(57)【要約】【解決手段】  斜板３は、半球状のシュー４と摺動する摺動面３Ａ、３Ａを備えており、これらの摺動面３Ａには、多数の微小な円６を描くようにレーザを照射して焼入れを行っている。その後、摺動面３Ａにラップ加工を施し、最後にバフ加工を施す。  これにより、摺動面３Ａ、３Ａには、上記各円６の位置に多数の環状膨出部７’と凹部８’とが形成され、さらに網目状凹部からなる潤滑油通路１０’が形成される。上記多数の環状膨出部７’によって焼入れ部が形成される。【効果】  従来と比較して耐焼付性に優れた斜板３を提供できる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両方の端面の少なくとも一方にシューと摺動する摺動面を備えた斜板において、
上記摺動面に線状又は点状に焼入れを施して微小な膨出部を形成したことを特徴とする斜板。
【請求項２】
上記膨出部の隣接位置に潤滑油が流通可能な凹部からなる潤滑油通路が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の斜板。
【請求項３】
上記膨出部は環状膨出部であって、該環状膨出部は、母材の表面に微小な多数の円を描くようにレーザを照射したのちに、上記母材の表面に研削加工を施すことで形成され、また、各環状膨出部の内方側に潤滑油を貯溜可能な凹部が形成されており、上記潤滑油通路は、上記環状膨出部の外方側に位置する網目状凹部からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の斜板。
【請求項４】
上記環状膨出部は、千鳥状または縦横の平行線の交点の位置に等ピッチで形成されていることを特徴とする請求項３に記載の斜板。
【請求項５】
上記母材にレーザを照射する際の上記円の直径は０．８ｍｍに設定してあり、また上記ピッチは１．１ｍｍに設定してあり、さらに上記膨出部の高さは０．０５〜０．３μｍとなっていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の斜板。
【請求項６】
上記膨出部は、母材の表面に対して格子状、平行な直線状、同心円状または螺旋状にレーザを照射することで形成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の斜板。
【請求項７】
上記膨出部は、摺動面における全域又は円周方向の一部に形成されることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の斜板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は斜板に関し、より詳しくは、例えば斜板式コンプレッサに用いられる斜板の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、斜板式コンプレッサとして、回転自在に設けた斜板と、この斜板と摺動する摺動面を有するシューとを備えたものは知られている（例えば特許文献１、特許文献２）。
【特許文献１】特開平１０−１５３１６９号公報
【特許文献２】特開２００２−３１７７５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述した従来の斜板式コンプレッサは、最近では高速で高荷重の条件下で、しかも潤滑油量が少ない条件において使用されるようになっている。このように、最近では斜板式コンプレッサの作動条件が益々苛酷なものとなっており、そのために斜板やシューの摩耗が激しくなり、しかもそれらの焼付きが生じ易いという問題が生じている。
さらに、従来から斜板の摺動特性を向上させるために、斜板の摺動面に表面処理を施したり、斜板の摺動面を改質したりといった処理を行っているが、このような処理を行うことにより斜板の製造コストが高くなるという欠点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上述した事情に鑑み、本発明は、両方の端面の少なくとも一方にシューと摺動する摺動面を備えた斜板において、
上記摺動面に線状又は点状に焼入れを施して微小な膨出部を形成したものである。
【発明の効果】
【０００５】
このような構成によれば、従来と比較して耐焼付性が良好な斜板を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下図示実施例について本発明を説明すると、図１において、摺動装置１は斜板式コンプレッサのハウジング内に設けられている。この摺動装置１は、上記ハウジング内に軸支した回転軸２に傾斜させて取り付けた斜板３と、この斜板３と摺動する複数のシュー４とから構成されている。
図２に示すように、斜板３はドーナツ形をした円板状に形成されており、この斜板３における両方の端面は、シュー４と摺動する平坦な摺動面３Ａ、３Ａとなっている。
一方、シュー４は全体として半球状に形成されており、上記斜板３の摺動面３Ａと摺動する摺動面４Ａと、半球状をした半球状凸面４Ｂとから構成されている。
【０００７】
上記斜板式コンプレッサのハウジング内には、回転軸２と平行に、かつそれを囲繞して複数のピストン５を配置している。各ピストン５の一端に形成した円弧状の切欠き部５Ａ内に２個１組のシュー４を摺動自在に保持してあり、その状態の切欠き部５Ａを上記斜板３の外周部を包み込むように配置すると同時に、各組のシュー４の摺動面４Ａを斜板３の摺動面３Ａに当接させている。
そして、上記回転軸２が回転されると斜板３が回転して、斜板３の両端面である摺動面３Ａと各組のシュー４の摺動面４Ａとが摺動し、それに伴って各組のシュー４を介して各ピストン５が軸方向に進退動されるようになっている。
上述した構成は従来公知の摺動装置のものと変わるところはない。
【０００８】
しかして、本実施例においては、斜板３における両方の摺動面３Ａ、３Ａの全域にわたって後述するようにレーザを照射して焼入れを施してあり、それにより両摺動面３Ａ、３Ａの耐焼付性を向上させている。
すなわち、本実施例の斜板３の両摺動面３Ａ、３Ａへの焼入れ処理とその後の工程を説明する。先ず、図２に示すように、鉄系材料であるＳＵＪ２によりドーナツ形の円板状に製造した斜板３（母材）の端面である両方の摺動面３Ａ、３Ａの全域に対して、多数の微小な同一径の円６を描くようにＹＡＧレーザを照射する。
上記各円６の直径は０．８ｍｍに設定してあり、また、図３に示すように、各円６の配置状態は、同一ピッチＰで縦横の平行線を引いた際の各交点を中心として、半径０．４ｍｍで各円６を描くようにレーザを摺動面３Ａに照射するようにしている。本実施例においては、ピッチＰは１．１ｍｍに設定している。
上記両摺動面３Ａに照射するＹＡＧレーザの出力は５０Ｗであり、これを摺動面３Ａの表面に対して２ｍｍの深さとなる位置でＹＡＧレーザの焦点が結ばれるように集光レンズを調整して、したがって摺動面３Ａの表面に対してはデフォーカスした状態でＹＡＧレーザを照射するようにしている。このようにレーザの焦点をデフォーカスすることによって焼入れの幅や深さを調整するようにしている。
【０００９】
このようにレーザが照射された摺動面３Ａにおける各円６の箇所は図４および図５に示すように環状に膨出して環状膨出部７となり、この環状膨出部７の半径方向の隣接内方側に、下方側が窄むテーパ状の凹部８が形成されている。つまり、上記各円６を形成するようにレーザを摺動面３Ａに照射することで、レーザが照射された円６の箇所にクレーター状の環状膨出部７が形成される。レーザ照射後の環状膨出部７の高さｈおよび凹部８の深さは概ね１〜３μｍ程度となっている。さらに、各環状膨出部７の半径方向外方側には、相互に連通し、かつ摺動面４Ａの外周部まで到達する網目状凹部１０が形成されている。
各環状膨出部７とその深さ方向の内方側の箇所１１（破線９よりも上方側の箇所）は、斜板３の母材の硬度であるＨｖ７５０に対してＨｖ１００程度硬度が増大して焼入れ処理がなされている。この焼入れによる焼入れ幅Ｂは０．３ｍｍとなるようにしている。
他方、摺動面３Ａにおける各環状膨出部７の半径方向内方側および環状膨出部７の外方の箇所（凹部８および網目状凹部１０の箇所）は焼きなまされて非焼入れ部となっており、その部分は母材よりも硬度がＨｖ１００程度低下している。
【００１０】
本実施例においては、斜板３における両方の摺動面３Ａ、３Ａに対して上述したように多数の円６を描くようにレーザを照射することにより、先ず多数の微小な環状膨出部７および凹部８と網目状凹部１０を形成する。
そして、その後にレーザ照射による粗さや形状のばらつきをなくすことを目的として研削加工を行う。本実施例における研削加工はラップ加工とバフ加工とからなり、ラップ加工によって一旦上記両摺動面３Ａにおける全ての環状膨出部７を削除して摺動面３Ａを平滑な面とし、その後から両方の摺動面３Ａに対してバフ加工を施して加工が終了する。
このようにして加工が終了した後には、図６に示すように、摺動面３Ａの全域にわたって上記レーザを照射した各円６の箇所（上記環状膨出部７の箇所）に上記環状膨出部７と同様の環状膨出部７’が形成されるとともに、各環状膨出部７’の半径方向内方に上記凹部８と同様の凹部８’が形成される。さらに、各環状膨出部７’の半径方向外方には潤滑油が流通可能な網目状凹部からなる潤滑油通路１０’が形成される。
これは、当初の環状膨出部７がラップ加工により削除され、その後にバフ加工されることで、環状膨出部７の深さ方向における内方側の箇所１１の硬度がその周辺部分の硬度よりも高くなっているため、硬度が高い部分が環状に残存することで上記環状膨出部７’、凹部８’および潤滑油通路１０’が形成されるものである。
本実施例においては、このようにして形成された多数の環状膨出部８’によって焼入れ部が形成されている。また、各凹部８’は潤滑油を貯溜する貯溜部として機能するようになっており、また、潤滑油通路１０’内は潤滑油が流通できるようになっている。
図６に示すように、研削加工後の各環状膨出部７’の高さｈ（凹部８’の深さ）は０．０５〜０．３μｍとなっており、断面の最大幅Ｗ（裾部の半径方向寸法）は上記焼入れ幅と同じ約０．３ｍｍとなっている。また各環状膨出部７’の山頂部の直径Ｄ１は、レーザ照射時の円６の直径と同じく０．８ｍｍとなっている。環状膨出部７’の外周縁の直径Ｄ２は、１．１ｍｍ程度となっており、また環状膨出部７’の内周縁の直径Ｄ３は０．５ｍｍ程度となっている。
【００１１】
以上のように、本実施例の斜板３の両摺動面３Ａには、レーザ焼入れによって多数の環状膨出部７’を形成するとともに、その半径方向内方に潤滑油を貯溜する凹部８’が形成されており、これら凹部８’内に潤滑油が貯溜されるようになっている。また、摺動面３Ａには多数の環状膨出部７’が設けてあるので、摺動面３Ａがシュー４の摺動面４Ａと摺動する際に接触面圧を低減させることができる。
しかも、各環状膨出部７’の隣接外方位置には、網目状凹部からなる潤滑油通路１０’が形成されているので、両部材の摺動面３Ａ，４Ａが摺動する際においても、潤滑油通路１０’を介して潤滑油が流通することができる。
そのためにシュー４の摺動面４Ａの負荷容量を向上させることができ、ひいては耐摩耗性にも優れたシュー４を提供することができる。
【００１２】
上記実施例においては、母材としての鉄系材料であるＳＵＪ２からなる斜板３の両摺動面３Ａに対してレーザ焼入れとその後の加工を行っているが、事前に斜板３の摺動面３Ａに表面処理を施してから上述したレーザ焼入れとその後の加工を行うようにしても良い。
すなわち、斜板３に対してレーザ焼入れを施す前に、斜板３における両摺動面３Ａの全域に対して、焼入れ、窒化処理或いはメッキのいずれかを施して、その後に上述した要領で両摺動面３Ａに対してレーザ焼入れとその後の加工を行うことで、環状膨出部７’を形成するようにしても良い。焼入れとしては高周波焼入れや真空焼入れを用いることができ、また、窒化処理としては通常の窒化処理或いは浸炭窒化処理を用いればよく、さらにメッキとしてはＮｉ−Ｐ系あるいはＮｉ−Ｐ―Ｂ系のメッキを採用できる。
また、このような表面処理処理を行ってからレーザ照射とその後の加工によって摺動面３Ａに環状膨出部７’を形成した後に、さらに摺動面３Ａの全域にわたって安価な薄膜による表面処理を施すようにしても良い。このような安価な薄膜による表面処理としては、Ｓｎ、Ｓｎ合金、はんだ合金および銀メッキを用いることができ、またリン酸Ｍｎ、リン酸Ｚｎのメッキを用いても良い。さらに、固体潤滑材（ＭｏＳ２、ＰＴＦＥ、Ｇｒ）コートを用いても良い。
さらに、上述したＮｉ−Ｐ系あるいはＮｉ−Ｐ―Ｂ系のメッキを施してからレーザ焼入れとその後の加工によって摺動面３Ａに環状膨出部７’を形成するものにおいては、斜板３の母材として鉄系材料の代わりにアルミシリコン合金を用いても良い。
なお、上記実施例においては、各環状膨出部７’を縦横の等間隔位置に配置しているが、図７に示すように、環状膨出部７’を千鳥状に形成するようにしても良い。
【００１３】
また、上述した実施例においては、微小な多数の円を形成するように摺動面３Ａにレーザを照射しているが、焼入れ部としての膨出部７’を形成するためには、摺動面３Ａに対して線状又は点状にレーザを照射するようにしても良い。すなわち、図８の実施例は摺動面３Ａに対して格子状にレーザを照射するものであり、図９の実施例は摺動面３Ａに対して平行な直線状にレーザを照射するものである。また、図１０の実施例は摺動面３Ａに対して同心円状にレーザを照射するものであり、また図１１の実施例は摺動面３Ａに対して螺旋状にレーザを照射するものである。さらに、図１２の実施例は、摺動面３Ａに対して縦横の平行線における交点の位置に点状にレーザを照射するものである。
これら図８から図１２に示した実施例においては、レーザの照射位置が微小な膨出部７’となり、その隣接部分に潤滑油通路または潤滑油を貯溜するための凹部が形成されることになる。
このような実施例であっても、上記図２に示した実施例と同様の作用・効果を得ることができる。
なお、上述した各実施例においては、斜板３における両方の摺動面３Ａ、３Ａの全域に膨出部７’（環状膨出部７’）を形成しているが、一方の摺動面３Ａだけに膨出部７’（環状膨出部７’）を形成しても良い。さらに、図８に示すように、一方の摺動面３Ａにおける面圧が高くなる一部分だけに環状膨出部７’（膨出部７’）を形成するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施例を示す要部の断面図。
【図２】図１に示した斜板の平面図。
【図３】図２に示した要部の製造過程を示す拡大図。
【図４】図３の要部の拡大図。
【図５】図４のＶ―Ｖ線に沿う断面図。
【図６】図２のＶＩ―ＶＩ線に沿う要部の断面図。
【図７】本発明の他の実施例を示す摺動面３Ａの要部の平面図。
【図８】本発明の他の実施例を示す斜板３の平面図。
【図９】本発明の他の実施例を示す斜面３の平面図。
【図１０】本発明の他の実施例を示す斜板３の平面図。
【図１１】本発明の他の実施例を示す斜板３の平面図。
【図１２】本発明の他の実施例を示す斜板３の平面図。
【図１３】本発明の他の実施例を示す摺動面３Ａの平面図。
【符号の説明】
【００１５】
３…斜板                      ３Ａ…摺動面
６…円                        ７’…環状膨出部（焼入れ部）
８’…凹部                    １０’…潤滑油通路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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