２は樹脂系コーティング層、１１５ｂは球状黒鉛粒子、１１３はポリイミドもしくはポリアミドイミド樹脂系バインダー（以下「樹脂系バインダー１１３」と略す）である。樹脂系コーティング層１１２の表面は、なじみが取れた後の状況を概念的に平坦面として示している。
先ず、本発明に係る斜板式コンプレッサーの斜板の構成を説明すると、鉄基基材１１０は、鉄の代わりに銅もしくはアルミニウムなども使用することもできるが、シューとの同種材料の摺動となる鉄基基材の場合に本発明の利点が最も明らかになる。中間層は必要ないが、銅焼結、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃｕ－Ａｌ溶射などの中間層を鉄基基材１１０の表面に被覆することができる。
球状黒鉛粒子１１５ｂは、平均径の０．５倍以下である微粒子を除いた粒子の下記定義による平均形状係数（ＹＡＶＥ）が１～４の範囲内、好ましくは１～２．５の範囲内であって、かつ下記定義による形状係数（Ｙ）＝１～１．５の範囲の粒子が個数割合で７０％以上存在するものである。
ＹＡＶＥ＝ｔｏｔａｌ[{ＰＭｉ ２/４πＡｉ}]／ｉ
Ｙ＝ＰＭ２／４πＡ
ここで、ｔｏｔａｌは［　］内の値のｉ個についての合計、ＰＭは粒子１個の周囲長さ、Ａは粒子１個当りの断面積、ｉは測定個数である。黒鉛粒子の円相当径及び黒鉛粒子の形状係数の測定方法は、斜板を任意の位置で切断し、切断面を倍率２００倍、視野範囲０．３７ｍｍ×０．４４ｍｍにて写真撮影し、樹脂系コーティング層を例えば株式会社ニコレ製ＬＵＺＥＸ－ＦＳを用いて２値化した画像の計測を行なう。
球状黒鉛粒子１１５ｂの平均径Ｄは樹脂系コーティング層１１２の膜厚ｔに対して、０．１ｔ＜Ｄ＜１．０ｔが好ましく、０.２５ｔ＜Ｄ＜０.６７ｔの範囲にあることがさらに好ましい。樹脂系コーティング層１１２の膜厚ｔは５～５０μｍが好ましく、１０～４０μｍがより好ましい。
完全黒鉛結晶の黒鉛化度が１とする黒鉛化度で表して、本発明の球状黒鉛粒子１１５は結晶化度が０．６以上であり、天然黒鉛に近くあるいは天然黒鉛自体であり、潤滑性及びなじみ性が優れているものである。好ましくは、球状黒鉛粒子１１５ｂの黒鉛化度が０．８以上である。なお、黒鉛化度(degree of graphitization)は、非特許文献２：トライボロジスト第４９巻第７号（２００４）「炭素材料の使い方」第５６１頁に定義されているＣ．Ｒ．Ｈｏｕｓａｋａの式のとおりである。
球状黒鉛粒子１１５ｂは樹脂系コーティング層１１２全体に対して、好ましくは５～６０質量％、より好ましくは１０～５０質量％配合する。
上記した球状黒鉛粒子１１５ｂの残部は、ポリイミド（ＰＩ）及び／又はポリアミドイミド(ＰＡＩ)樹脂からなる樹脂系バインダー１１３である。ポリイミドとしては、液状もしくは固体粉末状のポリエステルイミド、芳香族ポリイミド、ポリエーテルイミド、ビスマレインイミドなどを使用することができる。
　ポリアミドイミド樹脂としては、芳香族ポリアミドイミド樹脂を使用することができる。これらの樹脂は何れも耐熱性に優れ、摩擦係数が小さいという特長を有している。なお、図４には、固体潤滑剤としてＭｏＳ２粒子１１４が添加されているが、ＭｏＳ２粒子１１４２２が添加されていなくとも、球状黒鉛粒子１１５ｂは樹脂系バインダー１１３から脱落し難く、固体潤滑剤作用の持続性があるから、良好な摺動特性が得られる。
本発明の樹脂系コーティング層１１２は、固体潤滑剤として一般的なＭｏＳ２、ＰＴＦＥ、ＷＳ２、ｈ－ＢＮ、ＣＦ（フッ化黒鉛）から選択される１種以上を１～７０質量％－但し、球状黒鉛との合計含有量で１０～８０質量％－をさらに含有することができる。球状黒鉛と固体潤滑剤との含有量の合計が１０質量％未満であると、その効果が少なく、固体潤滑剤単体で７０質量％、あるいは球状黒鉛及び固体潤滑剤との合計で８０質量％を超えると、樹脂系コーティング層１１２の耐熱性や強度の低下などの欠点が現れる。固体潤滑剤の粒径は０．５～５０μｍが好ましく、さらに好ましくは１～２０μｍである。
また、本発明の樹脂系コーティング層１１２には、硬質粒子として、アルミナ、シリカなどの酸化物、ＳｉＮなどの窒化物、ＳｉＣなどの炭化物、ＺｎＳなどの硫化物を配合することができる。これら硬質粒子の配合量は０.２～７質量％が好ましく、より好ましくは１～５質量％である。また、硬質粒子の粒径は０．０１～３μｍが好ましく、より好ましくは０．０１～１μｍである。
本発明の樹脂系コーティング層１１２の表面には、図５に示すように複数の同心状の周方向の溝１４０（図５（ａ），（ｃ））あるいは渦巻状溝１４０（図５（ｂ））を形成し、溝の間に山が立ち上がったような表面とすると、山部の主として頂上において樹脂が摩耗し、山形状を変形させることにより、シューとの微妙な当りを速やかに確保することができる。これにより初期なじみが向上する。溝の深さ（山の高さ）は通常１～２０μｍ程度であり、１～７μｍが好ましい。また溝のピッチ（一つの山の底部間間隔）は通常０．０５～１ｍｍ程度であり、特に０．１～０．５ｍｍが好ましい。初期なじみが実現された以降の樹脂系コーティング層１１２は後述する粗面化防止やクラック防止作用を発揮する。
本発明の樹脂系コーティング層は、球状黒鉛粒子とポリアミドイミド樹脂やその他の添加剤を混合し、混合物をロールコート、スプレーコート、スピンコート、パッド印刷などにより成膜する方法により形成することができる。
また、本発明の樹脂系コーティング層の表面を切削、研磨などの機械加工により粗さを調節することができる。特に樹脂系コーティング層の表面に複数の同心円状溝もしくは単数又は複数の渦巻状溝を形成し、かつ隣接する溝間には山部を形成することが好ましい。これらの場合、球状黒鉛粒子は表面から脱落し難いために、表面粗さを小さくし、結果として耐焼付性をさらに向上することができる。
　一般に黒鉛粒子は径が大きいほど、摺動面でへき開が起こり易く、低摩擦化を期待できる。図６に示す、従来の樹脂系コーティング層１１２中の鱗片状黒鉛粒子１１５aは次の（イ）に説明するように配向している。鱗片状黒鉛粒子１１５ｂは特に粒径が大きいと、図７に示すように粒子全体が摺動面から脱落し易い。鱗片状黒鉛粒子１１５aの脱落が起こると、次に説明するように（ロ）粗面化及び（ハ）クラックの発生が起こる。
（イ）配向
鱗片状黒鉛粒子１１５aはそれ自体は薄板状であり、へき開方向はその板面と平行している。鱗片状黒鉛粒子１１５ａは樹脂系バインダー１１３中で、粒子が摺動方向に平行に配向しているもの（１１５a’）は少なく、鉄基基材１１０の表面に直交する方向に直立し、あるいは斜めの配向しているものが多い。前者の鱗片状黒鉛粒子１１５a’は極表面がへき開し磨滅するが、大部分はバインダー樹脂中に保持され、さらにへき開が起こるという過程を繰返して低摩擦性を発揮する。一方、その他の鱗片状黒鉛粒子は、そのへき開方向が機械加工方向や摺動方向と一致していない。
（ロ）粗面化
黒鉛粒子の粒径が大きいほど深い凹部１１６（図７）が形成され、摺動面が粗くなる。さらに、鱗片状黒鉛粒子１１５aを樹脂系バインダー１１３中に分散する際には、幾つかの鱗片状黒鉛粒子同士が面接触することは避けられない。これら面接触鱗片状黒鉛粒子は離れ難く隣接しており、特に斜板が単に回転するだけでなく揺動することによって、これら面接触鱗片状黒鉛粒子が一体となって脱落するために、脱落部が深い凹部１１６（図７）となり、摺動面の粗さが大きくなる。この結果、摺動面で油膜切れが起こり、摩耗が進行する。なお、鱗状黒鉛はエッジどうしが凝着して潤滑性を示さないという考え方がある（非特許文献３：トライボロジスト第５４巻第１号（２００９）「グラファイト材料のトライボロジ」第６－７頁）が、本発明の球状黒鉛粒子はエッジが消失するかあるいは丸くなっているために、エッジどうしが接触することはない。
（ハ）クラック発生
鱗片状黒鉛粒子１１５aは摺動面から脱落し易く、脱落した部分はエッジをもった欠陥１１６’（図７）となるためにクラックの起点となる。また、鱗片状黒鉛粒子１１５ａ同士が隣接するためにクラックが伝播し易い。また、鱗片状黒鉛粒子１１５aの粒径が大きいほど、クラックは鉄基基材１１０に到達し易く、樹脂系コーティング層１１２を鉄基基材１１０から剥離させる。
（ニ）鱗片状黒鉛粒子のまとめ
　　鱗片状黒鉛粒子１１５aは軟質であり、へき開し易いために、摺動表面でへき開が起こり、低摩擦化することが期待されているが、脱落が起こって、耐摩耗性と低摩擦性は両立することはできない。以上のような問題を避けるためには、鱗片状黒鉛粒子１１５aは粒径を小さくする必要がある。
これに対して、球状黒鉛粒子１１５ｂ（図４）はポリイミドアミド樹脂に強く保持される。直径の１／２以上が樹脂に埋まっていると、脱落が起こり難いために耐摩耗性が良好になる。脱落せずに樹脂系バインダー１１３に保持されている限り、コンプレッサーの使用中に黒鉛本来のへき開が起こり、球状黒鉛粒子１１５ｂは低摩擦性を発揮する。また、さらに、脱落後の凹部１１６に関しては、球状黒鉛粒子１１５ｂは全体として特定の方向に配向する傾向が少なく、等方的であり、さらに、黒鉛粒子同士の接触が点接触である。このために、脱落した場合も極端に深い凹部にはならない（図８）。この結果樹脂系コーティング層１１３の剥離は起こり難くなり、斜板に中間層を設ける必要をなくし、大幅なコストダウンが期待される。
したがって、本発明のポリアミドイミド系コーティング層は耐摩耗性と低摩擦性を兼備するとともに耐焼付性にすぐれている。
　上述したように、図４、６～８はなじみ面が形成された後の樹脂系コーティング層１１２を示しているので、図５に示す溝１４０（山）が形成された樹脂系コーティング層に関しては図４、６～８の紙面と直交する方向に溝（山）のピッチが多数並んでおり、摺動方向は紙面と平行水平方向である。よって、各図４，８は山の頂上を山の稜線と平行方向に切断した断面図となり、山の高さは摺動初期よりは低くなっている。この状態で摺動が起こると、上述のように球状黒鉛粒子の性能は持続して発揮される。
　続いて、実施例によりさらに詳しく本発明を説明する。
＜実施例＞
実施例１－黒鉛粒子脱落試験
樹脂系コーティング層の原料としては次のものを使用した。
　　　　　（１）鱗片状黒鉛：日本黒鉛工業製、平均径１５μｍ、黒鉛化度０．７５、前記定義による平均形状係数（ＹＡＶＥ）が１～１０の範囲で広く分布しており、球状から変形した粒子が多い。
　　　　　（２）球状黒鉛：日本黒鉛工業製　球状化黒鉛、平均径１０μｍ、黒鉛化度０．６、前記定義による平均形状係数（ＹＡＶＥ）が１～４の範囲に入り、かつ形状係数（Ｙ）＝１～１．５の個数割合が８０％以上である。
　　（３）ポリアミドイミド樹脂：日立化成工業社製　ＨＰＣ－６０００－２６
　上記原料を次のように配合して塗料を調整し、鉄基材上に塗料を押し付けながら塗布した後、樹脂系コーティング層の硬化温度にて焼成して成膜した。
　（イ）球状黒鉛粒子の実施例
　球状黒鉛粒子：３０質量％
　ＭｏＳ２粒子：２５質量％
　ポリアミドイミド樹脂バインダー：残部
　（ロ）鱗片状黒鉛粒子比較例
　鱗片状黒鉛粒子：３０質量％
　ＭｏＳ２粒子：２５質量％
　ポリアミドイミド樹脂バインダー：残部
　次の条件で樹脂系コーティング層の切削試験を行った。
加工機：汎用旋盤機（乾式）
刃具ノーズＲ：０．４ｍｍＲ
加工ピッチ：０．０２５ｍｍ／ｒｅｖ
　切削後の表面を走査型電子顕微鏡で観察した結果は図９示すとおりである。
図９、右上－球状黒鉛粒子の実施例（イ）－倍率１００倍
図１０、右下－球状黒鉛粒子の実施例（イ）－倍率２００倍
図１１、左上―鱗片状黒鉛粒子の比較例（ロ）－倍率１００倍
図１２、左下－鱗片状黒鉛粒子の比較例（ロ）－倍率２００倍
これらの写真において、白色部が凹部のエッジである。本発明の実施例（図９、１０）は比較例（図１１，１２）に比べて脱落部が少ないことが分かる。さらに、上記実施例（発明品）及び比較例（従来品）の粗さを図１３に示す。この図から本発明実施例は比較例より粗さが小さいことが分かる。
実施例２－斜板特性の試験
実施例１の方法により成膜するコーティング層の組成を表１のように変え、次の固体潤滑剤を使用し、また次の条件で耐摩耗性及び摩擦係数を測定した。
（１）ＭｏＳ２：住鉱潤滑剤社製品、平均粒径１．５μｍ
（２）ＰＴＦＥ：喜多村社製品、平均粒径５μｍ以下
（３）ＷＳ２：日本潤滑剤社製品、平均粒径２μｍ
（４）ｈ－ＢＮ：電気化学工業社製品、平均粒径１０μｍ
（５）ＣＦ：セントラル硝子社製品、平均粒径２μｍ
　回転数：９５００ｒｐｍ
　荷重：５１９～１７３５Ｎ（漸増）
　雰囲気：冷媒／冷凍機油混合　コンプレッサー吸入雰囲気
　相手材：シュー（ＳＵＪ２）
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
  
以上説明したように、本発明によると斜板式コンプレッサーの斜板の信頼性を高め、またコストダウンを図ることができる。
斜板式コンプレッサーの断面図である。 斜板式コンプレッサーの要部概念図である。 シューの拡大図である。 球状黒鉛粒子をポリイミドアミド系樹脂に分散した本発明のコーティング層で被覆した鉄基基板の概念図である。 樹脂系コーティング層の表面に形成した溝の概念図である。 鱗片状黒鉛粒子をポリイミドアミド系樹脂に分散した従来のコーティング層で被覆した鉄基基板の概念図である。 図５のコーティング層が加工もしくは摺動されている状態を示す概念図である。 図４のコーティング層が加工もしくは摺動されている状態を示す概念図である。 球状黒鉛粒子の実施例の写真（倍率１００倍）である。 球状黒鉛の実施例の写真（倍率２００倍）である。 鱗状黒鉛の比較例の写真（倍率１００倍）である。 鱗状黒鉛の比較例の写真（倍率２００倍）である。 本発明実施例（イ）と比較例（ロ）の粗さを示す図である。

Claims (7)

  1. シューと摺動する斜板式コンプレッサーの斜板において、平均径が５～５０μｍである球状黒鉛粒子５～６０質量％を含有し、残部ポリイミド樹脂及びポリアミドイミド樹脂の１種又は２種からなる樹脂系コーティング層を、中間層を介し又は介さずに基材に被覆したことを特徴とする斜板式コンプレッサーの斜板。但し、前記球状黒鉛粒子は、平均径の０．５倍以下である微粒子を除いた粒子の下記定義による平均形状係数（ＹＡＶＥ）が１～４の範囲内であって、かつ下記定義による形状係数（Ｙ）＝１～１．５の範囲の粒子が個数割合で７０％以上存在するものである。
    ＹＡＶＥ＝ｔｏｔａｌ[{ＰＭｉ ２/４πＡｉ}]／ｉ
    Ｙ＝ＰＭ２／４πＡ
    ここで、ｔｏｔａｌは［　］内の値のｉ個についての合計、ＰＭは粒子１個の周囲長さ、Ａは粒子１個当りの断面積、ｉは測定個数である。
  2. 前記樹脂系コーティング層の表面に、同心円状もしくは渦巻状の溝が形成され、隣接する溝間には山部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の斜板式コンプレッサーの斜板。
  3. 前記樹脂系コーティング層が、ＭｏＳ２、ＰＴＦＥ、ＷＳ２、ｈ－ＢＮ及びＣＦから選択される１種以上の固体潤滑剤を１～７０質量％－但し、前記球状黒鉛粒子との合計含有量が１０～８０質量％である－をさらに含有することを特徴とする請求項１又は２記載の斜板式コンプレッサーの斜板。
  4. 前記球状黒鉛粒子の黒鉛化度が０．６以上であることを特徴とする請求項１から３までの何れか１項記載の斜板式コンプレッサーの斜板。
  5. 前記球状黒鉛粒子の黒鉛化度が０．８以上であり、かつ平均径の０．５倍以下である微粒子を除いた粒子の前記定義による平均形状係数（ＹＡＶＥ）が１～２．５の範囲内であることを特徴とする請求項１から４までの何れか１項記載の斜板式コンプレッサーの斜板。
  6. 前記基材が鉄基基材である請求項１から５までの何れか１項記載の斜板式コンプレッサーの斜板。
  7. 斜板式コンプレッサーが可変容量型である請求項６記載の斜板式コンプレッサーの斜板。
     
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