JPH11193780A - 片頭ピストン型斜板式圧縮機および斜板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】斜板とシューとの間の耐焼付き性等を改善する
ために斜板に表面処理を施した場合でも、斜板厚の精度
を可能な限り高めること。 【解決手段】斜板２３と、その斜板のリヤ側に配設され
た片頭ピストン３６と、そのピストンの端部３６ｂを斜
板の外周部９２に係留すべく該外周部の両面にそれぞれ
摺接する一対のシュー３７とを備えた斜板式圧縮機の改
良に関する。斜板外周部９２の両面には、例えば銅系材
料の溶射層であるフロント層９３及び第１リヤ層９４が
設けられている。更に、斜板のリヤ側のみにおいて第１
リヤ層９４の表面には、二硫化モリブデン等の固体潤滑
剤が少なくとも一部に存在する第２リヤ層９５（固体潤
滑剤層）が設けられている。斜板の製造過程において、
第２リヤ層９５の膜厚はフロント層９３の最表面を基準
面として管理される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、斜板の回転運動を
一対のシューを介して片頭ピストンの往復運動に変換す
る片頭ピストン型斜板式圧縮機と、片頭ピストン型斜板
式圧縮機用の斜板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】両頭ピストン型あるいは片頭ピストン型
に限らず一般に斜板式圧縮機は、ハウジングの一部を構
成するシリンダブロックと、そのシリンダブロックに形
成された複数のシリンダボア内に往復動可能に収容され
た複数のピストンと、クランク室内において駆動軸上に
傾斜状態で固定され又は駆動軸に対して傾動可能に設け
られた斜板とを備えている。そして、各ピストンの一部
（両頭ピストンの場合は略中央部、片頭ピストンの場合
はピストンの圧縮端面と反対側の端部）を一対のシュー
を介して斜板の外周部に係留させることで、各ピストン
を斜板に作動連結している。この作動連結構成により、
駆動軸及び斜板の回転運動をピストンの往復運動に変換
可能としている。

【０００３】かかる斜板式圧縮機においては、斜板のフ
ロント面及びリヤ面と、これら両面に直接接触する一対
のシューとの焼付きをいかに回避し、且つ斜板とシュー
との間の摩擦をいかに低減するかということが重要な技
術的課題となっている。というのも、斜板式圧縮機にお
いては、圧縮機各部の潤滑を図る目的で冷媒ガスにミス
ト状潤滑油を運ばせて各部に潤滑油を供給することが行
われているが、低温下での圧縮機の運転初期には、潤滑
油ミストが斜板に到達する前に、斜板の摺動表面に残存
付着していた潤滑油を冷媒ガスが洗浄してしまい、斜板
表面がドライ状態（潤滑油がない状態）になりやすい。
このため、斜板及びシューはドライ条件での摺動開始を
余儀なくさせられる。このように、斜板の摺動条件（又
は摺動環境）は非常に厳しい。加えて、昨今オゾン層保
護のために旧冷媒に代えて使用され始めたいわゆる新冷
媒（例えばＲ１３４ａ）は、旧冷媒以上にドライ状態を
現出させやすく、斜板表面の潤滑性改善の要求は益々高
くなっている。

【０００４】このような課題に対して斜板に表面処理を
施すという手法での解決を図った従来技術として、特開
昭６０−２２０８０号（特公平５−１０５１３号）、国
際公開ＷＯ９５／２５２２４号あるいは特開平８−１９
９３２７号が存在する。

【０００５】これらの従来技術のうち特開平８−１９９
３２７号公報は、斜板の金属母材の上に、銅系もしくは
アルミニウム系材料からなる溶射層を形成し、その溶射
層の表面に更に鉛系めっき等又はポリテトラフルオロエ
チレン系被覆等を施すことを開示する。この溶射層表面
のめっき又は被覆は、溶射層の耐焼付き性を向上させる
とともに溶射層の割れを防止する目的で設けられてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来技術はいずれも、斜板の表面処理については開示する
ものの、表面処理と斜板の厚さ管理との両立をいかに図
るかという点までは考慮されていない。前記特開平８−
１９９３２７号の技術も、斜板の最表面にめっき又は被
覆を施すことは示しつつも、そのめっき層又は被覆層の
膜厚管理ひいては斜板の厚さ管理の精度を向上させる点
までは言及されていない。

【０００７】斜板式圧縮機ではピストンが上死点位置に
あるときのトップクリアランス（即ち圧縮時におけるシ
リンダボアの最小体積）を可能な限りゼロに近づけた
め、ピストンのストローク設定には特に注意が払われて
いる。斜板式圧縮機におけるピストンの駆動原理からし
て、斜板厚の精度が各ピストンのストローク設定に大き
な影響を与えることは論を待たない。それ故、斜板とシ
ューとの接触摺動性を改善するために斜板の表面に適切
な表面処理を施したとしても、その表面処理が斜板の厚
さ管理を困難とするようなやり方であったとすれば、圧
縮効率を改善するという最終目的は達せられない。

【０００８】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、斜板とシューとの間の接触摺動
性を改善して耐焼付き性や耐摩擦性を向上させつつも、
斜板の板厚精度の高さを担保して確実に圧縮効率を改善
することができる片頭ピストン型斜板式圧縮機を提供す
ることにある。又、そのような片頭ピストン型斜板式圧
縮機に用いられる表面処理された斜板の板厚管理が容易
で、斜板厚の加工精度を高めることができる斜板の製造
方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、駆動
軸上に一体回転可能に設けられた斜板と、その斜板のリ
ヤ側に配設された少なくとも一つの片頭ピストンと、そ
のピストンの端部を前記斜板の外周部に係留すべく前記
斜板のフロント面及びリヤ面にそれぞれ摺接する一対の
シューとを備え、前記斜板の回転運動を一対のシューを
介して前記ピストンの往復運動に変換する片頭ピストン
型斜板式圧縮機において、前記斜板のフロント面とその
フロント面に摺接するシューとの間の接触摺動性より
も、前記斜板のリヤ面とそのリヤ面に摺接するシューと
の間の接触摺動性の方が優るように、前記斜板のフロン
ト側最表面とリヤ側最表面とで材質又は表面処理方法を
異ならせたことを特徴とする。

【００１０】片頭ピストン型斜板式圧縮機においては、
ピストンが収容されるシリンダボア内に冷媒ガスを吸入
するためにピストンを強制牽引する際の反力は、主とし
てフロント側のシューを介して斜板のフロント面に作用
する。他方、シリンダボア内に吸入した冷媒ガスをピス
トンで圧縮する際の圧縮反力は、主としてリヤ側のシュ
ーを介して斜板のリヤ面に作用する。いずれの反力も斜
板とシューとの間における摩耗や焼付きの原因となり得
るものであるが、現実には強制牽引の反力よりも圧縮反
力の方がかなり大きく、斜板フロント側よりも斜板リヤ
側の方が接触摺動性改善の要求が大きい。このため、斜
板の表面材質又は表面処理方法を工夫することで接触摺
動性を改善する場合には、フロント側よりもリヤ側を優
先することが合理的である。この際、少なくともリヤ側
最表面には接触摺動性を改善するための何らかの層を形
成することになるが、この層は膜厚等の加工精度の点で
デリケートな管理が必要となる。この点、本発明に従う
斜板では、フロント側最表面の接触摺動性は相対的に低
くても足りるので、フロント側最表面を先に加工して完
成させておき、この先に完成したフロント側最表面を基
準面として、リヤ側最表面層形成時の膜厚管理（ひいて
は斜板厚の管理）を行うことが可能となる。もし仮に斜
板のフロント及びリヤ側の双方に同種の膜形成を意図し
た場合、膜厚管理が両面で同時に必要となり、斜板の被
加工フロント面及びリヤ面以外のところに基準面を設定
する必要が生ずる。その場合は本件の場合に比して、膜
厚又は板厚の測定誤差が生じ易くなり、厳格な膜厚又は
板厚の管理は困難となる。

【００１１】請求項２の発明は、請求項１に記載の片頭
ピストン型斜板式圧縮機において、斜板は駆動軸に対し
て角度変更可能に連結されていることを特徴とする。こ
の構成によれば、斜板角度の変更に応じてピストンのス
トローク設定が変化するので、圧縮機の吐出容量（圧縮
能力）を可変とすることができる。

【００１２】請求項３の発明は、請求項２に記載の片頭
ピストン型斜板式圧縮機において、圧縮機内に設けられ
たクランク室に吐出圧領域から高圧ガスを導入するとと
もに該クランク室からのガス放出量を調整することで前
記斜板の傾斜角度を制御することを特徴とする。

【００１３】吐出圧領域には当該圧縮機によって圧縮さ
れたガスが吐出されるが、このガスは概して高圧高温の
状態にある。吐出圧領域からクランク室に高圧ガスを導
入するタイプの斜板式圧縮機にあっては、その高圧高温
のガスによってクランク室における潤滑油の粘度が低下
する傾向にあり且つクランク室からの放熱も困難なため
に、斜板表面がドライ状態に陥る条件が整い易い。この
ような理由から、請求項３に記載したようなタイプの片
頭ピストン型斜板式圧縮機においては特に本発明の有用
性が大きい。

【００１４】請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれ
か一項に記載の片頭ピストン型斜板式圧縮機において、
斜板のリヤ側最表面には、固体潤滑剤が少なくとも一部
に存在する固体潤滑剤層が形成されていることを特徴と
する。

【００１５】この固体潤滑剤層に含まれる固体潤滑剤
が、斜板のリヤ側最表面とそれに接するシューとの接触
摺動性を改善し、耐焼付き性や耐摩耗性を向上させる。
なお、この固体潤滑剤層の膜厚は、斜板のフロント側最
表面を基準面として測定及び管理される。

【００１６】請求項５の発明は、請求項１〜３のいずれ
か一項に記載の片頭ピストン型斜板式圧縮機において、
ピストンはアルミニウム系材料で形成され、各シューは
鉄系材料で形成され、斜板のフロント側最表面は非鉄系
材料で形成され、斜板のリヤ側最表面には固体潤滑剤が
少なくとも一部に存在する固体潤滑剤層が形成されてい
ることを特徴とする。

【００１７】この構成によれば、ピストンとシューとは
異なる材料で構成されているため、両者の接触摺動によ
る焼付きは生じ難い。シューと斜板のフロント側最表面
とは異なる材料で構成されているため、両者の接触摺動
による焼付きは生じ難い。同様に、シューと斜板のリヤ
側最表面も異なる材料で構成されているため、両者の接
触摺動による焼付きは生じ難い。特に、斜板のリヤ側で
は、固体潤滑剤層に含まれる固体潤滑剤が、斜板のリヤ
側最表面とそれに接するシューとの接触摺動性を改善
し、耐焼付き性や耐摩耗性を向上させる。この固体潤滑
剤層の膜厚は、斜板のフロント側最表面を基準面として
測定及び管理される。

【００１８】なお、斜板のフロント側最表面を構成する
非鉄系材料としては、後述するような銅系材料、スズ系
材料あるいはアルミニウム系材料（アルマイトを含む）
があげられる。

【００１９】請求項６の発明は、請求項５に記載の片頭
ピストン型斜板式圧縮機において、斜板の母材は鉄系材
料で形成され、この鉄系母材と前記リヤ側最表面の固体
潤滑剤層との間には、銅系材料又はすず系材料よりなる
中間層が形成されていることを特徴とする。

【００２０】銅系材料又はすず系材料よりなる中間層
は、リヤ側最表面の固体潤滑剤層の一部が何らかの原因
で損傷した場合でも、鉄系材料からなる母材がリヤ側に
むき出しとなり同じ鉄系のシューに摺接して直ちに焼付
きを起こすのを防止する。尚、この中間層自体、固体潤
滑剤層ほどではないもののシューとの接触摺動性を改善
する。

【００２１】また、前記中間層が銅系材料の溶射層とし
て提供された場合、その溶射層を被覆する固体潤滑剤層
は一種の保護層として機能する。即ち、銅溶射層がリヤ
側の最表面層であった場合、この溶射層は硬化して外部
応力に追随して変形し難い等の事情があるため、相対的
に条件が過酷なリヤ側において鉄系シューと接触摺動す
ることで銅溶射層は局部的に焼付けや割れを起こし易
い。しかし、リヤ側銅溶射層の表面に固体潤滑剤層を設
けることで摺動域での摩擦抵抗が低下され、該溶射層に
及ぼされる変形力が少なくなるので、割れ等が起こり難
くなる。

【００２２】請求項７の発明は、請求項５に記載の片頭
ピストン型斜板式圧縮機において、斜板の母材はアルミ
ニウム系材料で形成され、このアルミニウム系母材と前
記リヤ側最表面の固体潤滑剤層との間には、すず系材料
又はアルマイトよりなる中間層が形成されていることを
特徴とする。

【００２３】すず系材料又はアルマイトよりなる中間層
は、リヤ側最表面の固体潤滑剤層の一部が何らかの原因
で損傷した場合でも、アルミニウム系材料からなる母材
がリヤ側にむき出しとなりシューに摺接して直ちに焼付
きを起こすのを防止する。

【００２４】なお、アルマイトの中間層は、アルミニウ
ム系材料からなる母材に対する固体潤滑剤層の密着性向
上に貢献する。請求項８の発明は、請求項５に記載の片
頭ピストン型斜板式圧縮機において、斜板の母材はアル
ミニウム系材料で形成され、このアルミニウム系母材の
リヤ側表面に前記固体潤滑剤層が形成されていることを
特徴とする。

【００２５】この場合、アルミニウム系母材のリヤ側表
面に粗面化処理を施してから、その上に固体潤滑剤層を
形成することが好ましい。この粗面化処理は、アルミニ
ウム系母材と固体潤滑剤層との密着性を高める。

【００２６】請求項９の発明は、請求項４〜８のいずれ
か一項に記載の片頭ピストン型斜板式圧縮機において、
前記固体潤滑剤は、二硫化モリブデン、二硫化タングス
テン、グラファイト、窒化ホウ素、酸化アンチモン、酸
化鉛、鉛、インジウム、スズおよびフッ素樹脂からなる
群から選択される少なくとも一種であることを特徴とす
る。これらは、斜板とシューとの接触摺動性を改善する
効果が確認された固体潤滑剤を例示したものである。

【００２７】請求項１０の発明は斜板の回転運動を一対
のシューを介して片頭ピストンの往復運動に変換する片
頭ピストン型斜板式圧縮機用の斜板の製造方法であっ
て、 Ａ：斜板のフロント側に、第１のシューに直接接触する
とともに基準面としての役目を担うフロント側表面を形
成する第１工程と、 Ｂ：斜板のリヤ側に、第２のシューに直接接触するとと
もに固体潤滑剤が少なくとも一部に存在する固体潤滑剤
層を形成する第２工程と、 Ｃ：前記第１工程で形成されたフロント側表面を基準面
として、前記リヤ側の固体潤滑剤層の膜厚又は当該斜板
の板厚を測定する第３工程と、 Ｄ：前記第３工程で測定した膜厚又は板厚が所望の厚さ
となるように前記固体潤滑剤層を研磨する第４工程と を備えることを特徴とするものである。

【００２８】この斜板の製造方法の技術的意義は、請求
項１とほぼ同じである。この方法によれば、斜板のリヤ
側に形成した固体潤滑剤層の膜厚又は斜板の板厚を、予
め完成させておいた斜板のフロント側表面を基準面とし
て実測することができる。このため、固体潤滑剤層を研
磨して固体潤滑剤層の膜厚又は斜板の板厚を所望の厚さ
に厳密に設定することが容易となる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下に本発明の好ましい実施形態
について説明する。最初に本発明が適用される車載空調
システム用の片頭ピストン型斜板式圧縮機について説明
し、その後に本発明の要部である斜板の構造及びその製
造方法について説明する。

【００３０】（片頭ピストン型斜板式圧縮機の基本構
成）図１に示すクラッチレスタイプの斜板式圧縮機は、
シリンダブロック１２と、そのシリンダブロック１２の
前端に接合固定されたフロントハウジング１１と、シリ
ンダブロック１２の後端に弁形成体１４を介して接合固
定されたリヤハウジング１３とを備えている。フロント
ハウジング１１とシリンダブロック１２とに囲まれた領
域には、クランク室１５が区画されている。駆動軸１６
は、クランク室１５内においてフロントハウジング１１
とシリンダブロック１２との間に回転可能に架設支持さ
れている。フロントハウジング１１の前端外周部には、
アンギュラベアリング１８を介してプーリ１７が回転可
能に支持されている。プーリ１７は、駆動軸１６のフロ
ントハウジング１１からの突出端部に連結されている。
プーリ１７の外周にはベルト１９が巻き掛けられてお
り、このベルト１９を介して、当該圧縮機は外部駆動源
としての車両エンジン２０に電磁クラッチ等のクラッチ
機構を介することなく作動連結されている。

【００３１】駆動軸１６の前端部とフロントハウジング
１１との間にはリップシール２１が介在され、クランク
室１５の前方を封止している。クランク室１５において
駆動軸１６上には、回転支持体２２が固着されている。
クランク室１５内にはカムプレートとしての斜板２３が
収容されている。斜板２３は、その中央部に貫設された
挿通孔２３ａに挿入された駆動軸１６によって、同駆動
軸１６の軸線Ｌ方向へのスライド可能かつ駆動軸１６に
対して傾動可能に支持されている。

【００３２】斜板２３と回転支持体２２とはヒンジ機構
１０によって作動連結されている。斜板２３は、駆動軸
１６を挟んでヒンジ機構１０と反対側にカウンタウエイ
ト２３ｂを有している。ヒンジ機構１０は、回転支持体
２２のリヤ面に突設された一対の支持アーム２４（一つ
のみ図示）と、斜板２３のフロント面に突設された一対
のガイドピン２５（一つのみ図示）とで構成される。各
支持アーム２４はその先端部に形成されたガイド孔２４
ａを有し、各ガイドピン２５はその先端部に形成された
球状部２５ａを有している。これら球状部２５ａは、そ
れぞれ対応する支持アーム２４のガイド孔２４ａに挿入
されている。

【００３３】斜板２３は、支持アーム２４とガイドピン
２５との連係により、駆動軸１６に対して傾動可能でか
つ該駆動軸１６と一体回転可能となっている。斜板２３
の傾動は、ガイド孔２４ａと球状部２５ａとの間のスラ
イドガイド関係および駆動軸１６のスライド支持関係に
より案内される。斜板２３がシリンダブロック１２側に
移動されるに従い、斜板２３の傾角は減少傾向となる。
回転支持体２２と斜板２３との間において駆動軸１６に
巻装されたコイルスプリング２６は、斜板２３をシリン
ダブロック１２の方に付勢して斜板２３の傾角減少を助
長する。他方、回転支持体２２のリヤ面に形成された規
制突部２２ａは、図１のように斜板２３の一部と当接し
て斜板２３の最大傾角を規制する。

【００３４】シリンダブロック１２の中心部には収容孔
２７が貫設されている。又、リヤハウジング１３の中心
部には吸入通路３２が形成されている。吸入通路３２は
収容孔２７に連通されている。吸入通路３２の収容孔２
７側の開口の周囲には、位置決め面３３が形成されてい
る。収容孔２７及び吸入通路３２は、圧縮機における吸
入圧領域の一部を構成する。

【００３５】収容孔２７内には、筒状をなす遮断体２８
がスライド可能に収容されている。吸入通路開放バネ２
９（コイルスプリング）は、遮断体２８と収容孔２７の
段差部との間に介装され、遮断体２８を斜板２３側へ付
勢している。前記駆動軸１６の後端部は遮断体２８の内
部に挿入されている。駆動軸１６の後端部と遮断体２８
の内周面との間には、ラジアルベアリング３０が介在さ
れている。このラジアルベリング３０は、サークリップ
３１によって遮断体２８からの抜けが阻止されており、
遮断体２８とともに駆動軸１６の軸線Ｌ方向へスライド
移動可能である。従って、駆動軸１６の後端部は、ラジ
アルベアリング３０及び遮断体２８を介して収容孔２７
の内周で回転可能に支持されている。遮断体２８の後端
には遮断面３４が形成され、この遮断面３４は遮断体２
８の移動に伴い位置決め面３３に接離される。遮断面３
４が位置決め面３３に当接されると、両者間３３，３４
のシール作用で吸入通路３２と収容孔２７の内空間との
連通が遮断される。

【００３６】斜板２３と遮断体２８との間において、ス
ラストベアリング３５が駆動軸１６上にスライド可能に
支持されている。コイルスプリング２６及び吸入通路開
放バネ２９の付勢作用により、斜板２３、スラストベア
リング３５及び遮断体２８は常に相互に接触している。
このため、斜板２３が遮断体２８側へスライドしつつ傾
動するに伴い、遮断体２８が吸入通路開放バネ２９の付
勢力に抗して位置決め面３３側に移動され、遮断体２８
の遮断面３４が位置決め面３３に当接される。遮断面３
４が位置決め面３３に当接されると、斜板２３のそれ以
上の傾動が規制される。この状態では斜板２３は、０°
よりも僅かに大きな最小傾角となる。

【００３７】シリンダブロック１２には、駆動軸１６を
取り囲むように複数のシリンダボア１２ａが形成されて
おり、各シリンダボア１２ａには片頭型のピストン３６
が往復動可能に収容されている。各ピストン３６の前端
部（ピストンの圧縮端面と反対側の端部）は、一対のシ
ュー３７を介して斜板２３の外周部に係留され、各ピス
トン３６と斜板２３とはシュー３７を介して作動連結さ
れている。このため、斜板２３の回転運動がシュー３７
を介してピストン３６の往復直線運動に変換される。

【００３８】斜板２３の傾角が変わると、ピストン３６
のストロークが変わり、吐出容量が調節されるが、各シ
リンダボア１２ａでのピストン３６の上死点位置はほぼ
一定のままで下死点位置が変わるだけである。各ピスト
ン３６が上死点位置にあるときのボア内トップクリアラ
ンスは、ゼロ付近に維持される。

【００３９】リヤハウジング１３には、略環状の吸入室
３８（吸入圧領域の一部を構成する）及びその吸入室３
８の周囲に設けられた略環状の吐出室３９（吐出圧領域
を構成する）が形成されている。吸入室３８は、弁形成
体１４に形成された通口４５を介して収容孔２７に連通
している。前記遮断体２８の遮断面３４が位置決め面３
３に当接されると、通口４５は吸入通路３２から遮断さ
れる。

【００４０】更に弁形成体１４には、各シリンダボア１
２ａに対応して、吸入ポート４０、同吸入ポート４０を
開閉する吸入弁４１、吐出ポート４２および同吐出ポー
ト４２を開閉する吐出弁４３が形成されている。そし
て、外部から吸入室３８に提供される冷媒ガスは、ピス
トン３６の吸入動作に伴い、吸入ポート４０及び吸入弁
４１を介してシリンダボア１２ａへ吸入される。シリン
ダボア１２ａに吸入された冷媒ガスは、ピストン３６の
圧縮動作に伴い、吐出ポート４２及び吐出弁４３を介し
て吐出室３９へ吐出される。ピストン３６を介して回転
支持体２２に作用される冷媒ガス圧縮時の圧縮反力は、
回転支持体２２及びそのフロント側に設けられたスラス
トベアリング４４を介してフロントハウジング１１の内
壁によって受け止められる。

【００４１】駆動軸１６の軸心には通路４６が形成され
ている。通路４６は、駆動軸１６の前端部でリップシー
ル２１付近に開口した入口４６ａと、駆動軸１６の後端
部で遮断体２８内に開口した出口４６ｂとを有してい
る。遮断体２８の周壁には放圧通口４７が貫設され、こ
の放圧通口４７を介して遮断体２８の内部と収容孔２７
とが連通している。これら収容孔２７、放圧通口４７及
び通路４６は、圧縮機における抽気通路を構成する。

【００４２】シリンダブロック１２及びリヤハウジング
１３には、吐出室３９とクランク室１５とを接続する給
気通路４８が形成されている。この給気通路４８の途中
には容量制御弁４９が設けられている。又、リヤハウジ
ング１３には、容量制御弁４９と吸入通路３２とを接続
する感圧通路５０が形成されている。

【００４３】図２に示すように、容量制御弁４９の中央
付近では、バルブハウジング５１とソレノイド部５２と
が接合されている。バルブハウジング５１とソレノイド
部５２との間には、弁室５３が区画形成されている。弁
体５４は弁室５３に収容されている。弁孔５５は、バル
ブハウジング５１の軸線上に位置し、弁体５４と対向し
ている。強制開放バネ５６は、弁体５４と弁室５３の内
壁との間に介在され、弁孔５５を開放する方向に弁体５
４を付勢している。弁室５３は給気通路４８を介して吐
出室３９と連通している。

【００４４】感圧通路５０が接続される感圧室５８は、
バルブハウジング５１の上部に区画形成されている。感
圧室５８には感圧部材としてのベローズ６０が収容され
ている。感圧室５８と弁室５３とを区画するバルブハウ
ジング５１の隔壁部５７には、挿通孔６１が貫設され、
両室５８，５３を接続している。この挿通孔６１の弁体
５４側部分が前記弁孔５５を兼ねる。挿通孔６１には、
感圧ロッド６２が摺動可能に挿入されている。弁体５４
とベローズ６０は、感圧ロッド６２によって作動連結さ
れている。また、感圧ロッド６２の弁体５４側部分は、
弁孔５５内に冷媒ガスの通路を確保するために小径とな
っている。

【００４５】バルブハウジング５１において弁室５３と
感圧室５８との間には、弁孔５５と直交するポート６３
が形成されている。このポート６３は、給気通路４８を
介してクランク室１５に連通している。換言すれば、弁
室５３、弁孔５５及びポート６３は給気通路４８の一部
を構成している。 固定鉄芯６４は、ソレノイド部５２
の収容室６５の上方開口部に嵌合され、この固定鉄芯６
４によってソレノイド室６６が区画されている。略有蓋
円筒状をなす可動鉄芯６７はソレノイド室６６に往復動
可能に収容されている。追従バネ６８は、可動鉄芯６７
と収容室６５の底壁との間に介装されている。なお、追
従バネ６８の弾性係数は、強制開放バネ５６の弾性係数
よりも小さくなっている。

【００４６】固定鉄芯６４には挿通孔６９が形成され、
ソレノイド室６６と弁室５３とを接続している。ソレノ
イドロッド７０は弁体５４と一体形成されており、前記
挿通孔６９に摺動可能に挿入されている。ソレノイドロ
ッド７０の可動鉄芯６７側の端部は、強制開放バネ５６
及び追従バネ６８の付勢力によって可動鉄芯６７に当接
される。可動鉄芯６７と弁体５４とは、ソレノイドロッ
ド７０を介して作動連結されている。円筒状をなすソレ
ノイド７４は、固定鉄芯６４及び可動鉄芯６７の外側に
おいて、両鉄芯６４，６７を跨ぐようにして配置されて
いる。

【００４７】図１に示すように、この斜板式圧縮機は、
その吸入室３８に冷媒ガスを導入する通路となる吸入通
路３２と、吐出室３９から冷媒ガスを排出する吐出フラ
ンジ７５とを介して、外部冷媒回路７６に接続されてい
る。この外部冷媒回路７６には、凝縮器７７、膨張弁７
８及び蒸発器７９が設けられている。そして、この斜板
式圧縮機、凝縮器７７、膨張弁７８及び蒸発器７９は車
両に搭載されて車載空調システムを構築する。

【００４８】蒸発器温度センサ８１、車室温度センサ８
２、エアコンスイッチ８３、車室温度設定器８４及び前
記容量制御弁４９のソレノイド７４は、制御コンピュー
タ８５に接続されている。制御コンピュータ８５は、各
センサ８１，８２による検出値、エアコンスイッチ８３
のオン・オフ信号、車室温度設定器８４による設定温度
信号等に基づいて、ソレノイド７４への供給電流値を制
御する。

【００４９】次に、前記斜板式圧縮機の作用について説
明する。制御コンピュータ８５は、エアコンスイッチ８
３がオン状態の下で、車室温度センサ８２の検出値が車
室温度設定器８４の設定温度以上である場合に、ソレノ
イド７４の励磁を指令する。すると、ソレノイド７４に
所定の電流が供給され、図１に示すように、両鉄芯６
４，６７間に入力電流値に応じた吸引力が生じる。この
吸引力は、強制開放バネ５６の付勢力に抗して、弁開度
が減少する方向の力としてソレノイドロッド７０を介し
て弁体５４に伝達される。一方、ベローズ６０は、吸入
通路３２から感圧通路５０を介して感圧室５８に導入さ
れる吸入圧の変動に応じて変位する。ベローズ６０はソ
レノイド７４の励磁状態において吸入圧に感応し、その
変位が感圧ロッド６２を介して弁体５４に伝達される。
容量制御弁４９の弁開度は、ソレノイド部５２の付勢
力、ベローズ６０の付勢力及び強制開放バネ５６の付勢
力の三者のバランスにより決定される。

【００５０】冷房負荷が大きい場合には、例えば、車室
温度センサ８２によって検出された車室温度と、車室温
度設定器８４の設定温度との差が大きい。制御コンピュ
ータ８５は、車室温度と設定温度とに基づいて設定吸入
圧を変更するようにソレノイド７４への入力電流値を制
御する。即ち、制御コンピュータ８５は車室温度と設定
温度との差が大きいほど入力電流値を大きくする。する
と、固定鉄芯６４と可動鉄芯６７との間の吸引力が強く
なり、弁体５４の弁開度が小さくなる方向の付勢力が増
大する。そして、より低い吸入圧にて、弁体５４の開閉
が行われる。従って、容量制御弁４９は、入力電流値が
増大されることにより、より低い吸入圧を保持するよう
に作動される。

【００５１】弁体５４の弁開度が小さくなれば、吐出室
３９から給気通路４８を経由してクランク室１５へ流入
する冷媒ガス量が少なくなる。この一方で、クランク室
１５の冷媒ガスは、通路４６及び放圧通口４７を経由し
て吸入室３８へ流出する。このため、クランク室１５の
圧力が低下する。また、冷房負荷が大きい状態では、シ
リンダボア１２ａの吸入圧も高く、クランク室１５の圧
力とシリンダボア１２ａの吸入圧との差が小さくなる。
従って、斜板２３の傾角が増大傾向となる。

【００５２】給気通路４８における通過断面積がゼロ、
つまり容量制御弁４９の弁体５４が弁孔５５を完全に閉
止した状態となると、吐出室３９からクランク室１５へ
の高圧冷媒ガスの供給は行われない。すると、クランク
室１５の圧力は吸入室３８の圧力に近づき、斜板２３の
傾角は最大となる。

【００５３】逆に、冷房負荷が小さい場合には、例え
ば、車室温度と設定温度との差は小さい。制御コンピュ
ータ８５は車室温度が低いほど入力電流値を小さくする
ように指令する。このため、固定鉄芯６４と可動鉄芯６
７との間の吸引力は弱く、弁体５４の弁開度が小さくな
る方向の付勢力が減少する。そして、より高い吸入圧に
て、弁体５４の開閉が行われる。従って、容量制御弁４
９は、入力電流値が減少されることにより、より高い吸
入圧を保持するように作動する。

【００５４】弁体５４の弁開度が大きくなれば、吐出室
３９からクランク室１５へ流入する冷媒ガス量が多くな
り、クランク室１５の圧力が上昇する。また、この冷房
負荷が小さい状態では、シリンダボア１２ａの吸入圧が
低く、クランク室１５の圧力とシリンダボア１２ａの吸
入圧との差が大きくなる。従って、斜板２３の傾角が減
少傾向となる。

【００５５】冷房負荷がない状態に近づくにつれ、蒸発
器７９における温度がフロスト発生をもたらす温度に近
づいてゆく。このフロスト判定温度は、蒸発器７９にお
いてフロストが発生しそうな状況を反映する。制御コン
ピュータ８５は、蒸発器温度がフロスト判定温度以下に
なるとソレノイド７４の消磁を指令する。また、制御コ
ンピュータ８５は、エアコンスイッチ８３がオフとなる
とソレノイド７４の消磁を指令する。

【００５６】ソレノイド７４は電流供給の停止により消
磁され、固定鉄芯６４と可動鉄芯６７との吸引力が消失
する。このため、図２に示すように、弁体５４は、強制
開放バネ５６の付勢力により、可動鉄芯６７及びソレノ
イド７４を介して作用する追従バネ６８の付勢力に抗し
て下方に移動される。すると、弁体５４は弁孔５５を最
大に開いた弁開度位置に移行する。このため、吐出室３
９の高圧冷媒ガスが多量に給気通路４８を介してクラン
ク室１５へ供給され、クランク室１５の圧力が高くな
る。クランク室圧力の上昇により、斜板２３が最小傾角
へ移行する。

【００５７】このように、容量制御弁４９の開閉動作
は、ソレノイド７４に対する入力電流値の大小に応じて
変化される。入力電流値が大きくなると低い吸入圧にて
開閉が実行され、入力電流値が小さくなると高い吸入圧
にて開閉動作が行われる。圧縮機は設定された吸入圧を
維持すべく、斜板２３の傾角を変更し、その吐出容量を
変更する。つまり、容量制御弁４９は、入力電流値を変
えて設定吸入圧を変更する役割、及び、吸入圧に関係な
く最小容量運転を行わせる役割を担っている。このよう
な容量制御弁４９を具備することにより、圧縮機は冷凍
回路の冷凍能力を変更する役割を担っている。

【００５８】斜板２３の傾角が最小となると、遮断体２
８の遮断面３４が位置決め面３３に当接され、吸入通路
３２と収容孔２７との連通が遮断される。この状態で
は、吸入通路３２における通過断面積がゼロとなり、外
部冷媒回路７６から吸入室３８への冷媒ガスの流入が阻
止される。斜板２３の最小傾角は、０°よりも僅かに大
きくなるように設定されている。この最小傾角状態は、
遮断体２８が吸入通路３２と収容孔２７とを遮断する閉
位置に配置されたときにもたらされる。遮断体２８は斜
板２３の傾動に連動して、閉位置と同閉位置から離間さ
れて吸入通路３２と収容孔２７とを接続する開位置との
間で切り換え配置される。

【００５９】斜板２３の最小傾角は０°ではないため、
最小傾角状態においても、シリンダボア１２ａから吐出
室３９への冷媒ガスの吐出は行われている。シリンダボ
ア１２ａから吐出室３９へ吐出された冷媒ガスは、給気
通路４８を通ってクランク室１５へ流入する。クランク
室１５の冷媒ガスは、通路４６及び放圧通口４７を通っ
て吸入室３８へ流入する。吸入室３８の冷媒ガスは、シ
リンダボア１２ａに吸入されて、再度吐出室３９へ吐出
される。即ち、最小傾角状態では、吐出圧領域である吐
出室３９、給気通路４８、クランク室１５、通路４６、
放圧通口４７、収容孔２７、吸入圧領域である吸入室３
８、シリンダボア１２ａを経由する循環通路が圧縮機内
部に形成されている。そして、吐出室３９、クランク室
１５及び吸入室３８の間では、圧力差が生じている。従
って、冷媒ガスが前記循環通路を循環するに伴い、冷媒
ガスとともに流動する潤滑油が圧縮機内の各摺動部を循
環することができる。

【００６０】（斜板の構造）次に、本発明の特徴部分で
ある斜板の表面構造等について図３〜図５を参照しつつ
説明する。まず、図３に示すように、斜板２３は、その
中心域を占めるランド部９１と、該ランド部９１を取り
囲む鍔状の外周部９２とを有している。ランド部９１は
外周部９２に比して相対的に肉厚であり、このランド部
９１には前記挿通孔２３ａと前記カウンタウエイト２３
ｂとが形成されている。斜板２３の外周部９２におい
て、クランク室１５内の回転支持体２２と対向する面が
フロント面９２ａであり、片頭ピストン３６のヘッド部
３６ａと対向する面がリヤ面９２ｂである。図３及び図
４に示すように、片頭ピストン３６のヘッド部３６ａと
反対側の端部３６ｂには、前記一対のシュー３７をガイ
ド円（図４に一点鎖線で示す）に沿って摺動案内するた
めの一対の円弧面３６ｃが形成されており、これら一対
の円弧面３６ｃと、その中間領域に進入した斜板２３の
外周部９２との間に、各シュー３７を介在させることに
より、片頭ピストン３６の端部３６ｂにおいて一対のシ
ュー３７が回動可能に保持されるとともに、これらシュ
ー３７を介して該端部３６ｂが斜板２３の外周部９２に
係留される。

【００６１】図４は更に、斜板２３の外周部９２の両面
９２ａ，９２ｂに形成された表面層構造の概要をも示
す。即ち、斜板外周部９２のフロント側表面にはフロン
ト層９３が形成され、斜板外周部９２のリヤ側表面には
第１リヤ層９４が形成されている。更に、第１リヤ層９
４の表面には第２リヤ層９５が形成されている。従っ
て、斜板２３のフロント側では、フロント層９３が最表
面層となる。又、斜板２３のリヤ側においては、第２リ
ヤ層９５が最表面層となり、第１リヤ層９４はその最表
面層と斜板２３との間に介在する中間層となる。なお、
この明細書では、斜板２３を構成する要素のうち、フロ
ント層９３、第１リヤ層９４及び第２リヤ層９５を除い
た斜板の基礎部分（ランド部９１及び外周部９２からな
る部分）を「母材」と呼ぶ。

【００６２】斜板２３の母材は、鉄系材料又はアルミニ
ウム系材料で形成されている。各片頭ピストン３６は軽
量化のためにアルミニウム系材料で形成されている。ま
た、各シュー３７は鉄系材料（例えば軸受鋼）で形成さ
れている。この明細書において、鉄系材料とは、純鉄及
び鉄を主成分とする合金を含む概念である。同様に、ア
ルミニウム系材料とは、純アルミニウム、アルミニウム
を主成分とする合金及びアルミニウムの金属間化合物を
含む概念である。なお、斜板の母材に使用可能なアルミ
ニウム合金の具体例としては、Ａｌ−Ｓｉ系合金、Ａｌ
−Ｓｉ−Ｍｇ系合金、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ−Ｍｇ系合金、
Ｓｉを含有しないＡｌ系合金があげられる。

【００６３】（フロント層及び第１リヤ層）フロント層
９３及び第１リヤ層９４は同種類の材料で構成され、母
材（９１，９２）の構成材料に応じて、銅系合金層、ス
ズ系合金層又はアルマイト層（アルミニウムの陽極酸化
処理層）として提供される。フロント層９３及び第１リ
ヤ層９４の各々の厚みは、好ましくは５〜５００μｍの
範囲である。銅系合金層は好ましくは溶射法で形成され
る。この溶射法としては、溶射粉末全体を溶解させ凝固
により層を形成する方法や、溶射粉末の一部を溶解させ
ることなく元の粉末組織を崩さない方法を採用すること
ができる。溶射される銅系合金は、純銅であってもよい
が、銅（Ｃｕ）に強化元素としてのスズ（Ｓｎ）を２〜
１５重量％添加したＣｕ−Ｓｎ系合金であることが好ま
しい。また、なじみ性や低摩擦特性付与に寄与する鉛
（Ｐｂ）を好ましくは２〜３０重量％添加することも可
能である。更に、その他の元素又は成分として、０．１
重量％以下のリン（Ｐ）、５重量％以下の銀（Ａｇ）等
を添加することも可能である。なお、本発明に適用可能
な銅溶射法については、国際公開ＷＯ９５／２５２２４
号公報に詳細に記されている。

【００６４】スズ系合金層も前記と同様の溶射法で形成
することができる。溶射されるスズ系合金は、純スズで
あっても、スズ（Ｓｎ）を主成分とするスズ合金であっ
てもよい。

【００６５】アルマイト層は、アルミニウム系材料から
なる母材に対して定法通りの陽極酸化処理を施すことで
形成することができる。なお、陽極酸化被膜としてのア
ルマイト層の膜厚は、好ましくは２〜２０μｍの範囲で
ある。陽極酸化被膜は一般に、緻密で硬く耐摩耗性に優
れ、且つ母材となるアルミニウム合金との密着性に優れ
ている。

【００６６】（第２リヤ層）リヤ側最表面層としての第
２リヤ層９５は、固体潤滑剤が少なくとも一部に存在す
る固体潤滑剤層として提供される。この固体潤滑剤層の
厚み（膜厚）は、好ましくは０．５〜５０μｍの範囲で
あり、より好ましくは０．５〜１０μｍの範囲である。

【００６７】固体潤滑剤層の具体例としては、無機もし
くは有機の固体潤滑剤からなる層、又は、無機もしくは
有機の固体潤滑剤を含有した樹脂層があげられる。無機
固体潤滑剤としては、二硫化モリブデン、二硫化タング
ステン、グラファイト、窒化ホウ素、酸化アンチモン、
酸化鉛、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）およびスズ
（Ｓｎ）があげられる。又、有機固体潤滑剤としては、
ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素樹
脂があげられる。

【００６８】上述のような固体潤滑剤を水、溶剤、バイ
ンダー樹脂又はこれらの混合物に分散させて第１リヤ層
９４上に塗布した後、適当な温度で焼き付けることによ
り、第２リヤ層９５としての固体潤滑剤層が形成され
る。固体潤滑剤を塗布する方法は、スプレー法、タンブ
リング法、ロールコーティング法又は刷毛塗り法のいず
れであってもよい。

【００６９】固体潤滑剤を分散し且つこれを第１リヤ層
９４の表面に保持するためのバインダー樹脂としては、
フェノール樹脂、エポキシ樹脂、フラン樹脂、ポリアミ
ドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂（例え
ばナイロン系樹脂）、ポリアセタール樹脂、フッ素樹脂
（例えばＰＴＦＥ）および不飽和ポリエステル樹脂があ
げられる。

【００７０】次に、斜板２３の表面に形成されるフロン
ト層９３、第１リヤ層９４及び第２リヤ層９５の具体例
を示す実施例１〜７と、従来技術の範疇に属する比較例
１及び２について説明する。

【００７１】（実施例１）鉄系材料で構成した斜板母材
の両面に、銅系合金（銅中に５〜１０重量％のスズおよ
び１〜１０重量％の鉛を含有）を溶射ガン（第１メテコ
社製ダイヤモンドジェット型ガン）を用いて粉末供給量
５０ｇ／分の条件で溶射した。冷却後、斜板外周部９２
の各面に対して研磨加工を施し、フロント層９３及び第
１リヤ層９４にそれぞれ相当する各溶射層の厚みを約１
５０μｍとした。続いて、これら溶射層９３，９４の表
面を洗浄・脱脂した後、固体潤滑剤としての二硫化モリ
ブデン（粒径０．５〜２０μｍ）を分散させたポリアミ
ドイミド樹脂を第１リヤ層９４の表面にスプレー法で塗
布した。塗布後、２００℃で焼き付けをして膜形成を完
了した。その後、斜板外周部のリヤ面９２ｂに対して研
磨加工を施し、厚さ１０μｍの第２リヤ層９５を形成し
た。

【００７２】このように形成した斜板を前述の片頭ピス
トン型斜板式圧縮機に適用し、実機テストを実施した。
この実機テストでは、クランク室１５に供給する潤滑油
の量を通常の１０％程度とし、駆動軸１６を約３０００
ｒｐｍの回転数で約１５分間回転させた。そして、斜板
のフロント面及びリヤ面における膜割れや焼付きの有無
を観察したが、そのような異常は見られなかった。

【００７３】（実施例２）鉄系材料で構成した斜板母材
の両面に、スズ系合金を前記溶射ガンを用いて粉末供給
量５０ｇ／分の条件で溶射した。冷却後、斜板外周部９
２の各面に対して研磨加工を施し、フロント層９３及び
第１リヤ層９４にそれぞれ相当する各溶射層の厚みを約
１５０μｍとした。続いて、これら溶射層９３，９４の
表面を洗浄・脱脂した後、固体潤滑剤としての二硫化モ
リブデン（粒径０．５〜２０μｍ）を分散させたポリア
ミドイミド樹脂を第１リヤ層９４の表面にスプレー法で
塗布した。塗布後、２００℃で焼き付けをして膜形成を
完了した後、斜板のリヤ面９２ｂに対して研磨加工を施
し、厚さ１０μｍの第２リヤ層９５を形成した。

【００７４】このように形成した斜板を前述の片頭ピス
トン型斜板式圧縮機に適用し、前記実機テストを実施し
た。この実施例２の場合も、斜板のフロント面及びリヤ
面において、膜割れや焼付き等の異常は見られなかっ
た。

【００７５】（実施例３）アルミニウム系材料で構成し
た斜板母材の両面に、スズ系合金をメッキ法により形成
した。その後、斜板外周部９２の各面に対して研磨加工
を施し、フロント層９３及び第１リヤ層９４にそれぞれ
相当する各メッキ層の厚みを約１５０μｍとした。続い
て、これらメッキ層９３，９４の表面を洗浄・脱脂した
後、固体潤滑剤としての二硫化モリブデン（粒径０．５
〜２０μｍ）を分散させたポリアミドイミド樹脂を第１
リヤ層９４の表面にスプレー法で塗布した。塗布後、２
００℃で焼き付けをして膜形成を完了した後、斜板のリ
ヤ面９２ｂに対して研磨加工を施し、厚さ１０μｍの第
２リヤ層９５を形成した。

【００７６】このように形成した斜板を前述の片頭ピス
トン型斜板式圧縮機に適用し、前記実機テストを実施し
た。この実施例３の場合も、斜板のフロント面及びリヤ
面において、膜割れや焼付き等の異常は見られなかっ
た。

【００７７】（実施例４）アルミニウム系材料で構成し
た斜板母材を硫酸又はシュウ酸の溶液中に浸漬し、この
母材を陽極として電解処理を行うことにより、そのアル
ミニウム系材料の表面に酸化膜（アルマイト層）を形成
した。斜板母材の水洗後、フロント層９３及び第１リヤ
層９４に相当する各アルマイト層の厚みを測定したとこ
ろ、約１５μｍであった。続いて、これらアルマイト層
の表面を洗浄・脱脂した後、固体潤滑剤としての二硫化
モリブデン（粒径０．５〜２０μｍ）を分散させたポリ
アミドイミド樹脂を第１リヤ層９４の表面にスプレー法
で塗布した。塗布後、２００℃で焼き付けをして膜形成
を完了した後、斜板のリヤ面９２ｂに対して研磨加工を
施し、厚さ１０μｍの第２リヤ層９５を形成した。

【００７８】このように形成した斜板を前述の片頭ピス
トン型斜板式圧縮機に適用し、前記実機テストを実施し
た。この実施例４の場合も、斜板のフロント面及びリヤ
面において、膜割れや焼付き等の異常は見られなかっ
た。

【００７９】（実施例５）アルミニウム系材料で構成し
た斜板母材の表面を洗浄・脱脂した後、ショットブラス
ト法により斜板母材のリヤ側表面のみを粗面化した。そ
の後、固体潤滑剤としての二硫化モリブデン（粒径０．
５〜２０μｍ）を分散させたポリアミドイミド樹脂をリ
ヤ側表面のみに転写法で塗布した。塗布後、２００℃で
焼き付けをして膜形成を完了した後、このリヤ面９２ｂ
に対して研磨加工を施し、厚さ１０μｍの二硫化モリブ
デン含有のポリアミドイミド樹脂層を形成した。尚、こ
の実施例５は、図４におけるフロント層９３及び第１リ
ヤ層９４が存在せず、第２リヤ層９５に相当する「二硫
化モリブデン含有のポリアミドイミド樹脂層」がアルミ
ニウム系母材に直接付着したものにあたる。

【００８０】なお、斜板母材の表面に粗面化処理を行う
際、面粗度Ｒｚは０．４〜１５μｍの範囲に設定するこ
とが好ましく、より好ましい面粗度Ｒｚは４〜１０μｍ
の範囲である。斜板母材の表面が粗面化処理されること
により、固体潤滑剤層の密着性が向上する。また、「転
写法による塗布」とは、転写パッドの転写面に固体潤滑
剤を含有した樹脂を付着させた後、転写面を斜板母材の
表面（被転写面）に当接させ、転写面に付着された固体
潤滑剤含有の樹脂を斜板表面に転写する塗布方法を意味
する。

【００８１】このように形成した斜板を前述の片頭ピス
トン型斜板式圧縮機に適用し、前記実機テストを実施し
た。この実施例５の場合も、斜板のフロント面及びリヤ
面において、膜割れや焼付き等の異常は見られなかっ
た。

【００８２】（実施例６）アルミニウム系材料で構成し
た斜板母材のリヤ側面のみに、スズ系合金をメッキ法に
より形成した。その後、斜板外周部９２に対して研磨加
工を施し、第１リヤ層９４たるメッキ層の厚みを約１５
０μｍとした。続いて、このメッキ層９４の表面を洗浄
・脱脂した後、固体潤滑剤としての二硫化モリブデン
（粒径０．５〜２０μｍ）を分散させたポリアミドイミ
ド樹脂を第１リヤ層９４の表面にスプレー法で塗布し
た。塗布後、２００℃で焼き付けをして膜形成を完了し
た後、斜板のリヤ面９２ｂに対して研磨加工を施し、厚
さ１０μｍの第２リヤ層９５を形成した。

【００８３】このように形成した斜板を前述の片頭ピス
トン型斜板式圧縮機に適用し、前記実機テストを実施し
た。この実施例６の場合も、斜板のフロント面及びリヤ
面において、膜割れや焼付き等の異常は見られなかっ
た。

【００８４】（実施例７）アルミニウム系材料で構成し
た斜板母材のリヤ面側を硫酸又はシュウ酸の溶液中に浸
漬し、この母材を陽極として電解処理を行うことによ
り、そのアルミニウム系母材のリヤ側表面に酸化膜（ア
ルマイト層）を形成した。斜板母材の水洗後、第１リヤ
層９４たるアルマイト層の厚みを測定したところ、約１
５μｍであった。続いて、このアルマイト層の表面を洗
浄・脱脂した後、固体潤滑剤としての二硫化モリブデン
（粒径０．５〜２０μｍ）を分散させたポリアミドイミ
ド樹脂を第１リヤ層９４の表面にスプレー法で塗布し
た。塗布後、２００℃で焼き付けをして膜形成を完了し
た後、斜板のリヤ面９２ｂに対して研磨加工を施し、厚
さ１０μｍの第２リヤ層９５を形成した。

【００８５】このように形成した斜板を前述の片頭ピス
トン型斜板式圧縮機に適用し、前記実機テストを実施し
た。この実施例７の場合も、斜板のフロント面及びリヤ
面において、膜割れや焼付き等の異常は見られなかっ
た。

【００８６】（比較例１）比較例１は、実施例１におい
て銅系合金の溶射層たるフロント層９３及び第１リヤ層
９４のみを形成するにとどめたものである。即ち、実施
例１において第２リヤ層９５（二硫化モリブデン含有の
ポリアミドイミド樹脂層）を形成しないものに相当す
る。

【００８７】このように準備した斜板を前述の片頭ピス
トン型斜板式圧縮機に適用し、前記実機テストを実施し
たところ、この比較例１の場合は、斜板のリヤ側の銅溶
射層に膜割れが観察された。

【００８８】（比較例２）比較例２は、実施例４におい
てアルマイト層たるフロント層９３及び第１リヤ層９４
のみを形成するにとどめたものである。即ち、前記実施
例４において第２リヤ層９５（二硫化モリブデン含有の
ポリアミドイミド樹脂層）を形成しないものに相当す
る。

【００８９】このように準備した斜板を前述の片頭ピス
トン型斜板式圧縮機に適用し、前記実機テストを実施し
たところ、この比較例２の場合は、斜板のリヤ側のアル
マイト層において焼付きが観察された。

【００９０】以上の実施例１〜７並びに比較例１及び２
の斜板の素材構成と実機テストの結果をまとめたものが
以下の表１である。斜板のリヤ側最表面を固体潤滑剤層
とした実施例１〜７では、実機テストにおいてもリヤ側
表面に何らの異常も見られなかったが、斜板のリヤ側最
表面を固体潤滑剤層とすることなくフロント側と同じ表
面処理状態とした比較例１及び２では、リヤ側表面にお
いて膜割れや焼付き等の異常が見られた。

【００９１】

【表１】 （斜板製造時の膜厚又は板厚管理の容易性について）前
記実施例１〜７では、斜板外周部９２のリヤ側のみに固
体潤滑剤層（二硫化モリブデン含有のポリアミドイミド
樹脂層）を形成しているが、この固体潤滑剤層は樹脂の
塗布・焼き付け後に研磨加工によって厚さ１０μｍに膜
厚調整されている。この場合の膜厚管理は、図５に示す
ように、斜板外周部９２のフロント面９２ａ（即ち固体
潤滑剤層が形成されないフロント層９３表面）を基準に
行われた。このような膜厚管理が可能なのは、ひとえに
斜板外周部９２のフロント側には敢えて固体潤滑剤層を
形成していないためである。リヤ側のみに固体潤滑剤層
を形成することの利点は、斜板外周部９２の両側に固体
潤滑剤層を形成した場合の不利益と対比することで明ら
かとなる。

【００９２】図６は、斜板外周部９２のフロント側及び
リヤ側に第１層９６ａ，９６ｂ（銅もしくはスズの溶射
層又はアルマイト層）を形成し、更にこれら第１層９６
ａ，９６ｂの各表面に第２層９７ａ，９７ｂ（固体潤滑
剤層）を形成した場合を示す。この斜板外周部９２のフ
ロント及びリヤ側の第２層９７ａ，９７ｂを研磨しつつ
各層の膜厚調整（ひいては斜板外周部９２の厚さ管理）
を行う場合、被研磨面である斜板外周部表面以外の面を
基準面として、各第２層９７ａ，９７ｂの膜厚管理を行
う必要がある。

【００９３】斜板の製造過程でリヤ側の固体潤滑剤層９
７ｂの膜厚を測定・管理する場合には、例えばランド部
９１のリヤ側端面９１ａを基準面として選択し、この基
準面にブロックゲージ９８を載置するとともに、被測定
面である固体潤滑剤層９７ｂの表面にダイヤルゲージ９
９の先端を接触させて基準面との高低差Ｈ２を測定し、
これを固体潤滑剤層９７ｂ形成前の高低差Ｈ１と比較す
ることになる。フロント側の固体潤滑剤層９７ａの膜厚
を測定・管理する場合も同様である。このように、斜板
の両面に固体潤滑剤層を形成した場合には、測定基準面
を被測定面から離れた面に求める必要があるため、膜厚
測定の精度向上には一定の限界があり、厳格な膜厚管理
ひいては斜板の厚さ管理は困難な状況にある。

【００９４】これに対し、図５のように斜板外周部９２
のリヤ側のみに第２リヤ層９５たる固体潤滑剤層を形成
する場合には、樹脂未塗装で且つ事前に研磨済みのフロ
ント層９３の表面を基準面として選択することができ
る。即ち、フロント層９３及び第１リヤ層９４を形成し
研磨加工によって表面仕上げした後に、フロント層９３
表面を基準面として、フロント層９３表面と第１リヤ層
９４表面の間の間隔（一次板厚Ｔ１）を測定しておき、
その後に第２リヤ層９５を形成したときにフロント層９
３表面と第２リヤ層９５表面の間の間隔（二次板厚Ｔ
２）を測定し、この二次板厚と一次板厚との差（Ｔ２−
Ｔ１）から第２リヤ層９５の膜厚を正確に把握できる。
このように図５の場合には、厚さ管理が必要とされる斜
板外周部９２に最も近接した面を測定の基準面とするこ
とができるため、膜厚の測定精度が向上し、厳格な膜厚
管理ひいては斜板の厚さ管理が容易となる。

【００９５】この発明の実施の形態及び実施例１〜７に
よれば次のような効果を奏する。 ・斜板外周部９２に表面加工を施す場合に、フロント側
とリヤ側とで表面素材又は表面処理方法を異ならせるた
めに、フロント側最表面層を完成させた後にリヤ側最表
面層たる第２リヤ層９５を形成するようにした。それ
故、第２リヤ層９５の膜厚管理をフロント側表面を基準
面として行うことができる。又、第２リヤ層９５の形成
後における斜板外周部９２の板厚をフロント側最表面を
基準として正確に実測することができ、斜板の厚さ管理
を正確に行うことができる。

【００９６】・斜板の厚さ管理の精度が飛躍的に向上す
ることで、斜板式圧縮機におけるピストン３６の圧縮時
トップクリアランスをゼロ近くに正確に設定することが
可能となり、圧縮機の圧縮効率を向上させることができ
る。

【００９７】・クランク室内がドライ状態に陥った場合
の斜板２３とシュー３７との間の耐焼付き性を改善する
ことができる（実施例１〜７参照）。 ・斜板のリヤ側最表面を固体潤滑剤層とすることで、斜
板リヤ側に設けられた銅系合金溶射層に割れが生じた
り、斜板リヤ側に設けられたアルマイト層に焼付きが生
ずるのを効果的に防止することができる（実施例１，
４、比較例１，２参照）。

【００９８】なお、実施例１と比較例１との対比および
実施例４と比較例２との対比から、片頭ピストン型斜板
式圧縮機においては、フロント側最表面を固体潤滑剤層
とする必要性に乏しいことが理解できる。これは、ピス
トン３６の吸入行程時に斜板のフロント側最表面（フロ
ント層９３）とフロント側シュー３７との間に作用する
摺動摩擦力よりも、ピストン３６の圧縮行程時の圧縮反
力に基づいた斜板リヤ側最表面とリヤ側シュー３７との
間に作用する摺動摩擦力の方がはるかに大きいためと考
えられる。

【００９９】・斜板２３の母材をアルミニウム系材料よ
りも比重の大きい鉄系材料で構成した場合（実施例１，
２参照）、斜板２３自体の慣性を大きくできる。このた
め、車両エンジン２０の高速回転に伴ってクラッチレス
圧縮機が高速運転を余儀なくされる場合でも、斜板慣性
の大きさのために高速時でも斜板の傾角変化の応答性を
損なうことがない。

【０１００】尚、以上説明した発明の実施の形態以外の
変更例として次のものがある。 ・圧縮機本体と外部駆動源との間に電磁クラッチ機構を
介在させた可変容量型の圧縮機に具体化すること。

【０１０１】・斜板の回転運動を一対のシューを介して
ピストンの往復運動に変換するピストン型斜板式圧縮機
用の斜板であり、そのフロント側及びリヤ側のそれぞれ
に固体潤滑剤層が形成される斜板の製造方法であって、 １：斜板のフロント側及びリヤ側のうちの一方の側に、
第１基準面としての暫定表面を形成する第１工程と、 ２：斜板のフロント側及びリヤ側のうちの他方の側に、
固体潤滑剤が少なくとも一部に存在する第１の固体潤滑
剤層を形成する第２工程と、 ３：前記第１工程で形成された暫定表面を基準面とし
て、前記第１の固体潤滑剤層の膜厚又は斜板の板厚を測
定する第３工程と、 ４：前記第３工程で測定した膜厚又は板厚が所定厚とな
るように前記第１の固体潤滑剤層を研磨するとともに、
その最表面を第２基準面として提供する第４工程と、 ５：前記暫定表面の上に、固体潤滑剤が少なくとも一部
に存在する第２の固体潤滑剤層を形成する第５工程と、 ６：前記第４工程で形成された第２基準面を基準とし
て、前記第２の固体潤滑剤層の膜厚又は斜板の板厚を測
定する第６工程と、 ７：前記第６工程で測定した膜厚又は板厚が所定厚とな
るように前記第２の固体潤滑剤層を研磨する第７工程
と、を備える斜板の製造方法。

【０１０２】

【発明の効果】請求項１〜９に記載の片頭ピストン型斜
板式圧縮機の発明によれば、斜板とシューとの間の接触
摺動性を改善して耐焼付き性や耐摩擦性を向上させつつ
も、斜板の板厚精度の高さを担保して確実に圧縮効率を
改善することができる。

【０１０３】請求項１０に記載の斜板の製造方法の発明
によれば、片頭ピストン型斜板式圧縮機に用いられる斜
板のリヤ側表面にシューとの接触摺動性を改善する固体
潤滑剤層を形成した場合でも、その表面処理された斜板
の板厚管理が容易となり、斜板厚の加工精度を高めるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される片頭ピストン型斜板式圧縮
機の縦断面図。

【図２】圧縮機の最小吐出容量状態を示す一部拡大断面
図。

【図３】駆動軸、斜板および片頭ピストンの関係の概略
を示す断面図。

【図４】斜板とシューとの関係の概略を示す拡大断面
図。

【図５】本発明における膜厚管理法を説明するための概
略断面図。

【図６】従来例における膜厚管理法を説明するための概
略断面図。

【符号の説明】

１５…斜板式圧縮機のクランク室、１６…駆動軸、２３
…斜板、３６…片頭ピストン、３６ａ…ピストンのヘッ
ド部、３６ｂ…ピストンの端部、３７…シュー、３８…
吸入室（吸入圧領域の一部）、３９…吐出室（吐出圧領
域）、９１…斜板のランド部、９２…斜板の外周部（９
１，９２は斜板の母材を構成する）、９２ａ…フロント
面、９２ｂ…リヤ面、９３…フロント層（フロント側最
表面層）、９４…中間層としての第１リヤ層、９５…固
体潤滑剤層としての第２リヤ層（リヤ側最表面層）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水谷 秀樹 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 竹中 健二 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 杉浦 学 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 粥川 浩明 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動軸上に一体回転可能に設けられた斜
   板と、その斜板のリヤ側に配設された少なくとも一つの
   片頭ピストンと、そのピストンの端部を前記斜板の外周
   部に係留すべく前記斜板のフロント面及びリヤ面にそれ
   ぞれ摺接する一対のシューとを備え、前記斜板の回転運
   動を一対のシューを介して前記ピストンの往復運動に変
   換する片頭ピストン型斜板式圧縮機において、 前記斜板のフロント面とそのフロント面に摺接するシュ
   ーとの間の接触摺動性よりも、前記斜板のリヤ面とその
   リヤ面に摺接するシューとの間の接触摺動性の方が優る
   ように、前記斜板のフロント側最表面とリヤ側最表面と
   で材質又は表面処理方法を異ならせたことを特徴とする
   片頭ピストン型斜板式圧縮機。
2. 【請求項２】 前記斜板は前記駆動軸に対して角度変更
   可能に連結されている請求項１に記載の片頭ピストン型
   斜板式圧縮機。
3. 【請求項３】 圧縮機内に設けられたクランク室に吐出
   圧領域から高圧ガスを導入するとともに該クランク室か
   らのガス放出量を調整することで前記斜板の傾斜角度を
   制御する請求項２に記載の片頭ピストン型斜板式圧縮
   機。
4. 【請求項４】 前記斜板のリヤ側最表面には、固体潤滑
   剤が少なくとも一部に存在する固体潤滑剤層が形成され
   ている請求項１〜３のいずれか一項に記載の片頭ピスト
   ン型斜板式圧縮機。
5. 【請求項５】 前記ピストンはアルミニウム系材料で形
   成され、前記各シューは鉄系材料で形成され、前記斜板
   のフロント側最表面は非鉄系材料で形成され、前記斜板
   のリヤ側最表面には固体潤滑剤が少なくとも一部に存在
   する固体潤滑剤層が形成されている請求項１〜３のいず
   れか一項に記載の片頭ピストン型斜板式圧縮機。
6. 【請求項６】 前記斜板の母材は鉄系材料で形成され、
   この鉄系母材と前記リヤ側最表面の固体潤滑剤層との間
   には、銅系材料又はすず系材料よりなる中間層が形成さ
   れている請求項５に記載の片頭ピストン型斜板式圧縮
   機。
7. 【請求項７】 前記斜板の母材はアルミニウム系材料で
   形成され、このアルミニウム系母材と前記リヤ側最表面
   の固体潤滑剤層との間には、すず系材料又はアルマイト
   よりなる中間層が形成されている請求項５に記載の片頭
   ピストン型斜板式圧縮機。
8. 【請求項８】 前記斜板の母材はアルミニウム系材料で
   形成され、このアルミニウム系母材のリヤ側表面に前記
   固体潤滑剤層が形成されている請求項５に記載の片頭ピ
   ストン型斜板式圧縮機。
9. 【請求項９】 前記固体潤滑剤は、二硫化モリブデン、
   二硫化タングステン、グラファイト、窒化ホウ素、酸化
   アンチモン、酸化鉛、鉛、インジウム、スズおよびフッ
   素樹脂からなる群から選択される少なくとも一種である
   請求項４〜８のいずれか一項に記載の片頭ピストン型斜
   板式圧縮機。
10. 【請求項１０】 斜板の回転運動を一対のシューを介し
    て片頭ピストンの往復運動に変換する片頭ピストン型斜
    板式圧縮機用の斜板の製造方法であって、斜板のフロン
    ト側に、第１のシューに直接接触するとともに基準面と
    しての役目を担うフロント側表面を形成する第１工程
    と、 斜板のリヤ側に、第２のシューに直接接触するとともに
    固体潤滑剤が少なくとも一部に存在する固体潤滑剤層を
    形成する第２工程と、 前記第１工程で形成されたフロント側表面を基準面とし
    て、前記リヤ側の固体潤滑剤層の膜厚又は当該斜板の板
    厚を測定する第３工程と、 前記第３工程で測定した膜厚又は板厚が所望の厚さとな
    るように前記固体潤滑剤層を研磨する第４工程とを備え
    てなる片頭ピストン型斜板式圧縮機用の斜板の製造方
    法。