(57)【要約】【課題】運転開始時の潤滑油のないドライ状態においても、焼付きが発生せず、摩擦発熱による潤滑特性の低下がなく耐久性が十分に確保され、高振動環境下でも斜板と摺接する樹脂層が剥離することなく使用可能である半球シューおよびその製造方法を提供する。【解決手段】半球シュー４は、基材５と射出成形による樹脂層６からなり、ピストンと摺動する球面部４ａが基材５からなり、斜板と摺動する平面部４ｂが樹脂層６からなり、基材５が、熱硬化性樹脂で封孔処理された金属焼結体である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒が存在するハウジング内で、回転軸に直接固定するように、または連結部材を介して間接的に、直角および斜めに取り付けた斜板に半球シューを摺動させ、この半球シューを介して前記斜板の回転運動をピストンの往復運動に変換して、冷媒を圧縮、膨張させる斜板式コンプレッサの半球シューであって、
前記半球シューは、基材と射出成形による樹脂層からなり、前記ピストンと摺動する球面部が前記基材からなり、前記斜板と摺動する平面部が前記樹脂層からなり、
前記基材が、熱硬化性樹脂で封孔処理された金属焼結体であることを特徴とする斜板式コンプレッサの半球シュー。
【請求項２】
前記熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂であ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の半球シュー。
【請求項３】
前記樹脂層の主成分がポリエーテルエーテルケトン樹脂であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の斜板式コンプレッサの半球シュー。
【請求項４】
前記熱硬化性樹脂で封孔処理された金属焼結体の空孔率が０．５％以上５％未満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項記載の斜板式コンプレッサの半球シュー。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項記載の斜板式コンプレッサの半球シューの製造方法であって、
金属焼結体に熱硬化性樹脂を封孔処理した後に、該金属焼結体の平面部に熱可塑性樹脂で樹脂層をインサート成形することを特徴とする斜板式コンプレッサの半球シューの製造方法。
【請求項６】
前記樹脂層のインサート成形後に、該樹脂層の表面を研磨することを特徴とする請求項５記載の斜板式コンプレッサの半球シューの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用エアコンなどに用いられる斜板式コンプレッサにおいて、斜板とピストンとの間に介在して斜板の回転運動をピストンの往復運動に変換するための半球シューおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
斜板式コンプレッサは、冷媒が存在するハウジング内で、回転軸に直接固定するように、または連結部材を介して間接的に、角度をつけて（直角および斜めに）取り付けた斜板に半球シューを摺動させ、この半球シューを介して斜板の回転運動をピストンの往復運動に変換して、冷媒を圧縮、膨張させるものである。このような斜板式コンプレッサには、両頭形のピストンを用いて冷媒を両側で圧縮、膨張させる両斜板タイプのものと、片頭形のピストンを用いて冷媒を片側のみで圧縮、膨張させる片斜板タイプのものとがある。また、半球シューは斜板の片側面のみで摺動するものと、斜板の両側面で摺動するものとがある。これらの斜板式コンプレッサでは、斜板と半球シューの摺動面に２０ｍ／ｓ以上の大きな相対速度の滑りが発生して、半球シューは非常に過酷な環境で使用される。
【０００３】
斜板式コンプレッサの潤滑は、潤滑油が冷媒に溶け込みながら薄められハウジング内を循環し、ミスト状となって摺動部に供給される。しかし、運転開始時には潤滑油が洗い流されてしまうために、運転開始時の斜板と半球シューとの摺動面は、潤滑油のないドライ状態となりやすく、焼付きが発生しやすいという問題がある。
【０００４】
この焼付きを防止する手段として、例えば、斜板との摺動部である金属製基材の平面部に射出成形による樹脂層を形成するとともに、剥がれ防止のために該樹脂層に環状帯部を形成したもの（特許文献１）や、ピストンとの摺動に対しても摺動性を持たせるため、金属製基材の球面部に射出成形による樹脂層を形成したもの（特許文献２、３）が提案されている。また、特許文献４には、金属製基材の球面部および平面部に射出成形によって樹脂層を形成する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−２０２１９３号公報
【特許文献２】特開２０１６−０２３６２３号公報
【特許文献３】特開２０１６−０２３６２４号公報
【特許文献４】特開２０１６−４４６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１では、環状帯部の樹脂層の層厚さが、中心部や外縁部の層厚さの例えば２倍以上であることを特徴としている。しかし、樹脂層は厚みを増すほど強度などの物理的性質が低下する傾向にあるため、このような環状帯部を有する構成では物理的性質が不十分となるおそれがある。
【０００７】
また、特許文献１には、金属製基材として焼結体を用いることが記載されている。しかし、焼結体は摺動時に面圧が高くなりすぎると、潤滑油が焼結体内部の空孔に誘導され、面圧がより低いほうへと潤滑油が抜けてしまう。そのため、焼結体と相手材との間で、油膜が非常に薄くなったり、油膜切れが生じて摩擦摩耗特性が低下するおそれがある。
【０００８】
また、特許文献２および特許文献３に記載された半球シューは、金属製基材のほとんどの部分が樹脂層で覆われているため、摺動抵抗によって発生した熱を逃がすことができず、樹脂層が溶融するおそれがある。
【０００９】
本発明はこれらの問題に対処するためになされたものであり、運転開始時の潤滑油のないドライ状態においても、焼付きが発生せず、摩擦発熱による潤滑特性の低下がなく耐久性が十分に確保され、高振動環境下でも斜板と摺接する樹脂層が剥離することなく使用可能である半球シューおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の斜板式コンプレッサの半球シューは、冷媒が存在するハウジング内で、回転軸に直接固定するように、または連結部材を介して間接的に、直角および斜めに取り付けた斜板に半球シューを摺動させ、この半球シューを介して前記斜板の回転運動をピストンの往復運動に変換して、冷媒を圧縮、膨張させる斜板式コンプレッサの半球シューであって、上記半球シューは、基材と射出成形による樹脂層からなり、上記ピストンと摺動する球面部が上記基材からなり、上記斜板と摺動する平面部が上記樹脂層からなり、上記基材が、熱硬化性樹脂で封孔処理された金属焼結体であることを特徴とする。
【００１１】
上記熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂であることを特徴とする。
【００１２】
上記樹脂層の主成分がポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂であることを特徴とする。
【００１３】
上記熱硬化性樹脂で封孔処理された金属焼結体の空孔率が０．５％以上５％未満であることを特徴とする。
【００１４】
本発明の斜板式コンプレッサの半球シューの製造方法は、本発明の半球シューを製造する方法であって、金属焼結体に熱硬化性樹脂を封孔処理した後に、該金属焼結体の平面部に熱可塑性樹脂で樹脂層をインサート成形することを特徴とする。
【００１５】
上記樹脂層のインサート成形後に、該樹脂層の表面を研磨することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の斜板式コンプレッサの半球シューは、基材が熱硬化性樹脂で封孔処理された金属焼結体であるので、封孔処理されていない金属焼結体の場合のような摺動時において高面圧側から低面圧側に潤滑油が抜けてしまうことを防ぐことができる。また、斜板との摺動部が樹脂層からなる一方、ピストンとの摺動部は基材自体からなるので、その基材を介してピストンや潤滑油に熱が放出されるため、放熱性に優れる。そのため、運転開始時のドライ状態においても樹脂層の溶解を防ぐことができる。また、基材表面の凹部（空隙）に潤滑油を保持できるため、ピストンとの摺動特性に優れる。
【００１７】
また、半球シューの基材を熱硬化性樹脂で封孔処理された金属焼結体とすることで、樹脂層の射出成形時において基材表面の凹部（空隙）に樹脂が入り込み、アンカー効果によって基材と樹脂層とが強固に密着できる。このため、高速・高温・高振動環境下においても、斜板と摺接する樹脂層が剥離することなく使用可能となる。また、上記半球シューの構成は、摺動距離が長い斜板との摺動部を樹脂層とし、ピストンとの摺動部を基材とするので、優れた摺動性が得られる。
【００１８】
上記熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂であるので耐熱性に優れる。
【００１９】
上記樹脂層の主成分がＰＥＥＫ樹脂であるので、強度と耐熱性に優れた半球シューを得ることができる。
【００２０】
熱硬化性樹脂で封孔処理された金属焼結体の空孔率が０．５％以上５％未満であるので、金属焼結体の連通孔（ある表面から異なる表面へとつながっている空孔）がほぼ消失し、潤滑油が該連通孔を通って外部に押し出されることを防ぐことができる。また、上記空孔率を０．５％以上とすることで、基材表面に空隙が残存し、潤滑油の保持力向上や樹脂層とのアンカー効果が得られる。
【００２１】
本発明の斜板式コンプレッサの半球シューの製造方法は、金属焼結体に熱硬化性樹脂を封孔処理した後に、該金属焼結体の平面部に熱可塑性樹脂で樹脂層をインサート成形するので、封孔処理によって金属焼結体の相対密度を高めた後にインサート成形することで成形精度に優れる。また、封孔処理した際の熱硬化性樹脂の寸法収縮によって基材表面に空隙が形成され、その空隙に熱可塑性樹脂が入り込むため、樹脂層と基材とを強固に密着できる。
【００２２】
樹脂層のインサート成形後に、該樹脂層の表面を研磨するので、層厚さが薄くなることで樹脂強度を向上でき、平面度などの幾何公差精度を向上できる。また、スキン層と呼ばれる金型との接触部を除去できるために、摩擦摩耗特性が安定する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の斜板式コンプレッサの一例を示す縦断面図である。
【図２】本発明の半球シューを拡大して示す縦断面図である。
【図３】本発明の半球シューの製造方法の概要図である。
【図４】熱硬化性樹脂が残存する部位を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の斜板式コンプレッサの一実施例を図面に基づき説明する。図１は、本発明の斜板式コンプレッサの一例を示す縦断面図である。図１に示す斜板式コンプレッサは、炭酸ガスを冷媒に用いるものであり、冷媒が存在するハウジング１内で、回転軸２に直接固定するように斜めに取り付けた斜板３の回転運動を、斜板３の両側面で摺動する半球シュー４を介して両頭形ピストン１４の往復運動に変換し、ハウジング１の周方向に等間隔で形成されたシリンダボア１０内の各ピストン１４の両側で、冷媒を圧縮、膨張させる両斜板タイプのものである。高速で回転駆動される回転軸２は、ラジアル方向を針状ころ軸受１１で支持され、スラスト方向をスラスト針状ころ軸受１２で支持されている。この構成において、斜板３は、連結部材を介して間接的に回転軸２に固定される態様でもよい。また、斜めではなく直角に取り付けられる態様であってもよい。
【００２５】
各ピストン１４には斜板３の外周部を跨ぐように凹部１４ａが形成され、この凹部１４ａの軸方向対向面に形成された球面座１３に、半球シュー４が着座されており、ピストン１４を斜板３の回転に対して相対移動自在に支持する。これによって、斜板３の回転運動からピストン１４の往復運動への変換が円滑に行われる。半球シュー４は、球面部がピストン１４（球面座１３）と摺動し、平面部が斜板３と摺動する。
【００２６】
半球シューの構造を図２に基づき詳細に説明する。図２は本発明の半球シューの一例を示す縦断面図である。図２に示すように、半球シュー４は、球体の一部を構成する球面部４ａと、球面部４ａの反対側において該球体を略平面でカットした形態の平面部４ｂと、球面部４ａと平面部４ｂとを繋ぐ外周部４ｃとからなる略半球状の構造を有する。また、半球シュー４は、平面形状が円形状であり、外周部４ｃの表面は円筒外周面となる。半球シュー４の全体形状は、円柱体の一方の底面を半球の一部を構成する凸形状とした形状である。なお、半球シュー４の全体形状は、これに限定されるものではなく、斜板と摺動する平面部とピストンと摺動する球面部とを有していればよく、上記外周部（円筒部）を有さない形状としてもよい。
【００２７】
半球シュー４は、基材５と射出成形による樹脂層６からなる。基材５の形状は、半球シュー４の全体形状と略同一形状であり、半球シュー４の球面部４ａ、平面部４ｂ、外周部４ｃにそれぞれ対応する、球面部５ａ、平面部５ｂ、外周部５ｃを有する。基材５において、平面部５ｂの表面に樹脂層６が形成されている。一方、樹脂層６は、球面部５ａと外周部５ｃの表面には形成されていない。このため、斜板との摺動面となる半球シュー４の平面部４ｂの表面は、樹脂層６からなり、ピストンとの摺動面となる半球シュー４の球面部４ａの表面は、基材５の球面部５ａ自体となる。斜板との摺動による摩擦熱が発生しても、基材５の球面部５ａや外周部５ｃから熱を逃がすことができ、樹脂層が溶解することを防止できる。
【００２８】
樹脂層６は、所定の合成樹脂を用いて射出成形により形成された射出成形層である。後述するように、該樹脂層は、半球シューの基材を射出成形金型内にセットし、その上から合成樹脂をインサート成形（一体射出成形）することにより形成される。射出成形によって樹脂層を形成することで、潤滑性被膜を形成する場合のようなマスキングが不要であり、余分な製造工程が増えることがなく、価格上昇を抑制できる。
【００２９】
基材５は、中心軸部分に、平面部５ｂの表面から窪んだ形状の凹部８と、球面部５ａ側と平面部５ｂ側とを貫通する中空部７とを有する。樹脂層６は、中空部７のある一定深さまで充填されている。この部分が充填部６ｃである。また、樹脂層６は、凹部８に沿って形成されている。この凹部８に沿って形成された部分６ｂは、平面部６ａと一体であり、その厚さも略同一である。斜板との摺動面となる樹脂層６の表面（平面部６ａの表面）は平坦面であり、その層厚さは一定となっている。
【００３０】
基材５の平面部５ｂ表面の中央の円状の凹部８と、基材５の中心軸部分の中空部７（樹脂未充填部分）は、潤滑油溜まりとなる。この部分に潤滑油が保持され、希薄潤滑時における潤滑作用を補うことができ、焼付きを防止できる。また、平面部５ｂの全面を平面とする場合よりも、上記のような凹形状がある方が樹脂層６と基材５との接触面積が増加し、樹脂層６の剥離をより防止できる。また、後述するように、射出成形の観点から、この凹部位置にゲートを設けることで、ゲートカット後のゲート痕（凸部）が斜板摺動面に突出することを防止できる。さらに、樹脂が充填されていない中空部７は基材５の露出部となり、球面部５ａと合わせて露出面積が増えるため、放熱性に優れる。
【００３１】
本発明の半球シューは、基材５が、熱硬化性樹脂で封孔処理された金属焼結体（以下、封孔処理体とも言う）であることを特徴とする。金属焼結体は、空孔を多く有する多孔質構造であり、この空孔が熱硬化性樹脂で封孔されている。封孔処理体の空孔率は、例えば、０．５％以上５％未満であり、好ましくは１％以上５％未満であり、より好ましくは１％以上３％未満である。空孔率が５％未満であると、金属焼結体の連通孔が消失するので、潤滑油が該連通孔を通って押し出されることを防ぐことができる。また、空孔率を０．５％以上とすることで、基材表面に凹部が残存し、潤滑油の保持やアンカー効果が期待できる。
【００３２】
金属焼結体および封孔処理体の空孔率は、ＪＩＳ Ｚ２５０１：２０００に記載の開放気孔率の測定方法により測定される。
【００３３】
金属焼結体の材質としては、鉄系、銅鉄系、銅系、ステンレス系などの焼結金属が挙げられる。これらの焼結金属材質の中でも、鉄が主成分の焼結金属、さらには銅の含有量が１０重量％以下の鉄系焼結金属とすることが好ましい。
【００３４】
熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などが挙げられる。これらの中でも耐熱性に優れることからエポキシ樹脂を用いることが好ましい。また、エポキシ樹脂は、硬化時において適度に収縮し、基材表面に凹部が形成される。
【００３５】
本発明に使用できるエポキシ樹脂としては、例えばビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、トリアジン骨格含有エポキシ樹脂、フルオレン骨格含有エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、アクリルエポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン骨格含有エポキシ樹脂、ナフタレン骨格含有エポキシ樹脂、アリールアルキレン型エポキシ樹脂等が挙げられる。
【００３６】
図２に示すように、樹脂層６は、基材５の平面部５ｂの表面の形状に沿って形成された薄肉層である。半球シューの直径Ｒが１０ｍｍ程度（５〜１６ｍｍ程度）である場合において、樹脂層の厚さｔは０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍが好ましい。なお、本発明において以下に示す他の各寸法の好適範囲（ｍｍ）は、この５〜１６ｍｍ程度の直径の半球シューを対象としたものである。樹脂層の厚さをこのような薄肉範囲とすることで、摩擦熱が摩擦摺動面から基材側に逃げ易く、蓄熱し難い。０．０５ｍｍより薄い場合、基材の平面精度によっては樹脂層に研磨加工を施した際に基材が露出するおそれがある。また、０．５ｍｍよりも厚い場合、樹脂層の体積増加による放熱性および耐面圧特性の低下と、樹脂層の変形が発生し易くなり、耐久性に劣るおそれがある。なお、研磨加工なく射出成形のみで樹脂層を形成する場合、樹脂層の厚さは０．３ｍｍ以上とする。これは、０．３ｍｍより薄い場合、流動性の低い樹脂材料を使用したとしても射出成形によって樹脂層を成形することが困難となるためである。
【００３７】
樹脂層を形成する合成樹脂としては、射出成形可能で、潤滑特性および耐熱性に優れた熱可塑性樹脂が好ましい。このような熱可塑性樹脂としては、例えば、ＰＥＥＫ樹脂、ポリアセタール（ＰＯＭ）樹脂、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂、射出成形可能なポリイミド樹脂、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂、ポリアミド（ＰＡ）樹脂などが挙げられる。これらの各樹脂は単独で使用してもよく、２種類以上混合したポリマーアロイであってもよい。
【００３８】
これらの合成樹脂の中でも、ＰＥＥＫ樹脂を主成分として用いることが好ましい。ＰＥＥＫ樹脂を用いることで、耐熱性、耐油・耐薬品性、耐クリープ特性、摩擦摩耗特性などに優れ、非常に信頼性の高い半球シューを得ることができる。  
【００３９】
樹脂層は、上記のＰＥＥＫ樹脂に、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂、黒鉛、二硫化モリブデンなどの固体潤滑剤や、各種ウィスカ、アラミド繊維、炭素繊維などの繊維状補強材を配合した樹脂組成物からなることが好ましい。なお、固体潤滑剤は、潤滑油が希薄な条件であっても低摩擦となり、焼付きを抑制できる。
【００４０】
樹脂層を形成する樹脂組成物は、樹脂温度３８０℃、せん断速度１０００ｓ−１における溶融粘度が５０Ｐａ・ｓ〜５０００Ｐａ・ｓであることが好ましい。溶融粘度がこの範囲であると、半球シューの基材の表面に樹脂層の薄肉インサート成形が円滑に行なえる。
【００４１】
本発明の半球シューの製造方法は、上記半球シューを製造する方法であり、この製造方法は、以下の（ａ）〜（ｃ）の工程を備える。すなわち、（ａ）金属焼結体を熱硬化性樹脂で封孔処理する封孔工程と、（ｂ）封孔処理された金属焼結体に、熱可塑性樹脂で樹脂層をインサート成形する成形工程と、（ｃ）樹脂層を研磨する研磨工程とを備えてなる。また、図３に示すように、（ａ）封孔工程は、（ａ１）金属焼結体に熱硬化性樹脂を含浸させる含浸工程と（ａ２）熱硬化性樹脂を硬化させる熱硬化工程とを含む。
【００４２】
まず、上記（ａ）の工程に用いる金属焼結体は、一般的な製造方法によって作製される。具体的には、鉄系、銅鉄系、銅系、ステンレス系などの金属粉末を含む原料粉末をフォーミング金型に投入し、圧縮することにより略半球形状の圧粉体を形成する（圧粉工程）。この圧粉体を、焼結炉に投入し、所定温度で焼結することにより、金属焼結体が得られる（焼結工程）。
【００４３】
得られた金属焼結体（封孔処理前の金属焼結体）の空孔率は、例えば１０％以上４０％以下である。金属焼結体内部の空孔への十分な含浸を可能としつつ、基材としての強度を維持するため、空孔率が１０％以上３０％以下であることが好ましい。
【００４４】
得られた金属焼結体の空孔の平均径は、含浸に際して所望の毛細管力を得るために微細であることが好ましく、例えば２００μｍ以下であり、好ましくは１５０μｍ以下であり、より好ましくは１００μｍ以下である。一方、成形上の点から、金属焼結体の空孔の平均径は、通常５μｍ以上である。なお、焼結体の空孔の平均径は、例えば、表面または断面の拡大画像を画像解析することにより測定される。
【００４５】
（ａ）封孔工程−（ａ１）含浸工程
金属焼結体に熱硬化性樹脂を含浸（充てん）させる。具体的には、金属焼結体の一部または全部を熱硬化性樹脂の樹脂溶液に浸漬する方法や、金属焼結体の表面に該樹脂溶液を塗布する方法が用いられる。
【００４６】
上述したように、熱硬化性樹脂としてはエポキシ樹脂を用いることが好ましい。この場合、含浸工程に用いるエポキシ樹脂溶液は、金属焼結体への含浸性を考慮すると粘度が低い方が好ましい。例えば、エポキシ樹脂溶液の粘度は５０Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。このようなエポキシ樹脂溶液は、エポキシ樹脂を有機溶剤などの希釈剤で所定濃度に希釈することなどで得られる。
【００４７】
得られた樹脂溶液に浸漬する方法としては、真空含浸法が好ましい。真空含浸法は、金属焼結体をエポキシ樹脂溶液に浸漬した状態で真空引きをして、空孔に含浸させる方法や、あらかじめ金属焼結体内部の空孔を真空状態にした上で、エポキシ樹脂溶液に浸漬させる方法が用いられる。真空含浸法について、具体的に説明する。まず、金属焼結体を、エポキシ樹脂溶液が半分程度満たされた容器内に入れる。このとき、金属焼結体を、エポキシ樹脂溶液に触れないように金網などで容器上部に設置する。容器を密閉してロータリーポンプなどで真空引きを行ない、容器内部の空気を除去する。この場合、真空引きを行なった容器内の圧力は、１０Ｐａ以下とすることが好ましい。また、容器内を４０℃以上８０℃未満に加熱する。この加熱により、エポキシ樹脂溶液の粘度が低下するため、金属焼結体の空孔内にエポキシ樹脂溶液が浸入しやすくなる。
【００４８】
そして、真空引きした状態で、金属焼結体を容器内のエポキシ樹脂溶液に浸漬し、その後、容器内の減圧を解除する。減圧の解除に伴って、容器内に流入する空気の圧力で金属焼結体の空孔内にエポキシ樹脂溶液が入り込む。所定時間浸漬した後、金属焼結体の表面に付着したエポキシ樹脂溶液を除去する。該樹脂溶液の除去は、拭き取りなどによって行なう。
【００４９】
（ａ）封孔工程−（ａ２）熱硬化工程
熱硬化性樹脂を含浸させた金属焼結体を加熱処理し、該熱硬化性樹脂を硬化させて封孔処理体を得る。
【００５０】
具体的には、熱硬化性樹脂を含浸させた金属焼結体を恒温槽に入れ、熱硬化性樹脂の熱硬化開始温度以上（例えば１５０〜２００℃）の温度、常圧下で、十分に硬化が進行する時間（例えば６０分以上）加熱し、熱硬化性樹脂を硬化させる。硬化温度範囲や硬化時間は、熱硬化性樹脂などによって適宜設定される。また、熱硬化の際に金属焼結体と恒温槽の台座が接着しないように、熱硬化性樹脂を含浸させた金属焼結体の球面部側を下にして台座平面に固定したり、中心軸部分の中空部に治具を通して固定したりしてもよい。
【００５１】
封孔工程の態様については、上記の方法に制限されない。熱硬化性樹脂の種類や溶液粘度、含浸時間、含浸量、金属焼結体の空孔率などを調整して、封孔処理体の空孔率が０．５％以上５％未満となるようにすることが好ましい。
【００５２】
（ｂ）射出成形工程
封孔処理体を射出成形金型に固定し、図２で示した樹脂層の形状に対応したキャビティに、ゲートを介してインサート成形する。具体的には、ゲートを基材（封孔処理体）の平面部表面よりも窪んだ凹部に設け、このゲートより溶融した樹脂組成物を注入し成形キャビティに充填させる。その際、封孔処理体をあらかじめ金型の温度（約２００℃）にまで加熱しておく。こうすることで、金型の温度低下を防ぐことができ、成形不良を防止できる。また、あらかじめ加熱することでサイクルタイムを低下させることなく、射出成形が行える。そして、保圧を経た後、一定時間冷却し、型開きを行なって射出成形体が得られる。
【００５３】
（ｃ）研磨工程
斜板との摺動部となる樹脂層の表面（平面部表面）を研磨加工する。一般に、射出成形で形成された樹脂層の表面はスキン層と呼ばれ、金型との接触により急速冷却固化するため、本来の樹脂物性と異なることがあり、所望の性能が出ないことがある。しかし、この要求を満たすためには層厚を０.１ｍｍ以下にしなければならないところ、射出成形では層厚を０.４ｍｍ以下にすることは難しい。そのため、射出成形で形成された樹脂層の表面を研磨加工することが好ましい。
【００５４】
この研磨加工により、樹脂層において個々の高さ寸法にばらつきがなくなり非常に精度が向上する。また、この研磨加工によって、樹脂層の該表面の表面粗さは、０.１μｍＲａ〜１.０μｍＲａ（ＪＩＳ Ｂ０６０１）に調整することが好ましい。この範囲内にすることで、斜板と摺動する樹脂層摺動面における真実接触面積が大きくなり、実面圧を下げて焼付きを防止できる。表面粗さが、０.１μｍＲａ未満では摺動面への潤滑油の供給が不足し、１.０μｍＲａをこえると摺動面での真実接触面積の低下により、局部的に高面圧となり、焼付くおそれがある。さらに好ましくは、表面粗さ０.２μｍＲａ〜０.８μｍＲａである。
【００５５】
以上、（ａ）〜（ｃ）の工程をこの順序で行うことにより、図２に示す半球シューが製造される。本発明の製造方法では、封孔工程の後に射出成形工程を行なっている。仮に、射出成形工程の後に封孔工程を実施すると、図４に示すような、樹脂層の窪んだ領域Ａや半球シューの平面部外縁領域Ｂに熱硬化性樹脂の拭き残りが生じ、該熱硬化性樹脂が残存するおそれがある。そうすると、半球シューを斜板式コンプレッサに組み込んだ後に、硬化性樹脂が脱落して悪影響を及ぼすおそれがある。そのため、本発明では、含浸封孔の後に一体射出成形して、斜板との摺動面側に熱硬化性樹脂が残存することを防止している。また、この順序で行うことで、金属焼結体の相対密度が高まるため、射出成形の成形精度が高まる。
【００５６】
本発明の半球シューが使用される斜板式コンプレッサは、冷媒が存在するハウジング内で、回転軸に直接固定するように、または連結部材を介して間接的に、直角および斜めに取り付けた斜板に半球シューを摺動させ、この半球シューを介して上記斜板の回転運動をピストンの往復運動に変換して、冷媒を圧縮、膨張させる斜板式コンプレッサである。この斜板式コンプレッサに本発明の半球シューを使用することによって、半球シューと摺動する斜板においては、潤滑性被膜を除くことができる。すなわち、斜板表面は基材の研磨面および旋削面のままの状態で斜板式コンプレッサに組み込み半球シューと摺動させることが可能となる。このため、機能面で同等でありながら、低価格の斜板式コンプレッサを提供できる。なお、斜板の基材は、機械構造用炭素鋼（Ｓ４５Ｃ）、自動車構造用熱間圧延鋼板（ＳＡＰＨ４４０）、球状黒鉛鋳鉄（ＦＣＤ）などの鋼材や銅合金などが採用できる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明の斜板式コンプレッサの半球シューは、運転開始時の潤滑油のないドライ状態においても、焼付きが発生せず、摩擦発熱による潤滑特性の低下がなく耐久性が十分に確保されている。また、使用時の振動および斜板から受けるせん断力に対して半球シュー平面部の樹脂層が剥がれないので、種々の斜板式コンプレッサに利用できる。特に、炭酸ガスやＨＦＣ１２３４yｆを冷媒とし、高速高負荷仕様である近年の斜板式コンプレッサにも好適に利用できる。
【符号の説明】
【００５８】
１  ハウジング
２  回転軸
３  斜板
４  半球シュー
５  基材
６  樹脂層
７  中空部
８  凹部
１０  シリンダボア
１１  針状ころ軸受
１２  スラスト針状ころ軸受
１３  球面座
１４  ピストン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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