(57)【要約】【課題】従来の塗装方法を用いる場合と比較して製造コストが低減可能であり、樹脂被膜が、高精度に研磨加工でき、膜厚精度に優れる斜板式コンプレッサの斜板の製造方法を提供する。【解決手段】  円環平板状の斜板基材３ａと、該斜板基材３ａのシューと摺動する摺動面３ｂに樹脂被膜１０とを有する斜板３の製造方法は、ロール１１を用いて、摺動面３ｂに樹脂被膜１０を形成する被膜形成工程を有し、該被膜形成工程は、ロール１１を、斜板軸１３を回転中心として基材３ａに対して相対的に移動させ、ロール１１の外径面上の樹脂塗料を基材３ａに転写するように塗布して被膜を形成する工程である。【選択図】図４
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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シューを摺動させ、この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斜板の製造方法であって、
前記斜板は、円環平板状の斜板基材と、該斜板基材の前記シューと摺動する摺動面に樹脂被膜とを有し、
前記製造方法は、ロールを用いて、前記摺動面に樹脂被膜を形成する被膜形成工程を有し、該被膜形成工程は、前記ロールを、前記斜板基材の中心軸を回転中心として前記斜板基材に対して相対的に移動させ、前記ロールの外径面上の樹脂塗料を前記斜板基材に転写するように塗布して被膜を形成する工程であることを特徴とする斜板式コンプレッサの斜板の製造方法。
【請求項２】
前記ロールは、略円すい台形状または略円すい形状であり、
前記被膜形成工程において、前記ロールは、前記斜板基材の内径から外径方向に向かって径が大きくなるように配置され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斜板の製造方法。
【請求項３】
前記斜板基材と対向する前記ロールの外径面上の任意の点を通るロールの円周と、該点に対応する前記斜板基材上の点を通る斜板基材の円周との比が、前記外径面上の任意の点の位置にかかわらず等しいことを特徴とする請求項２記載の斜板式コンプレッサの斜板の製造方法。
【請求項４】
前記ロールの外径面に沿った軸方向長さと、円環状の前記摺動面の径方向幅とが略同一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斜板の製造方法。
【請求項５】
前記被膜形成工程前に、前記斜板基材の処理工程として、圧延された鋼板を円盤状にプレス加工した円盤状鋼板からなる該斜板基材に対して、この円盤状鋼板の両表面を旋盤加工し、さらに前記樹脂被膜直下の下地となる部分にショットブラスト処理を施すことを特徴とする請求項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斜板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアコンディショナなどに用いられる斜板式コンプレッサの斜板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、直角および斜めに取り付けた斜板にシューを摺動させ、この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、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。
【０００３】
これらの斜板式コンプレッサでは、運転初期において、冷媒が存在するハウジング内へ潤滑油が到達する前に金属製の斜板とシューが摺動する場合があるので、これらの摺動部が潤滑油のないドライ潤滑状態となり、焼付きが発生しやすい。
【０００４】
この焼付きを防止する手段としては、例えば、シューが摺動する金属製斜板の摺動面に、中間層を介して、熱硬化性樹脂と二硫化モリブデン及びグラファイトから選択された固体潤滑剤を含む摺接層を形成したものが提案されている（特許文献１参照）。また、圧延された鋼板を円盤状にプレス加工した斜板基板の両表面を、研磨加工してシューが摺動する摺動面とし、この摺動面にフッ素樹脂が４０〜５０重量％配合された低摩擦樹脂被覆層を形成した斜板式コンプレッサの斜板が提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−０１３６３８号公報
【特許文献２】特許５３２１９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記樹脂被膜の形成について、例えば特許文献１には、スプレー塗装法、静電塗装法、スクリーン印刷法、パッド印刷法、ロール法、ディッピング法、タンブリング法などの塗装方法により形成される旨が記載されている。しかしながら、特許文献１、２の実施例では、いずれもスプレー塗装法による被膜形成がなされており、他の塗装方法の具体的な開示はない。
【０００７】
ところで、斜板の摺動面に形成される樹脂被膜は、摩擦摩耗特性を安定させるため、被膜形成後に表面を研磨加工して平面度などの精度を上げる必要がある。また、被膜の性状を均質にするため、膜厚精度も上げる必要がある。さらに、膜厚そのものも、数十μｍの精度で仕上げる必要がある。
【０００８】
これらの要求特性から塗装方法には、被膜形成後に樹脂被膜を高精度に研磨可能であること、樹脂被膜の膜厚が安定して均一に形成できること、塗装時の膜厚を数十μｍと薄くできることなどが求められる。また、製造コストの面からも、材料歩留りがよいこと、塗装時間が短いことなども求められる。
【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、樹脂被膜を備えた斜板式コンプレッサの斜板において、従来の塗装方法を用いる場合と比較して製造コストが低減可能であり、該樹脂被膜が、高精度に研磨加工でき、膜厚精度に優れる斜板式コンプレッサの斜板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斜板の製造方法は、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シューを摺動させ、この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の斜板の製造方法であって、上記斜板は、円環平板状の斜板基材と、該斜板基材の上記シューと摺動する摺動面に樹脂被膜とを有し、上記製造方法は、ロールを用いて、上記摺動面に樹脂被膜を形成する被膜形成工程を有し、該被膜形成工程は、上記ロールを、上記斜板基材の中心軸を回転中心として上記斜板基材に対して相対的に移動させ、上記ロールの外径面上の樹脂塗料を上記斜板基材に転写するように塗布して被膜を形成する工程であることを特徴とする。
【００１１】
上記ロールは、略円すい台形状または略円すい形状であり、上記被膜形成工程において、上記ロールは、上記斜板基材の内径から外径方向に向かって径が大きくなるように配置されることを特徴とする。
【００１２】
上記斜板基材と対向する上記ロールの外径面上の任意の点を通るロールの円周と、該点に対応する上記斜板基材上の点を通る斜板基材の円周との比が、上記外径面上の任意の点の位置にかかわらず等しいことを特徴とする。
【００１３】
上記ロールの外径面に沿った軸方向長さと、円環状の上記摺動面の径方向幅とが略同一であることを特徴とする。
【００１４】
上記被膜形成工程前に、上記斜板基材の処理工程として、圧延された鋼板を円盤状にプレス加工した円盤状鋼板からなる該斜板基材に対して、この円盤状鋼板の両表面を旋盤加工し、さらに上記樹脂被膜直下の下地となる部分にショットブラスト処理を施すことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の斜板式コンプレッサの斜板の製造方法は、ロールを用いて斜板基材の摺動面に樹脂被膜を形成する、いわゆるロール式コーティングを採用するので、従来の塗装方法（スプレー塗装法）と比較して樹脂塗料の揮発飛散がなく、生産性や材料歩留まりの向上が図れる。また、ロール式コーティングは、樹脂塗料の塗装時間が短く済む。これらの結果、従来の塗装方法を採用する場合と比較して製造コストの低減が図れる。
【００１６】
さらに、上記被膜形成工程は、ロールを、斜板基材の中心軸を回転中心として斜板基材に対して相対的に移動させ、ロールの外径面上の樹脂塗料を斜板基材に転写するように塗布するので、均一な厚みの樹脂被膜を形成でき、膜厚精度に優れる。また、ロールを斜板基材の中心軸を回転中心として移動させることで樹脂塗料は斜板基材の周方向に沿って線状に塗布されるので、形成された樹脂被膜は、斜板基材との密着強度が高く、研磨加工において剥がれなどが発生しない。そのため、樹脂被膜の表面を高精度に研磨加工することができる。
【００１７】
上記ロールは、略円すい台形状または略円すい形状であり、斜板基材の内径から外径方向に向かってロールの径が大きくなるように配置されるので、被膜形成工程においてロールを斜板基材に対してスムーズに相対回転させることができる。これにより、斜板の生産性の向上が図れる。
【００１８】
上記斜板基材と対向する上記ロールの外径面上の任意の点を通るロールの円周と、該点に対応する上記斜板基材上の点を通る斜板基材の円周との比が、その任意の点の位置にかかわらず常に等しいので、ロールがすべることなく樹脂塗料を斜板基材に転写することができる。これによって、斜板基材上に塗布された樹脂被膜の膜厚を一層均質にすることができる。
【００１９】
ロールの外径面に沿った軸方向長さと、円環状の摺動面の径方向幅とが略同一であるので、樹脂塗料のロスが抑制され、材料歩留まりの向上が一層図れる。また、ロールの形状を摺動面に合わせた形状とすることで、樹脂塗料を塗布しない部分（中空部など）をマスキングする必要がなくなり、斜板の製造工程を短縮できる。
【００２０】
上記斜板基材は、樹脂被膜直下の下地となる部分にショットブラスト処理が施されているので、金属溶射層などの中間層を設けなくとも樹脂被膜との密着強度に優れる。また、斜板の製造が簡略化可能となり、製造コストの低減が図れる。また、上記斜板基材は、圧延された鋼板を円盤状にプレス加工した円盤状鋼板からなり、この円盤状鋼板の両表面を旋盤加工して、さらに上記ショットブラスト処理が施されている。これにより、樹脂被膜との密着強度を向上することができ、斜板の仕上がり精度に好適に影響する。また、従来必要であった上記旋盤加工後の精密研磨を省略できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【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】図１の斜板を拡大して示す断面図である。
【図３】図１の斜板の部分切り欠き側面図である。
【図４】樹脂被膜の形成工程を示す図である。
【図５】一般的なロール式コーティングの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の製造方法によって製造される斜板を適用した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、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シュー４を介して両頭形ピストン５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６内の各ピストン５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７で支持され、スラスト方向をスラスト針状ころ軸受８で支持されている。
【００２３】
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。本発明の製造方法により製造される斜板式コンプレッサの斜板の主な特徴は、シューとの摺動面に、所定のロール式コーティングによって形成された樹脂被膜を有する点にあるので、これらいずれの態様の斜板式コンプレッサについても適用可能である。
【００２４】
各ピストン５には斜板３の外周部を跨ぐように凹部５ａが形成され、この凹部５ａの軸方向対向面に形成された球面座９に、半球状のシュー４が着座されており、ピストン５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５の往復運動への変換が円滑に行われる。また、必要に応じて、シュー４の表面は、ニッケルめっきなどの摺動特性改善のための加工が施されていてもよい。
【００２５】
図２および図３に示すように、斜板３の基材３ａは、圧延された鋼板を円盤平板状にプレス加工した円盤状鋼板からなる。この円盤状鋼板の両表面を旋盤加工した面にショットブラスト処理を施し、その上から低摩擦特性を有する樹脂被膜１０を後述する所定の方法などで形成している。この基材３ａの両表面が、シュー４との摺動面である（図１参照）。
【００２６】
樹脂被膜１０は研磨加工によって高精度に加工している。研磨加工は、両頭研磨機を用いて行なうことで、斜板両面の平行度を精度よく加工することができる。両頭研磨機を用いた研磨加工法としては、例えば、円盤状鋼板の軸中心を保持したまま回転させ、摺動面となる上面、下面を同時に砥石にて研磨するドライブ式両頭研磨法が採用できる。これらの研磨加工により、斜板表面の平面精度が良好になる。
【００２７】
斜板３の基材３ａにおいて、樹脂被膜直下の下地となる部分にショットブラスト処理を施すことで、金属溶射層などの中間層を設けなくとも樹脂被膜との密着強度に優れ、剥がれも少なくなる。また、溶射層を形成しないことで、製造コストの低減が図れるとともに、斜板の平面精度の低下を防止できる。
【００２８】
樹脂被膜１０の組成としては、マトリックス樹脂に少なくともフッ素樹脂と黒鉛とを含む組成であることが好ましい。より詳細には、マトリックス樹脂１００重量部に対してフッ素樹脂を２５〜７０重量部、黒鉛を１〜２０重量部含み、該樹脂被膜の引張せん断接着強さ（ＪＩＳ Ｋ６８５０準拠）が２５ＭＰａ以上（好ましくは３０ＭＰａ以上）であることが好ましい。斜板３にこのような樹脂被膜を形成することで、斜板が受ける面圧が１０ＭＰａ以上の場合でも樹脂被膜が剥がれることなく使用でき、低摩擦特性、耐摩耗特性、被膜の密着強度、および、潤滑油存在下での耐キャビテーション性をバランスよく満足させることができる。
【００２９】
マトリックス樹脂としては、斜板の使用時に熱劣化することのない耐熱性を有し、フッ素樹脂を結着させ、樹脂被膜を斜板基材に強固に密着させることのできる耐熱性樹脂であれば使用できる。マトリックス樹脂としては、例えば、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などが挙げられる。これらの中でも、耐熱性、耐摩耗特性および斜板基材との密着性に優れることから、ＰＡＩ樹脂を用いることが好ましい。
【００３０】
ＰＡＩ樹脂は、高分子主鎖内にイミド結合とアミド結合とを有する樹脂である。ＰＡＩ樹脂の中でも、イミド結合、アミド結合が芳香族基を介して結合している芳香族系ＰＡＩ樹脂が好ましい。芳香族系ＰＡＩ樹脂であると、下地である斜板基材との結着性に優れ、かつ得られる樹脂被膜の耐熱性が特に優れる。ここで、芳香族系ＰＡＩ樹脂のイミド結合は、ポリアミド酸などの前駆体であっても、また閉環したイミド環であってもよく、さらにはそれらが混在している状態であってもよい。
【００３１】
このような芳香族系ＰＡＩ樹脂は、芳香族第一級ジアミン、例えばジフェニルメタンジアミンと芳香族三塩基酸無水物、例えばトリメリット酸無水物のモノまたはジアシルハライド誘導体から製造されるＰＡＩ樹脂、芳香族三塩基酸無水物と芳香族ジイソシアネート化合物、例えばジフェニルメタンジイソシアネートとから製造されるＰＡＩ樹脂などがある。さらに、アミド結合に比べてイミド結合の比率を大きくしたＰＡＩ樹脂として、芳香族、脂肪族または脂環族ジイソシアネート化合物と芳香族四塩基酸二無水物および芳香族三塩基酸無水物とから製造されるＰＡＩ樹脂などがあり、いずれのＰＡＩ樹脂であっても使用することができる。
【００３２】
フッ素樹脂としては、低摩擦で非粘着性を樹脂被膜に付与でき、かつ斜板の使用温度雰囲気に耐える耐熱性を有するものであれば使用できる。フッ素樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル（ＰＦＡ）共重合体樹脂、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン（ＦＥＰ）共重合体樹脂、テトラフルオロエチレン−エチレン（ＥＴＦＥ）共重合体樹脂などが挙げられる。これらの中でも、ＰＴＦＥ樹脂の粉末を用いることが好ましい。ＰＴＦＥ樹脂は、約３４０〜３８０℃の溶融粘度が約１０10〜１０11Ｐａ・ｓと高く、融点を越えても流動し難く、フッ素樹脂の中では最も耐熱性に優れ、低温下でも優れた性質を示し、摩擦摩耗特性にも優れる。
【００３３】
ＰＴＦＥ樹脂としては、−（ＣＦ２−ＣＦ２）ｎ−で表される一般のＰＴＦＥ樹脂を用いることができ、また、一般のＰＴＦＥ樹脂にパーフルオロアルキルエーテル基（−ＣｐＦ２ｐ−Ｏ−）（ｐは１−４の整数）あるいはポリフルオロアルキル基（Ｈ（ＣＦ２）ｑ−）（ｑは１−２０の整数）などを導入した変性ＰＴＦＥ樹脂も使用できる。これらのＰＴＦＥ樹脂および変性ＰＴＦＥ樹脂は、一般的なモールディングパウダーを得る懸濁重合法、ファインパウダーを得る乳化重合法のいずれを採用して得られたものでもよい。
【００３４】
ＰＴＦＥ樹脂粉末の平均粒子径（レーザー解析法による測定値）は、特に限定されるものではないが、樹脂被膜の表面平滑性を維持するため、３０μｍ以下とすることが好ましい。
【００３５】
ＰＴＦＥ樹脂粉末としては、ＰＴＦＥ樹脂をその融点以上で加熱焼成したものを使用できる。また、加熱焼成した粉末に、さらにγ線または電子線などを照射した粉末も使用できる。これらのＰＴＦＥ樹脂粉末は、加熱焼成等されていないＰＴＦＥ樹脂（モールディングパウダー、ファインパウダー）と比較して、樹脂被膜を形成する樹脂塗料中での均一分散性に優れ、形成された樹脂被膜の耐摩耗特性が優れる。
【００３６】
上記ＰＴＦＥ樹脂などのフッ素樹脂は、樹脂被膜においてマトリックス樹脂１００重量部に対して２５〜７０重量部配合することが好ましい。フッ素樹脂の配合量が２５重量部未満であると、低摩擦特性が劣化し、発熱による摩耗促進が発生するおそれがある。また、コーティング時の作業性も悪化する。一方、フッ素樹脂の配合量が７０重量部をこえると低摩擦特性は優れるが、被膜強度および耐摩耗特性が劣化し、摺接するシューが片当たりした場合の極圧下においては異常摩耗のおそれがある。特に、フッ素樹脂の配合量を４０〜５０重量部にした場合、引張せん断接着強さは３５ＭＰａをこえ、摺接するシューの片あたりによる極圧下条件などへの安全率が十二分に確保できる。なお、マトリックス樹脂１００重量部に対して、フッ素樹脂の配合量が７０重量部をこえるとは、樹脂被膜中に占めるフッ素樹脂の含有量に換算すると約４０重量％をこえるような場合である。
【００３７】
黒鉛は固体潤滑剤として優れた特性を有することは周知であり、斜板の固体潤滑剤としても使用されている。黒鉛は、天然黒鉛と人造黒鉛に大別される。また、形状としては、りん片状、粒状、球状などがあるが、いずれも使用できる。
【００３８】
黒鉛としては、固定炭素９７．５％以上の黒鉛の使用が好ましく、さらには、固定炭素９８．５％以上の人造黒鉛が好ましい。このような黒鉛は、潤滑油とのなじみ性が高く、表面に潤滑油が付着していなくても黒鉛中に微量に含浸された潤滑油によって潤滑性が維持される。
【００３９】
上記黒鉛は、摩擦摩耗特性を改質する目的で、樹脂被膜においてマトリックス樹脂１００重量部に対して１〜２０重量部配合することが好ましい。黒鉛の配合量が１重量部未満であると黒鉛を配合した場合の摩擦摩耗特性の改質効果が認められない。一方、黒鉛の配合量が２０重量部をこえると被膜の密着性を損ない、剥がれの原因になるおそれがある。なお、マトリックス樹脂に対するフッ素樹脂や黒鉛などの添加剤の総量が１５重量部より少ないと樹脂被膜にムラが発生し、所要の寸法精度を得ることが難しくなる。
【００４０】
樹脂被膜は、上記マトリックス樹脂、フッ素樹脂、黒鉛の他に、斜板の必要特性を著しく低下させない範囲であれば他の添加剤を含んでも構わないが、樹脂被膜の引張せん断接着強さ、低摩擦特性、耐摩耗特性、耐キャビテーション性を最もバランスよく得ることができるのは、実質的にマトリックス樹脂とフッ素樹脂と黒鉛との３成分によって形成される場合である。
【００４１】
また、樹脂被膜において、マトリックス樹脂をＰＡＩ樹脂とし、フッ素樹脂をＰＴＦＥ樹脂とし、黒鉛を固定炭素９７．５％以上の黒鉛とすることで、それぞれの入手が容易であるとともに比較的安価であり、斜板の製造コストの低減が図れる。
【００４２】
コンプレッサの軽量化、小型化に伴い斜板自身も小型化し、高出力を維持すべく高速高荷重での仕様特性が求められる。潤滑油中での高速高荷重運転ではキャビテーションが発生し易いため、キャビテーションによる壊食が生じないよう樹脂被膜には耐キャビテーション性が求められる。耐キャビテーション性を保つためには、マトリックス樹脂であるＰＡＩ樹脂などの配合比率を、固体潤滑剤に対して高める必要がある。フッ素樹脂の配合量が７０重量部をこえると、バインダの役割を担うマトリックス樹脂の配合比率が小さくなり、キャビテーション耐性が十分でない。また、マトリックス樹脂１００重量部に対してフッ素樹脂や黒鉛などの添加剤の総量が９０重量部をこえると、キャビテーションによる被膜壊食が生じやすいが、それ以下であることで耐キャビテーション性は確保され望ましい。
【００４３】
本発明の製造方法は、ロールを用いるロール式コーティングによって上述の樹脂被膜を形成することを特徴とする。ここでまず、一般的なロール式コーティングについて図５を用いて説明する。図５には、ロールコータの一例の模式図を示す。ロールコータは、塗布ロールと支持ロールの２つのロールの間で被塗布物を挟持しながら移送しつつ、樹脂塗料を塗布する装置である。図５より、ロールコータ２１は、塗布ロール２２と支持ロール２３とドクターロール２４と搬送ロール２５を有している。
【００４４】
被膜形成において、まずピックアップロールなどの樹脂供給手段（図示省略）から巻き上げられた樹脂塗料が、ドクターロール２４に供給される。ドクターロール２４に供給された樹脂塗料２６は、均一な厚みの液膜に調整され、塗布ロール２２の回転によって塗布ロール２２の表面に塗布される。被塗布物２７は、搬送ロール２５によって矢印Ａ方向に搬送され、塗布ロール２２と支持ロール２３の間に送られる。そして、塗装ロール２２の表面上の樹脂塗料２６が、被塗布物２７の表面に転写されるように塗布されることで樹脂被膜２８が形成される。図５では、塗布ロール２２は円柱状部材である。ロール式コーティングは、スプレー塗布法と異なり、樹脂塗料を霧状ではなく塗布ロールで直接押し付けるため、樹脂塗料の揮発飛散が少ない。また、塗布時間が短く済むため、製造時間を短縮できる。斜板にロール式コーティングを適用した場合、被塗布物２７が斜板基材に相当する。
【００４５】
本発明の製造方法では、ロール式コーティングを採用することで、製造コストの低減が図れる。さらに、本発明の製造方法は、ロール式コーティングの利点を生かしつつ、斜板の形状やシューとの摺動性などに着目してなされたものであり、樹脂被膜の加工精度や膜厚精度に特に優れる。具体的には、被膜形成工程において、塗布ロールを、斜板基材の中心軸を回転中心として斜板基材に対して相対的に移動させ、塗布ロールの外径面上の樹脂塗料を斜板基材に転写するように塗布することを特徴としている。
【００４６】
本発明の製造方法における被膜形成工程の一形態を図４に基づいて説明する。図４上図は、被膜形成工程における斜板の軸方向断面図であり、図４下図は、該工程における斜板の平面図である。図４の形態では、塗布ロールとして、ロール軸１２を中心軸とする円すい台形状のロール１１を用いる。ロール１１は、小径面と、大径面と、小径面および大径面を繋ぐ外径面とで構成される。外径面は、ロール軸方向に沿って該外径面を構成する径が増加・減少するテーパ状である。
【００４７】
図４の形態において、ロール１１は、円盤平板状の基材３ａの径方向と、ロール１１の外径面に沿った軸方向とが一致するように配置される。また、ロール１１は、基材３ａの内径から外径方向に向かってロール１１の外径面を構成する径が大きくなるように配置される。図４では、ロール１１の小径面端部と、基材３ａの内径側端部とが斜板軸方向で重なっている。また、ロール１１の大径面端部と、基材３ａの大径側端部とが斜板軸方向で重なっている。被膜形成工程において、ロール１１と基材３ａは、塗布時の樹脂被膜の膜厚に相当する間隔を開けて対向している。
【００４８】
被膜形成工程では、ロール１１の外径面に、樹脂供給手段（図示省略）から供給された樹脂塗料が塗布される。そして、ロール１１を、基材３ａ（および斜板３）の中心軸である斜板軸１３を回転中心として、基材３ａに対して相対的に移動させることで、ロール１１の外径面上の樹脂塗料を基材３ａの摺動面３ｂに塗布する。図４の形態では、基材３ａを回転テーブル（図示省略）に設置し、ロール１１の位置を固定した状態で基材３ａを矢印Ｘ方向に回転させることで、両者を相対的に移動させる。基材３ａの回転とともに、ロール１１はロール軸１２を中心に回転し、外径面上の樹脂塗料が基材３ａの摺動面全周にわたり塗布される。このとき、ロール１１と基材３ａとの間隔が維持された状態で、相対回転することで膜厚が均一となる。このように、ロール１１と基材３ａとの距離の調製により塗布時の樹脂被膜の厚みを調整可能であり、薄い膜厚も容易に形成できる。
【００４９】
なお、ロール１１と基材３ａの相対的な移動については、図４の形態に限らない。例えば、基材３ａを回転しないように固定し、その状態でロール１１を、斜板軸１３を中心に転がるように回転させてもよい。また、基材３ａとロール１１をそれぞれ移動させてもよい。
【００５０】
ロール１１の寸法は、特に限定されないが、図４に示すように、ロール１１の外径面の軸方向長さが、円環状の摺動面３ｂの径方向幅と略同一となっていることが好ましい。これらの長さを略同一とすることで、樹脂塗料を必要な部分にのみ塗布することができ、樹脂塗料のロスを極力低減できる。また、ロール１１の形状を摺動面３ｂに合わせた形状とすることで、中空部などの樹脂塗料を塗布しない部分のマスキングが必要とならず、一般的なロール式コーティングに比べて製造工程を短縮できる。
【００５１】
また、ロール１１の寸法について、基材３ａと対向するロール１１の外径面上のある点を通るロールの円周と、その点に対応する基材３ａ上の点を通る基材３ａの円周との比が、いずれの箇所においても等しくなるものを用いることが好ましい。図４を用いて、具体的に説明する。基材３ａと対向するロール１１の外径面上の任意の点Ｐ１、Ｐ２をそれぞれ通るロール１１の外周（円周）をＣ１、Ｃ２とする（図４上図参照）。また、上記点Ｐ１、Ｐ２に斜板軸方向で対向する基材３ａ上の点Ｐ１’、Ｐ２’において、各点を通る基材３ａと同心円の円周をＣ１’、Ｃ２’とする（図４下図参照）。このとき、Ｃ１、Ｃ２の長さの比とＣ１’、Ｃ２’の長さの比は等しくなることが好ましい（Ｃ１：Ｃ２＝Ｃ１’：Ｃ２’）。これらの長さ比を等しくすることで、塗布時において、ロール１１がすべることなく樹脂塗料を基材３ａに転写することができる。これによって、樹脂被膜の膜厚を一層均質にすることができる。この場合、任意の点は、Ｐ１、Ｐ２に限らず、いずれの点においても上記の関係が成立する。
【００５２】
また、被膜形成工程において、図４下図に示すように、ロール１１の外径面に沿った延長線が斜板中心を通るように、ロール１１を相対的に移動させることが好ましい。上記延長線が常に斜板中心を通るようにすることで、軸ぶれを抑制し、ロール１１を安定して相対的に移動させることができる。また、ロール１１の外径面に沿った１対の延長線がなす角度θ（テーパ角θ）は、特に限定されないが、例えば１０°〜４５°に設定される。ロール１１としては、金属製や合成樹脂製を用いることができる。
【００５３】
上述のように、本発明の製造方法ではロールを基材に対して相対回転させて樹脂塗料を塗布するため、樹脂被膜は、基材の周方向に沿って線状に形成される。つまり、シューとの摺接方向に沿って連続的な樹脂被膜が形成されることから、シューとの摺接性が優れる。そのため、上述の被膜形成工程により形成された樹脂被膜は、斜板基材との密着強度が高く、該被膜表面を高精度に研磨加工することができる。一方、図５に示す一般的なロール式コーティングによる方法を斜板の樹脂被膜の形成に適用した場合には、樹脂被膜は斜板基材の搬送方向（図５の矢印Ａ方向）に沿って形成されるため、周方向に沿って形成されない。このように本発明の製造方法で製造した斜板の樹脂被膜は、加工精度に一層優れる。
【００５４】
樹脂塗料は固形分である上述のマトリックス樹脂、フッ素樹脂および黒鉛などを、所定の配合割合で、溶剤類に分散または溶解させることにより得られる。溶剤類としては、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類、酢酸メチル、酢酸エチルなどのエステル類、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類、メチルクロロホルム、トリクロロエチレン、トリクロロトリフルオロエタンなどの有機ハロゲン化化合物類、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、メチルイソピロリドン（ＭＩＰ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ）などの非プロトン系極性溶剤類などを使用することができる。これらの溶剤類は、単独または混合物として使用することができる。なお、樹脂塗料の粘度は１０００〜１００００ｍＰａ・ｓ程度に調整することが好ましい。
【００５５】
樹脂塗料を斜板基材に塗布後、焼成することで、硬化・密着された樹脂被膜が得られる。この樹脂被膜は、焼成後の厚さで４０μｍ〜６０μｍ程度の膜厚とする。この膜厚４０μｍ〜６０μｍの樹脂被膜を、両頭研磨機によって８μｍ〜３０μｍの膜厚に加工し、最終の仕上げ精度、平面度１５μｍ以下、平行度１５μｍ以下とすることができる。樹脂被膜が、両頭研磨機によって研磨加工（仕上げ加工）されているので、斜板摺動面の両面の平行度を精度よく加工することができる。なお、本発明における平面度、平行度は、ＪＩＳ Ｂ０１８２で定義されるものである。
【００５６】
樹脂被膜の表面粗さは、研磨砥石の番手により変えることが可能であり、０.１〜１.０μｍＲａに調整することが好ましい。この範囲内にすることで、シューと摺動する樹脂被膜摺動面における真実接触面積が大きくなり、実面圧を下げることができ、焼き付きを防止することができる。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、焼き付くおそれがある。さらに好ましくは、表面粗さ０.２〜０.８μｍＲａである。なお、本発明における表面粗さＲａは、ＪＩＳ Ｂ０６０１で定義されるものである。
【００５７】
また、下地となる斜板基材について旋削後に研磨加工も行なう場合では、該基材の平面精度も優れるため、樹脂被膜の均膜性が確保され、潤滑油による安定した境界潤滑状態を実現し、潤滑油が枯渇した際にも、境界潤滑状態で摩擦摩耗特性を安定化させることができる。
【００５８】
本発明の製造方法により製造された斜板を斜板式コンプレッサに適用することにより、小径のシューが局所的に当接した状態となる場合や、表面が特殊加工していないＳＵＪ２などの安価なシューを使用した場合や、潤滑油が枯渇するような場合でも、耐焼き付き性に優れたものとなる。また、高面圧・高速で潤滑油存在下においてキャビテーションによる被膜の壊食を防止できる。さらに、製造コストの低減が図れる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明の斜板式コンプレッサの斜板の製造方法は、従来の塗装方法を用いる場合と比較して製造コストが低減可能であり、該樹脂被膜が、高精度に研磨加工でき、膜厚精度に優れるので、斜板の製造方法として広く利用することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１    ハウジング
２    回転軸
３    斜板
３ａ  基材
３ｂ  摺動面
４    シュー
５    ピストン
５ａ  凹部
６    シリンダボア
７    針状ころ軸受
８    スラスト針状ころ軸受
９    球面座
１０  樹脂被膜
１１  ロール
１２  ロール軸
１３  斜板軸
２１  ロールコータ
２２  塗布ロール
２３  支持ロール
２４  ドクターロール
２５  搬送ロール
２６  樹脂塗料
２７  被塗布物
２８  樹脂被膜
【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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