(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮室及び前記圧縮室に連通したブレード収容部を有するシリンダと、
前記シリンダの軸方向両端に配置される第１端板部材及び第２端板部材と、
前記圧縮室及び前記ブレード収容部の内側に配置されるピストンとを備え、
前記ピストンは、前記圧縮室に配置された環状のローラと、前記ローラの外周面から延在し且つ前記ブレード収容部に対して進退可能に配置されたブレードとを有し、
(1)前記ピストンの軸方向端面、(2)前記第１端板部材の前記ピストンの軸方向端面に対向した面、(3)前記第２端板部材の前記ピストンの軸方向端面に対向した面、(4)前記ローラの外周面、(5)前記圧縮室の周壁面、となる部分の少なくとも１つの全面または一部には、複数の層が積層された樹脂層が形成されており、
前記複数の層は、膨潤防止剤を有する層を含むと共に、
基材から最も離れた層又は前記基材に最も近い層の少なくとも一方は、膨潤防止剤を有しない層であることを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
圧縮室及び前記圧縮室に連通したベーン収容部を有するシリンダと、
前記シリンダの軸方向両端に配置される第１端板部材及び第２端板部材と、
前記圧縮室の内側に配置される環状のローラと、
前記ローラの外周面に押圧される先端を有し且つ前記ベーン収容部の内側を進退可能に配置されたベーンとを備え、
(1)前記ローラの軸方向端面、(2)前記第１端板部材の前記ローラの軸方向端面に対向した面、(3)前記第２端板部材の前記ローラの軸方向端面に対向した面、(4)前記ベーンの軸方向端面、(5)前記ローラの外周面、(6)前記圧縮室の周壁面、となる部分の少なくとも１つの全面または一部には、複数の層が積層された樹脂層が形成されており、
前記複数の層は、膨潤防止剤を有する層を含むと共に、
基材から最も離れた層又は前記基材に最も近い層の少なくとも一方は、膨潤防止剤を有しない層であることを特徴とする圧縮機。
【請求項３】
凹部と前記凹部の底面から突出した渦巻き状の第１ラップを有する第１スクロールと、
平板部から突出した渦巻き状の第２ラップを有する第２スクロールとを備え、
前記第１スクロールと前記第２スクロールとは、
前記凹部の底面と前記平板部とが対向し、且つ、前記第１ラップの側面と前記第２ラップの側面とが対向するように近接しており、
(1)前記第１ラップの先端面、(2)前記平板部の前記第１ラップの先端面に対向した面、(3)前記第２ラップの先端面、(4)前記凹部の底面の前記第２ラップの先端面に対向した面、(5)前記第１ラップの側面、(6)前記第２ラップの側面、(7)前記凹部の周壁面、となる部分の少なくとも１つの全面または一部には、複数の層が積層された樹脂層が形成されており、
前記複数の層は、膨潤防止剤を有する層を含むと共に、
基材から最も離れた層又は前記基材に最も近い層の少なくとも一方は、膨潤防止剤を有しない層であることを特徴とする圧縮機。
【請求項４】
前記樹脂層において、前記基材から最も離れた層の硬度は、前記基材に最も近い層との硬度より小さいことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の圧縮機。
【請求項５】
前記樹脂層において、前記基材から最も離れた層の硬度は、前記樹脂層に対向する面の硬度よりも低いことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の圧縮機。
【請求項６】
前記樹脂層を構成する前記複数の層の少なくとも１つの層の曲げ弾性率は、前記樹脂層を挟むように設けられた２つの部材のヤング率の少なくとも一方よりも小さいことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の圧縮機。
【請求項７】
前記樹脂層は、３以上の層が積層されたものであって、
隣り合う２つの層の硬度の差は、前記基材から最も離れた層と前記基材に最も近い層との硬度の差より小さいことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の圧縮機。
【請求項８】
前記３以上の層の硬度は、前記基材から離れるにつれて小さくなることを特徴とする請求項７に記載の圧縮機。
【請求項９】
前記基材から最も離れた層の厚さは、前記樹脂層の厚さの５０％以下であることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒を圧縮する圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、圧縮機として、シリンダと、シリンダの内側に配置されるローラとを備えるロータリ圧縮機がある。このロータリ圧縮機では、ローラは、偏心回転する軸に装着されており、軸の回転に伴って、シリンダの内周面に沿って移動する。
【０００３】
このようなロータリ圧縮機では、ローラの端面とこの端面に対向して配置される端板部材との間、および、ローラの外周面とシリンダの内周面との間には、摺動による焼付き防止などのために、微小な隙間が形成されている。隙間の大きさは、冷媒や潤滑油の漏れを防止する観点から、できるだけ小さいことが好ましい。このような隙間を設けていても、例えば圧縮機の高速始動時など、ローラの熱膨張量がシリンダの熱膨張量よりも大きくなった場合には、上記の隙間が無くなって、摺動による焼付きが生じる場合がある。
【０００４】
また、上記のロータリ圧縮機以外の圧縮機として、渦巻き状の固定側ラップを有する固定スクロールと、固定側ラップに噛み合う渦巻き状の可動側ラップを有する可動スクロールとを備えるスクロール圧縮機がある。このスクロール圧縮機では、可動スクロールが偏心回転する軸に装着されており、軸の回転に伴って、可動スクロールは旋回運動する。
【０００５】
このようなスクロール圧縮機では、ラップの端面とこの端面に対向する面との間、および、ラップの側面とこの面に対向する側面（他方のラップの側面を含む）との間には、摺動による焼付き防止などのために、微小な隙間が形成されている。しかしながら、圧縮機の運転状況によっては、上記の隙間が無くなって、焼付きが生じる場合がある。
【０００６】
このような圧縮機の焼付きの問題に対して、例えば特許文献１では、樹脂コーティングによって摺動性を向上させることが提案されている。これにより、隙間の大きさを拡大することなく、焼付きを防止することが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２７５２８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、摺動が生じると、上述した焼付きの問題の他に、摩擦ロスによって圧縮機の効率が低下するという問題も生じる。特許文献１の圧縮機では、樹脂コーティングによって摺動時の焼付きを防止できるが、この摩擦ロスによる効率低下の問題が残っている。さらに、樹脂コーティング層は、冷媒や潤滑油を吸収して膨潤するため、上述した高速始動時などの特殊な運転時だけでなく、通常の運転時であっても、隙間が無くなる場合がある。このため、樹脂コーティングの表面が対向する部材と接触して摺動した場合に、摺動による摩擦ロスが増加するという問題がある。
【０００９】
そして、摺動による摩擦ロスを低減するためには、油や冷媒を吸収しても膨潤しにくい膨潤防止剤を有する樹脂コーティングを用いて、樹脂コーティングが膨潤するのを防止することが考えられる。ここで膨潤防止剤とは、潤滑油や冷媒で膨潤しない材料から成る粉末または小片で、樹脂コーティング材料に混入して使用されるものである。樹脂コーティング内に散在する潤滑防止剤により、潤滑油や冷媒で樹脂が膨潤するのを抑制することができる。しかし、膨潤防止剤を有する樹脂コーティングを用いた場合には、樹脂コーティングの表面が対向する部材と接触して摺動する際に、樹脂コーティングの表面にある膨潤防止剤が対向する部材に当接することにより、摺動による摩擦ロスが増加してしまう。また、樹脂コーティングの基材側の面に膨潤防止剤があることにより、樹脂コーティングと基材との密着強度が低下して、樹脂コーティングが基材から剥離してしまう。
【００１０】
本発明の目的は、膨潤防止剤を有する樹脂層の表面が対向する部材と接触して摺動した場合でも、摺動による摩擦ロスが増加するのを防止できるように構成された圧縮機を提供することである。
【００１１】
本発明の別の目的は、膨潤防止剤を有する樹脂層が基材から剥離するのを防止できるように構成された圧縮機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の発明に係る圧縮機は、圧縮室及び圧縮室に連通したブレード収容部を有するシリンダと、シリンダの軸方向両端に配置される第１端板部材及び第２端板部材と、圧縮室及びブレード収容部の内側に配置されるピストンとを備え、ピストンは、圧縮室に配置された環状のローラと、ローラの外周面から延在し且つブレード収容部に対して進退可能に配置されたブレードとを有し、(1)ピストンの軸方向端面、(2)第１端板部材のピストンの軸方向端面に対向した面、(3)第２端板部材のピストンの軸方向端面に対向した面、(4)ローラの外周面、(5)前記圧縮室の周壁面、となる部分の少なくとも１つの全面または一部には、複数の層が積層された樹脂層が形成されており、複数の層は、膨潤防止剤を有する層を含むと共に、基材から最も離れた層又は基材に最も近い層の少なくとも一方は、膨潤防止剤を有しない層である。
【００１３】
第２の発明に係る圧縮機は、圧縮室及び圧縮室に連通したベーン収容部を有するシリンダと、シリンダの軸方向両端に配置される第１端板部材及び第２端板部材と、圧縮室の内側に配置される環状のローラと、ローラの外周面に押圧される先端を有し且つベーン収容部の内側を進退可能に配置されたベーンとを備え、(1)ローラの軸方向端面、(2)第１端板部材のローラの軸方向端面に対向した面、(3)第２端板部材のローラの軸方向端面に対向した面、(4)ベーンの軸方向端面、(5)ローラの外周面、(6)圧縮室の周壁面、となる部分の少なくとも１つの全面または一部には、複数の層が積層された樹脂層が形成されており、複数の層は、膨潤防止剤を有する層を含むと共に、基材から最も離れた層又は基材に最も近い層の少なくとも一方は、膨潤防止剤を有しない層である。
【００１４】
第３の発明に係る圧縮機は、凹部と凹部の底面から突出した渦巻き状の第１ラップを有する第１スクロールと、平板部から突出した渦巻き状の第２ラップを有する第２スクロールとを備え、第１スクロールと第２スクロールとは、凹部の底面と平板部とが対向し、且つ、第１ラップの側面と第２ラップの側面とが対向するように近接しており、(1)第１ラップの先端面、(2)平板部の第１ラップの先端面に対向した面、(3)第２ラップの先端面、(4)凹部の底面の第２ラップの先端面に対向した面、(5)第１ラップの側面、(6)第２ラップの側面、(7)凹部の周壁面、となる部分の少なくとも１つの全面または一部には、複数の層が積層された樹脂層が形成されており、複数の層は、膨潤防止剤を有する層を含むと共に、基材から最も離れた層又は基材に最も近い層の少なくとも一方は、膨潤防止剤を有しない層である。
【００１５】
これらの圧縮機では、複数の層のうち、基材から最も離れた層が膨潤防止剤を有しない層である場合には、樹脂層が潤滑油を吸収して膨潤し、基材から最も離れた層が他の部材と接触して摺動しても、膨潤防止剤が他の部材に当接することはない。したがって、摩擦ロスを低減することができるので、圧縮機の効率の低下を抑制することができる。また、複数の層のうち、基材に最も近い層が膨潤防止剤を有しない層である場合には、樹脂層の基材側の面に膨潤防止剤があることにより、樹脂層と基材との密着強度が低下して、樹脂層が基材から剥離してしまうのを防止できる。
【００１６】
第４の発明に係る圧縮機は、第１〜第３のいずれかに係る圧縮機において、樹脂層において、基材から最も離れた層の硬度は、基材に最も近い層との硬度より小さい。
【００１７】
この圧縮機では、基材から最も離れた層が基材に最も近い層よりも柔らかいので、圧縮機の高速始動時や、吐出される冷媒の温度と吸入される冷媒の温度の温度差が大きい条件での運転時などに、ピストンの熱膨張量がシリンダよりも大きくなったり、樹脂層が潤滑油を吸収して膨潤したりすることで、基材から最も離れた層が他の部材と接触して摺動しても、基材から最も離れた層が容易に削られるか、たとえ削れなくても容易に変形する。これにより、接触面間の面圧が低減するため、摩擦ロスを低減することができ、圧縮機の効率の低下を抑制することができる。また、基材に最も近い層の硬度を基材の硬度に近づけることができるので、樹脂層と基材との間の密着強度を向上させることができる。
【００１８】
第５の発明に係る圧縮機は、第１〜第４のいずれかの発明に係る圧縮機において、前記樹脂層において、前記基材から最も離れた層の硬度は、前記樹脂層に対向する面の硬度よりも低いことを特徴とする。
【００１９】
この圧縮機では、樹脂層の表面を構成する層（基材から最も離れた層）は、対向する部品よりも硬度が低いため、樹脂層の膨潤などによって樹脂層が対向する部品と接触して摺動した際、基材から最も離れた層は容易に削られる。その結果、摺動部に発生する面圧を低減することができるため、摩擦ロスを低減することができ、圧縮機の効率の低下を抑制することができる。
【００２０】
第６の発明に係る圧縮機は、第１〜第５のいずれかの発明に係る圧縮機において、前記樹脂層を構成する前記複数の層の少なくとも１つの層の曲げ弾性率は、前記樹脂層を挟むように設けられた２つの部材のヤング率の少なくとも一方よりも小さいことを特徴とする。
【００２１】
この圧縮機では、樹脂層を構成する複数の層のうち少なくとも１つの層の曲げ弾性率が小さいため、樹脂層の膨潤などによって樹脂層が対向する部品と接触して摺動した際、樹脂層が弾性変形しやすい。その結果、摺動部に発生する面圧を低減することができるため、摩擦ロスを低減することができ、圧縮機の効率の低下を抑制することができる。
【００２２】
第７の発明に係る圧縮機は、第１〜第６の発明のいずれかに係る圧縮機において、樹脂層は、３以上の層が積層されたものであって、隣り合う２つの層の硬度の差は、基材から最も離れた層と基材に最も近い層との硬度の差より小さい。
【００２３】
この圧縮機では、樹脂層を３以上の層で構成し、隣り合う２つの層の硬度差を、基材から最も離れた層と基材に最も近い層の硬度差よりも小さい範囲に収めることによって、摩擦ロスを低減すると共に樹脂層と基材との間の密着強度を向上させつつ、樹脂層に含まれる層が剥離するのを防止できる。
【００２４】
第８の発明に係る圧縮機は、第７の発明に係る圧縮機において、３以上の層の硬度は、基材から離れるにつれて小さくなる。
【００２５】
この圧縮機では、３以上の層で形成された樹脂層において、各層間の硬度差をより小さく押えることができ、より効果的に樹脂層に含まれる層が剥離するのを防止することができる。
【００２６】
第９の発明に係る圧縮機は、第６〜第８の発明のいずれかに係る圧縮機において、基材から最も離れた層の厚さは、樹脂層の厚さの５０％以下である。
【００２７】
この圧縮機では、基材から最も離れた層、つまり、基材に最も近い層よりも柔らかい層の厚さを樹脂層全体の厚さの５０％以下に抑えることで、樹脂層全体を柔らかい層とした場合と比べて、摩耗粉等のゴミによって樹脂層が削り取られる量を少なく抑えることができる。従って、樹脂層全体の損傷を小さく抑えることができる。
【発明の効果】
【００２８】
以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００２９】
第１〜第３の発明では、複数の層のうち、基材から最も離れた層が膨潤防止剤を有しない層である場合には、樹脂層が冷媒や潤滑油を吸収して膨潤し、基材から最も離れた層が他の部材と接触して摺動しても、膨潤防止剤が他の部材に当接することはない。したがって、摩擦ロスを低減することができるので、圧縮機の効率の低下を抑制することができる。また、複数の層のうち、基材に最も近い層が膨潤防止剤を有しない層である場合には、樹脂層の基材側の面に膨潤防止剤があることにより、樹脂層と基材との密着強度が低下して、樹脂層が基材から剥離してしまうのを防止できる。
【００３０】
第４の発明では、基材から最も離れた層が基材に最も近い層よりも柔らかいので、圧縮機の高速始動時や、吐出される冷媒の温度と吸入される冷媒の温度の温度差が大きい条件での運転時などに、ピストンの熱膨張量がシリンダよりも大きくなったり、樹脂層が潤滑油を吸収して膨潤したりすることで、基材から最も離れた層が他の部材と接触して摺動しても、基材から最も離れた層が容易に削られるか、たとえ削れなくても容易に変形する。これにより、接触面間の面圧が低減するため、摩擦ロスを低減することができ、圧縮機の効率の低下を抑制することができる。また、基材に最も近い層の硬度を基材の硬度に近づけることができるので、樹脂層と基材との間の密着強度を向上させることができる。
【００３１】
第５の発明では、樹脂層の表面を構成する層（基材から最も離れた層）は、対向する部品よりも硬度が低いため、樹脂層の膨潤などによって樹脂層が対向する部品と接触して摺動した際、基材から最も離れた層は容易に削られる。その結果、摺動部に発生する面圧を低減することができるため、摩擦ロスを低減することができ、圧縮機の効率の低下を抑制することができる。
【００３２】
第６の発明では、樹脂層を構成する複数の層のうち少なくとも１つの層の曲げ弾性率が小さいため、樹脂層の膨潤などによって樹脂層が対向する部品と接触して摺動した際、樹脂層が弾性変形しやすい。その結果、摺動部に発生する面圧を低減することができるため、摩擦ロスを低減することができ、圧縮機の効率の低下を抑制することができる。
【００３３】
第７の発明では、樹脂層を３以上の層で構成し、隣り合う２つの層の硬度差を、基材から最も離れた層と基材に最も近い層の硬度差よりも小さい範囲に収めることによって、摩擦ロスを低減すると共に樹脂層と基材との間の密着強度を向上させつつ、樹脂層に含まれる層が剥離するのを防止できる。
【００３４】
第８の発明では、３以上の層で形成された樹脂層において、各層間の硬度差をより小さく押えることができるので、より効果的に樹脂層に含まれる層が剥離するのを防止することができる。
【００３５】
第９の発明では、基材から最も離れた層、つまり、基材に最も近い層よりも柔らかい層の厚さを樹脂層全体の厚さの５０％以下に抑えることで、樹脂層全体を柔らかい層とした場合と比べて、摩耗粉等のゴミによって樹脂層が削り取られる量を少なく抑えることができる。従って、樹脂層全体の損傷を小さく抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る圧縮機の概略断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図であって、シリンダ内でのピストンの動作を示す図である。
【図３】図１に示したフロントヘッドを下方から視た図である。
【図４】図１に示したピストンの斜視図である。
【図５】図１に示した圧縮機構の部分拡大図を模式的に示した図であって、（ａ）は樹脂層が膨潤していない状態を示し、（ｂ）は樹脂層が膨潤している状態を示している。
【図６】（ａ）は、図５（ａ）中の破線Ａで囲んだ領域の拡大図であって、（ｂ）は図５（ａ）中の破線Ｂで囲んだ領域の拡大図である。
【図７】樹脂層の各材料の配合比率の一例を示す説明図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る圧縮機におけるフロントヘッドを下方から視た図である。
【図９】圧縮機構の部分拡大図を模式的に示した図であって、（ａ）は樹脂層が膨潤していない状態を示し、（ｂ）は樹脂層が膨潤している状態を示している。
【図１０】（ａ）は、図９（ａ）中の破線Ａで囲んだ領域の拡大図であって、（ｂ）は図９（ａ）中の破線Ｂで囲んだ領域の拡大図である。
【図１１】樹脂層の各材料の配合比率の一例を示す説明図である。
【図１２】本発明の第３実施形態に係る圧縮機のピストンの斜視図である。
【図１３】圧縮機構の部分拡大図である。
【図１４】本発明の第３実施形態の圧縮機構の部分拡大図を模式的に示した図であって、（ａ）は樹脂層が膨潤していない状態を示し、（ｂ）は樹脂層が膨潤している状態を示している。
【図１５】図１４中の破線Ａで囲んだ領域の拡大図である。
【図１６】本発明の第４実施形態に係る圧縮機におけるシリンダ及びピストンの断面図である。
【図１７】本発明の第５実施形態に係る圧縮機の概略断面図である。
【図１８】図１７のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図１９】本発明の第６実施形態に係る圧縮機におけるシリンダ内でのローラ及びベーンの動作を示す図である。
【図２０】ピストンの斜視図である。
【図２１】圧縮機構の部分拡大図を模式的に示した図であって、（ａ）は樹脂層が膨潤していない状態を示し、（ｂ）は樹脂層が膨潤している状態を示している。
【図２２】本発明の第７実施形態に係る圧縮機の概略断面図である。
【図２３】図２２のＣ−Ｃ線に沿った断面図であって、可動スクロールの動作を示す図である。
【図２４】（ａ）は図２２の部分拡大図であって、（ｂ）は図２３の部分拡大図である。
【図２５】本発明の第１実施形態に係る圧縮機の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について説明する。本実施形態は、１シリンダ型のロータリ圧縮機に本発明を適用した一例である。図１に示すように、本実施形態の圧縮機１は、密閉ケーシング２と、密閉ケーシング２内に配置される圧縮機構１０および駆動機構６を備えている。なお、図１は、駆動機構６の断面を示すハッチングを省略して表示している。この圧縮機１は、例えば、空調装置などの冷凍サイクルに組み込まれて使用され、吸入管３から導入された冷媒（本実施形態では、ＣＯ２）を圧縮して排出管４から排出する。図１の上下方向を単に上下方向として、圧縮機１について以下説明する。
【００３８】
密閉ケーシング２は、両端が塞がれた円筒状の容器であり、その上部には、圧縮された冷媒を排出するための排出管４と、駆動機構６の後述する固定子７ｂのコイルに電流を供給するためのターミナル端子５が設けられている。なお、図１では、コイルとターミナル端子５とを接続する配線は省略して表示している。また。密閉ケーシング２の側部には、圧縮機１に冷媒を導入するための吸入管３が設けられている。また、密閉ケーシング２内の下部には、圧縮機構１０の摺動部の動作を滑らかにするための潤滑油Ｌが貯留されている。密閉ケーシング２の内部には、駆動機構６と、圧縮機構１０とが上下に並んで配置されている。
【００３９】
駆動機構６は、圧縮機構１０を駆動するために設けられており、駆動源となるモータ７と、このモータ７に取り付けられたシャフト８とから構成されている。
【００４０】
モータ７は、密閉ケーシング２の内周面に固定されている略円環状の固定子７ｂと、この固定子７ｂの径方向内側にエアギャップを介して配置される回転子７ａとを備えている。回転子７ａは磁石（図示省略）を有し、固定子７ｂはコイルを有している。モータ７は、コイルに電流を流すことによって発生する電磁力によって、回転子７ａを回転させる。また、固定子７ｂの外周面は、全周にわたって密閉ケーシング２の内周面に密着しているわけではなく、固定子７ｂの外周面には、上下方向に延び且つモータ７の上下の空間を連通させる複数の凹部（図示省略）が、周方向に並んで形成されている。
【００４１】
シャフト８は、モータ７の駆動力を圧縮機構１０に伝達するために設けられており、回転子７ａの内周面に固定されて、回転子７ａと一体的に回転する。また、シャフト８は、後述する圧縮室３１内となる位置に、偏心部８ａを有している。偏心部８ａは、円柱状に形成されており、その軸心がシャフト８の回転中心から偏心している。この偏心部８ａには、圧縮機構１０の後述するローラ４１が装着されている。
【００４２】
また、シャフト８の下側略半分の内部には、上下方向に延在する給油路８ｂが形成されている。この給油路８ｂの下端部には、シャフト８の回転に伴って潤滑油Ｌを給油路８ｂ内に吸い上げるための螺旋羽根形状のポンプ部材（図示省略）が挿入されている。さらに、シャフト８には、給油路８ｂ内の潤滑油Ｌをシャフト８の外側に排出するための複数の排出孔８ｃが形成されている。
【００４３】
圧縮機構１０は、密閉ケーシング２の内周面に固定されるフロントヘッド（第１端板部材）２０と、フロントヘッド２０の上側に配置されるマフラー１１と、フロントヘッド２０の下側に配置されるシリンダ３０と、シリンダ３０の内部に配置されるピストン４０と、シリンダ３０の下側に配置されるリアヘッド（第２端板部材）５０とを備えている。詳細は後述するが、図２に示すように、シリンダ３０は、略円環状の部材であって、その中央部に圧縮室３１が形成されている。シリンダ３０は、リアヘッド５０と共に、フロントヘッド２０の下側にボルトにより固定されている。なお、図２は、シリンダ３０に形成されているボルト孔は省略して表示している。
【００４４】
図１および図３に示すように、フロントヘッド２０は、略円環状の部材であって、その中央部に、シャフト８が回転可能に挿通される軸受け孔２１が形成されている。フロントヘッド２０の外周面は、密閉ケーシング２の内周面にスポット溶接などによって固定されている。フロントヘッド２０の下面は、シリンダ３０の圧縮室３１の上端を閉塞している。フロントヘッド２０には、圧縮室３１において圧縮された冷媒を吐出するための吐出孔２２が形成されている。吐出孔２２は、上下方向から視て、シリンダ３０の後述するブレード収容部３３の近傍に形成されている。図示は省略するが、フロントヘッド２０の上面には、圧縮室３１内の圧力に応じて吐出孔２２を開閉する弁機構が取り付けられている。また、フロントヘッド２０のシリンダ３０よりも径方向外側の部分には、複数の油戻し孔２３が周方向に並んで形成されている。フロントヘッド２０は、金属材料で形成されており、その製造方法としては、金属粉の焼結や、鋳造や、削り出しなどが挙げられる。
【００４５】
リアヘッド５０は、略円環状の部材であって、その中央部にシャフト８が回転可能に挿通される軸受け孔５１が形成されている。リアヘッド５０は、シリンダ３０の圧縮室３１の下端を閉塞している。リアヘッド５０は、金属材料で形成されており、その製造方法としては、金属粉の焼結や、鋳造や、削り出しなどが挙げられる。
【００４６】
マフラー１１は、フロントヘッド２０の吐出孔２２から冷媒が吐出される際の騒音を低減するために設けられている。マフラー１１は、フロントヘッド２０の上面にボルトによって取り付けられ、フロントヘッド２０との間にマフラー空間Ｍを形成している。また、図示は省略するが、マフラー１１には、マフラー空間Ｍ内の冷媒を排出するためのマフラー吐出孔が形成されている。
【００４７】
図１および図２に示すように、シリンダ３０には、上述した圧縮室３１と、圧縮室３１内に冷媒を導入するための吸入孔３２と、ブレード収容部３３が形成されている。なお、図２（ａ）は、図１のＡ−Ａ線断面図であって、フロントヘッド２０の吐出孔２２は本来表れないが、説明の便宜上表示している。シリンダ３０は、金属材料で形成されており、その製造方法としては、金属粉の焼結や、鋳造や、削り出しなどが挙げられる。
【００４８】
吸入孔３２は、シリンダ３０の径方向に延在して形成されており、その端部（圧縮室３１と反対側の端部）には、吸入管３の先端が内嵌されている。
【００４９】
ブレード収容部３３は、シリンダ３０を上下方向に貫通しており、圧縮室３１と連通している。ブレード収容部３３は、圧縮室３１の径方向に延在している。ブレード収容部３３は、上下方向から視て、吸入孔３２とフロントヘッド２０の吐出孔２２との間の位置に形成されている。このブレード収容部３３内には、一対のブッシュ３４が配置されている。一対のブッシュ３４は、略円柱状の部材を半分割した形状に形成されている。この一対のブッシュ３４の間にブレード４２が配置されている。一対のブッシュ３４は、その間にブレード４２が配置された状態で、ブレード収容部３３内において周方向に揺動可能となっている。
【００５０】
図４に示すように、ピストン４０は、円環状のローラ４１と、このローラ４１の外周面から径方向外側に延在するブレード４２とから構成されている。図２に示すように、ローラ４１は、偏心部８ａの外周面に相対回転可能に装着されて、圧縮室３１内に配置されている。ブレード４２は、ブレード収容部３３に配置された一対のブッシュ３４の間に進退可能に配置されている。
【００５１】
図２（ｂ）〜図２（ｄ）に示すように、ブレード４２がブレード収容部３３から圧縮室３１側に出ている状態では、ローラ４１の外周面と圧縮室３１の周壁面との間に形成される空間は、ブレード４２によって低圧室３１ａと高圧室３１ｂに区画される。
【００５２】
図５（ａ）は、出荷時の圧縮機１を示している。図５（ａ）に示すように、出荷時のピストン４０の上下方向長さＨ１は、圧縮室３１の上下方向長さＨ２よりも僅かに小さく、その差は例えば５〜１５μｍである。また、ローラ４１の外径は、偏心部８ａに装着された状態でローラ４１の外周面と圧縮室３１の周壁面との間に、例えば５〜３０μｍの微小な隙間ｄ１（以下、この隙間を径方向隙間ｄ１という）が生じるような大きさとなっている。
【００５３】
＜樹脂層＞
図４、図５（ａ）および図６に示すように、本実施形態のピストン４０は、金属材料からなる基材４３と、基材４３の表面を被覆する薄膜状の樹脂層４４ａ、４４ｂとから構成されている。基材４３の外形は、ほぼピストン４０の外形を構成している。基材４３は、金属粉の焼結や、鋳造や、削り出しによって製造されており、表面には研磨加工が施されている。
【００５４】
樹脂層４４ａ、４４ｂは、それぞれ、基材４３の上面と下面を被覆している。つまり、樹脂層４４ａ、４４ｂは、ピストンの上端面と下端面に形成されている。また、圧縮機１出荷時には樹脂層４４ａ、４４ｂはほとんど膨潤しておらず（僅かに膨潤しているか、全く膨潤していない）、このときの樹脂層４４ａ、４４ｂの膜厚は、例えば、１０〜２０μｍである。なお、膜厚はこの厚さに限定されるものではない。
【００５５】
図６（ａ）、（ｂ）に示すように、樹脂層４４ａ、４４ｂは、４つの層を積層することによって構成されており、基材４３に最も近い第１層と、その外側に向かって順に積層された第２層、第３層、第４層とを有している。つまり、第４層は、基材４３から最も離れている。したがって、第２層及び第３層は、第１層と第４層との間に配置されており、第１層と第４層とを接続している。また、第１層〜第３層の厚さｔ１は等しく、第４層の厚さｔ２は、第１層〜第３層の厚さｔ１よりも小さい。これにより、第４層の厚さｔ２は、樹脂層４４ａ、４４ｂ全体の厚さＴ１（＝３×ｔ１＋ｔ２）の５０％以下となっている。また、樹脂層４４ａ、４４ｂにおいて、第２層および第３層は、油や冷媒を吸収しても膨潤しにくい膨潤防止剤を有する層となっており、基材４３に最も近い第１層と、基材４３から最も離れた第４層は、膨潤防止剤を有しない層となっている。したがって、第２層および第３層は、第１層および第４層と比べて、膨潤が抑制される。膨潤防止剤としては、アルミニウム（Ａｌ）、アルミナ、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）、木屑等を使用できる。なお、図６（ａ）、（ｂ）において、樹脂層４４ａ、４４ｂの各層内にかっこ書きで示した符号Ｌ１〜Ｌ４は、それぞれ、第１層〜第４層の硬度を示している。また、第２層および第３層の硬度は、その層において膨潤防止剤以外の部分の硬度を示している。
【００５６】
図７は、樹脂層４４ａ、４４ｂに配合される２種類の硬い材料と柔らかい材料の配合比率（％）の一例を示している。より具体的には、硬い材料として、ＰＡＩ（ポリイミドアミド）、及び、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体）のいずれか、又は、これらを配合したものが使用される。また、柔らかい材料として、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、グラファイト、及び、ＭｏＳ２（二硫化モリブデン）のいずれか、又は、これらを配合したものが使用される。
【００５７】
図７に示すように、硬い材料と柔らかい材料の配合比率は、基材４３から離れるにつれて、層数と同じ４つの段階に変化している。つまり、硬い材料の配合比率は、第１層が７５％、第２層が５５％、第３層が３５％、第４層が１５％となっており、基材４３から離れるにつれて減少している。一方、柔らかい材料の配合比率は、第１層が２５％、第２層が４５％、第３層が６５％、第４層が８５％となっており、基材４３から離れるにつれて増加している。これにより、樹脂層４４ａ、４４ｂの各層の硬度Ｌ１〜Ｌ４は基材４３から離れるにつれて小さくなる。また、樹脂層４４ａ、４４ｂにおいて隣り合う２つの層の硬度差である、第１層と第２層の硬度差ΔＬ１２（＝Ｌ１−Ｌ２）、第２層と第３層の硬度差ΔＬ２３（＝Ｌ２−Ｌ３）、第３層と第４層の硬度差ΔＬ３４（＝Ｌ３−Ｌ４）は、いずれも、基材４３から最も離れた第４層の硬度Ｌ４と、基材４３に最も近い第１層の硬度Ｌ１との硬度差ΔＬ１４（＝Ｌ１−Ｌ４）よりも小さくなっている。ここで、隣り合う２つの層間の密着強度は、それらの硬度差が小さいほど強くなることから、本実施形態では、第１層と第２層の間の密着強度、第２層と第３層の間の密着強度、及び、第３層と第４層の間の密着強度は、いずれも、第１層の表面に第４層を形成した場合における第１層と第４層の間の密着強度より強くなっている。
【００５８】
また、基材４３から最も離れた第４層は、フロントヘッド２０およびリアヘッド５０を構成する金属材料よりも硬度が低い。なお、本実施形態では、残りの３つの層の硬度も、フロントヘッド２０およびリアヘッド５０を構成する金属材料よりも低い。また、樹脂層４４ａ、４４ｂを構成する各層の曲げ弾性率は、基材４３、フロントヘッド２０およびリアヘッド５０を構成する金属材料のヤング率よりも小さい。なお、「樹脂層を挟むように設けられた２つの部材」とは、ピストン４０の上面に設けられた樹脂層４４ａについては基材４３とフロントヘッド２０のことであり、ピストン４０の下面に設けられた樹脂層４４ｂについては、基材４３とリアヘッド５０のことである。
【００５９】
＜圧縮機の動作＞
次に、本実施形態の圧縮機１の動作について、図２（ａ）〜図２（ｄ）を参照して説明する。図２（ａ）は、ピストン４０が上死点にある状態を示しており、図２（ｂ）〜図２（ｄ）は、図２（ａ）の状態から、それぞれ、シャフト８が、９０°、１８０°（下死点）、２７０°回転した状態を示している。
【００６０】
吸入管３から吸入孔３２を介して圧縮室３１に冷媒を供給しつつ、モータ７の駆動によりシャフト８を回転させると、図２（ａ）〜図２（ｄ）に示すように、偏心部８ａに装着されたローラ４１は、圧縮室３１の周壁面に沿って移動する。これにより、圧縮室３１内で冷媒が圧縮される。冷媒が圧縮される工程について、以下、詳細に説明する。
【００６１】
図２（ａ）の状態から偏心部８ａが図中の矢印方向に回転すると、図２（ｂ）に示すように、ローラ４１の外周面と圧縮室３１の周壁面とによって形成される空間が、低圧室３１ａと高圧室３１ｂに区画される。さらに偏心部８ａが回転すると、図２（ｂ）〜図２（ｄ）に示すように、低圧室３１ａの容積が大きくなるため、吸入管３から吸入孔３２を介して低圧室３１ａ内に冷媒が吸い込まれていく。同時に、高圧室３１ｂの容積が小さくなるため、高圧室３１ｂにおいて冷媒が圧縮される。
【００６２】
そして、高圧室３１ｂ内の圧力が所定の圧力以上になった時点で、フロントヘッド２０に設けられた弁機構が開弁して、高圧室３１ｂ内の冷媒が吐出孔２２を介してマフラー空間Ｍに吐出される。その後、図２（ａ）の状態に戻り、高圧室３１ｂからの冷媒の吐出が完了する。この工程を繰り返すことにより、吸入管３から圧縮室３１に供給された冷媒が連続的に圧縮されて排出される。
【００６３】
マフラー空間Ｍに吐出された冷媒は、マフラー１１のマフラー吐出孔（図示省略）から圧縮機構１０の外に吐出される。圧縮機構１０から吐出された冷媒は、固定子７ｂと回転子７ａとの間のエアギャップなどを通過した後、最終的に、排出管４から密閉ケーシング２の外に排出される。
【００６４】
このとき、シャフト８の排出孔８ｃから圧縮室３１内に供給された潤滑油Ｌの一部は、冷媒と共に吐出孔２２からマフラー空間Ｍに吐出された後、マフラー１１のマフラー吐出孔（図示省略）から圧縮機構１０の外に吐出される。圧縮機構１０の外に吐出された潤滑油Ｌの一部は、フロントヘッド２０の油戻し孔２３を通って密閉ケーシング２の下部の貯留部に戻される。また、圧縮機構１０の外に吐出された潤滑油Ｌの他の一部は、冷媒と共に固定子７ｂと回転子７ａとの間のエアギャップを通過した後、固定子７ｂの外周面に形成された凹部（図示省略）と密閉ケーシング２の内周面との間と、フロントヘッド２０の油戻し孔２３とを通って、密閉ケーシング２の下部の貯留部に戻される。
【００６５】
上述したように、ピストン４０の上下方向長さは、圧縮室３１の上下方向長さよりも僅かに小さく設定されている。そのため、圧縮機１の通常運転時には、図５（ａ）に示すように、ピストン４０の上端面とフロントヘッド２０との間、および、ピストン４０の下端面とリアヘッド５０との間の微小な隙間Ｄ１、Ｄ２（以下、この隙間を軸方向隙間Ｄ１、Ｄ２という）に、シャフト８の排出孔８ｃから排出された潤滑油Ｌが存在する。
【００６６】
また、上述したように、ローラ４１の外径は、偏心部８ａに装着された状態でローラ４１の外周面が、圧縮室３１の周壁面との間に微小な径方向隙間ｄ１を形成するような大きさとなっている。そのため、圧縮機１の通常運転時には、図５（ａ）に示すように、この径方向隙間ｄ１には、シャフト８の排出孔８ｃから排出された潤滑油Ｌが存在する。
【００６７】
[第１実施形態の圧縮機の特徴]
以上、本実施形態の圧縮機１では、樹脂層４４ａ、４４ｂにおいて、第１層〜第４層のうち、基材４３から最も離れた第４層が膨潤防止剤を有しないので、樹脂層４４ａ、４４ｂが潤滑油Ｌを吸収して膨潤し、基材４３から最も離れた第４層がフロントヘッド２０およびリアヘッド５０と接触して摺動しても、膨潤防止剤がフロントヘッド２０およびリアヘッド５０に当接することはない。従って、摩擦ロスを低減することができるので、圧縮機１の効率の低下を抑制することができる。また、第１層〜第４層のうち、基材４３に最も近い第１層が膨潤防止剤を有しないので、樹脂層４４ａ、４４ｂの基材４３側の面に膨潤防止剤があることにより、樹脂層４４ａ、４４ｂと基材４３との密着強度が低下して、樹脂層４４ａ、４４ｂが基材４３から剥離してしまうのを防止できる。
【００６８】
また、本実施形態の圧縮機１では、基材４３から最も離れた第４層が基材４３に最も近い第１層よりも柔らかいので、圧縮機１の高速始動時や、吐出される冷媒の温度と吸入される冷媒の温度の温度差が大きい条件での運転時などに、ピストン４０の熱膨張量がシリンダ３０よりも大きくなったり、樹脂層４４ａ、４４ｂが潤滑油Ｌを吸収して膨潤したりすることで、基材４３から最も離れた第４層がフロントヘッド２０およびリアヘッド５０と接触して摺動しても、基材４３から最も離れた第４層が容易に削られるか、たとえ削れなくても容易に変形する。これにより、接触面間の面圧が低減するため、摩擦ロスを低減することができ、圧縮機１の効率の低下を抑制することができる。また、基材４３に最も近い第１層の硬度を基材４３の硬度に近づけることができるので、樹脂層４４ａ、４４ｂと基材４３との間の密着強度を向上させることができる。
【００６９】
また、本実施形態の圧縮機１では、基材４３から最も離れた第４層の硬度は、フロントヘッド２０およびリアヘッド５０の硬度よりも低いため、樹脂層４４ａ、４４ｂの膨潤などによって樹脂層４４ａ、４４ｂがフロントヘッド２０またはリアヘッド５０と接触して摺動した際、基材４３から最も離れた第４層が容易に削られる。
【００７０】
また、本実施形態の圧縮機１では、樹脂層４４ａ、４４ｂを構成する４つの層の曲げ弾性率が小さいため、樹脂層４４ａ、４４ｂの膨潤などによって樹脂層４４ａ、４４ｂがフロントヘッド２０またはリアヘッド５０と接触して摺動した際、樹脂層４４ａ、４４ｂが弾性変形しやすい。
【００７１】
また、本実施形態の圧縮機１では、樹脂層４４ａ、４４ｂを４つの層で構成し、隣り合う２つの層の硬度差（ΔＬ１２、ΔＬ２３、ΔＬ３４）を、基材４３から最も離れた第４層と基材４３に最も近い第１層の硬度差（ΔＬ１４）よりも小さい範囲に収めることによって、摩擦ロスを低減すると共に樹脂層４４ａ、４４ｂと基材４３との間の密着強度を向上させつつ、樹脂層４４に含まれる層（第１層〜第４層）が剥離するのを防止できる。
【００７２】
また、本実施形態の圧縮機１では、基材４３に最も近い第１層よりも柔らかい第４層の厚さｔ２を樹脂層４４ａ、４４ｂの厚さＴ１の５０％以下に抑えることで、樹脂層４４ａ、４４ｂの全体を第４層と同じ柔らかい層とした場合と比べて、摩耗粉等のゴミによって樹脂層４４ａ、４４ｂが削り取られる量を少なく抑えることができる。従って、樹脂層４４ａ、４４ｂ全体の損傷を小さく抑えることができる。
【００７３】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態の圧縮機は、ピストン４０に樹脂層を設けるのではなく、フロントヘッドやリアヘッドに樹脂層を設けた点で、第１実施形態の圧縮機と相違している。なお、本実施形態では、第１実施形態で説明した要素と同一の要素について同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００７４】
＜樹脂層＞
図８及び図９（ａ）に示すように、本実施形態のフロントヘッド２２０の下面には、薄膜状の樹脂層２４４が形成されている。また、図８では図示を省略したが、リアヘッド２５０の上面にも、薄膜状の樹脂層２４５が形成されている（図９（ａ）、（ｂ）参照）。図８に示すように、樹脂層２４４は、ピストン４０の上面が摺動する領域を含んだ領域（図中のハッチング部分）に形成されている。同様に、樹脂層２４５は、ピストン４０の下面が摺動する領域を含んだ領域に形成されている。
【００７５】
図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、樹脂層２４４、２４５は、３つの層を積層することによって形成されており、フロントヘッド２２０またはリアヘッド２５０に最も近い第１層と、その外側に向かって順に積層された第２層、第３層とを有している。つまり、第３層は、フロントヘッド２２０またはリアヘッド２５０の基材から最も離れている。したがって、第２層は、第１層と第３層との間に配置されており、第１層と第３層とを接続している。また、第１層及び第２層の厚さｔ２１は等しく、第３層の厚さｔ２２は、第１層及び第２層の厚さｔ２１よりも小さい。これにより、第３層の厚さｔ２２は、樹脂層２４４、２４５の厚さＴ２（＝２×ｔ２１＋ｔ２２）の５０％以下となっている。また、樹脂層２４４、２４５において、第２層は、油や冷媒を吸収しても膨潤しにくい膨潤防止剤を有する層となっており、基材に最も近い第１層と、基材から最も離れた第３層は、膨潤防止剤を有しない層となっている。したがって、第２層は、第１層および第３層と比べて、膨潤が抑制される。なお、図１０（ａ）、（ｂ）において、樹脂層２４４、２４５の各層内にかっこ書きで示した符号Ｌ２１〜Ｌ２４は、それぞれ、第１層〜第３層の硬度を示している。また、第２層の硬度は、その層において膨潤防止剤以外の部分の硬度を示している。
【００７６】
図１１に示すように、樹脂層２４４、２４５は、上記の硬い材料と柔らかい材料の配合比率を層数と同じ３つの段階に変化している。つまり、硬い材料の配合比率は、第１層が７５％、第２層が５５％、第３層が３５％となっており、フロントヘッド２２０またはリアヘッド２５０の基材から離れるにつれて減少している。一方、柔らかい材料の配合比率は、第１層が２５％、第２層が４５％、第３層が６５％となっており、フロントヘッド２２０またはリアヘッド２５０の基材から離れるにつれて増加している。これにより、樹脂層２４４、２４５の各層の硬度Ｌ２１〜Ｌ２３はフロントヘッド２２０またはリアヘッド２５０の基材から離れるにつれて小さくなる。また、樹脂層２４４、２４５において隣り合う２つの層の硬度差である、第１層と第２層の硬度差ΔＬ１２（＝Ｌ２１−Ｌ２２）、第２層と第３層の硬度差ΔＬ２３（＝Ｌ２２−Ｌ２３）は、いずれも、基材から最も離れた第３層の硬度Ｌ２３と、基材に最も近い第１層の硬度Ｌ２１との硬度差ΔＬ１３（＝Ｌ２１−Ｌ２３）よりも小さくなっている。本実施形態では、第１層と第２層の間の密着強度、及び、第２層と第３層の間の密着強度は、いずれも、第１層の表面に第３層を形成した場合における第１層と第３層の間の密着強度より強くなっている。
【００７７】
また、基材から最も離れた第３層は、ピストン４０を構成する金属材料よりも硬度が低い。なお、本実施形態では、残りの２つの層の硬度も、ピストン４０を構成する金属材料よりも低い。また、樹脂層２４４、２４５を構成する各層の曲げ弾性率は、フロントヘッド２０の基材、リアヘッド５０の基材、およびピストン４０を構成する金属材料のヤング率よりも小さい。なお、「樹脂層を挟むように設けられた２つの部材」とは、フロントヘッド２０の下面に設けられた樹脂層２４４については、フロントヘッド２０の基材とピストン４０のことであり、リアヘッド５０の上面に設けられた樹脂層２４５については、リアヘッド５０の基材とピストン４０のことである。
【００７８】
[第２実施形態の圧縮機の特徴]
以上、本実施形態の圧縮機では、第１実施形態と同様に、摩擦ロスを低減することができるので、圧縮機の効率の低下を抑制することができる。また、樹脂層２４４、２４５が基材から剥離してしまうのを防止できる。
【００７９】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態の圧縮機は、ピストン４０の基材４３の上面または下面に樹脂層を設けるのではなく、ピストン４０の基材４３の外周面（ブレードの取り付け面を除く）に樹脂層３４４を設けた点で、第１実施形態の圧縮機と相違している。なお、本実施形態では、第１実施形態で説明した要素と同一の要素について同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００８０】
＜樹脂層＞
図１５に示すように、樹脂層３４４は、４つの層を積層することによって形成されており、基材４３の外周面に最も近い第１層と、その外側に向かって順次に積層された第２層、第３層及び第４層とを有している。つまり、第４層は、基材４３から最も離れている。また、第１層〜第３層の厚さｔ３１は等しく、第４層の厚さｔ３２は、第１層〜第３層の厚さｔ３１よりも小さい。これにより、第４層の厚さｔ３２は、樹脂層３４４の全体の厚さＴ３（＝３×ｔ３１＋ｔ３２）の５０％以下となっている。また、第１実施形態と同様に、樹脂層３４４において、第２層および第３層は、油や冷媒を吸収しても膨潤しにくい膨潤防止剤を有する層となっており、第１層および第４層は、膨潤防止剤を有しない層となっている。したがって、第２層および第３層は、第１層および第４層と比べて、膨潤が抑制される。なお、図１５において、樹脂層３４４の各層内にかっこ書きで示した符号Ｌ３１〜Ｌ３４は、それぞれ、第１層〜第４層の硬度を示している。また、第２層および第３層の硬度は、その層において膨潤防止剤以外の部分の硬度を示している。
【００８１】
樹脂層３４４は、第１実施形態の樹脂層４４ａ、４４ｂと同じく、上記の硬い材料と柔らかい材料の配合比率（％）を層数と同じ４つの段階に変化させたものであって、樹脂層３４４において隣り合う２つの層の硬度差である、第１層と第２層の硬度差（＝Ｌ３１−Ｌ３２）、第２層と第３層の硬度差（＝Ｌ３２−Ｌ３３）、第３層と第４層の硬度差（＝Ｌ３３−Ｌ３４）は、いずれも、基材４３から最も離れた第４層の硬度Ｌ３４と、基材４３に最も近い第１層の硬度Ｌ３１との硬度差（＝Ｌ３１−Ｌ３４）よりも小さくなっている。本実施形態では、第１層と第２層の間の密着強度、第２層と第３層の間の密着強度、及び、第３層と第４層の間の密着強度は、いずれも、第１層の表面に第４層を形成した場合における第１層と第４層の間の密着強度より強くなっている。
【００８２】
また、基材４３から最も離れた第４層は、シリンダ３０を構成する金属材料よりも硬度が低い。なお、本実施形態では、残りの３つの層の硬度も、シリンダ３０を構成する金属材料よりも低い。また、樹脂層３４４を構成する各層の曲げ弾性率は、基材４３およびシリンダ３０を構成する金属材料のヤング率よりも小さい。なお、本実施形態では、「樹脂層を挟むように設けられた２つの部材」とは、基材４３とシリンダ３０のことである。
【００８３】
[第３実施形態の圧縮機の特徴]
以上、本実施形態の圧縮機では、第１実施形態と同様に、摩擦ロスを低減することができるので、圧縮機の効率の低下を抑制することができる。また、樹脂層３４４が基材４３から剥離してしまうのを防止できる。
【００８４】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態の圧縮機は、ピストン４０に樹脂層を設けるのではなく、シリンダ３０の内周面（冷媒吸入穴やブレード収容溝の開口部分を除く）に樹脂層４４４を設けた点で、第１実施形態の圧縮機と相違している。なお、本実施形態では、第１実施形態で説明した要素と同一の要素について同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００８５】
＜樹脂層＞
樹脂層４４４は、３つの層を積層することによって形成されており、シリンダ３０の基材の内周面に最も近い第１層と、その外側に向かって順次に積層された第２層及び第３層とを有している。つまり、第３層は、シリンダ３０の基材から最も離れている。したがって、第２層は、第１層と第３層との間に配置されており、第１層と第３層とを接続している。また、第１層及び第２層の厚さは等しく、第３層の厚さは、第１層及び第２層の厚さよりも小さい。これにより、第３層の厚さは、樹脂層４４４の厚さの５０％以下となっている。また、第１実施形態と同様に、樹脂層４４４において、第２層は、油や冷媒を吸収しにくい膨潤防止剤を有する層となっており、第１層および第３層は、膨潤防止剤を有しない層となっている。したがって、第２層は、第１層および第３層と比べて、膨潤が抑制される。
【００８６】
樹脂層４４４は、第２実施形態の樹脂層２４４、２４５と同じく、上記の硬い材料と柔らかい材料の配合比率（％）を層数と同じ３つの段階に変化させたものであって、樹脂層４４４において隣り合う２つの層の硬度差である、第１層と第２層の硬度差、第２層と第３層の硬度差は、いずれも、基材から最も離れた第３層の硬度と、基材に最も近い第１層の硬度との硬度差よりも小さくなっている。本実施形態では、第１層と第２層の間の密着強度、及び、第２層と第３層の間の密着強度は、いずれも、第１層の表面に第３層を形成した場合における第１層と第３層の間の密着強度より強くなっている。
【００８７】
また、基材から最も離れた第３層は、ピストン４０を構成する金属材料よりも硬度が低い。なお、本実施形態では、残りの２つの層の硬度も、ピストン４０を構成する金属材料よりも低い。また、樹脂層４４４を構成する各層の曲げ弾性率は、シリンダ３０の基材およびピストン４０を構成する金属材料のヤング率よりも小さい。なお、本実施形態では「樹脂層を挟むように設けられた２つの部材」とは、シリンダ３０の基材とピストン４０のことである。
【００８８】
[第４実施形態の圧縮機の特徴]
以上、本実施形態の圧縮機では、第１実施形態と同様に、摩擦ロスを低減することができるので、圧縮機の効率の低下を抑制することができる。また、樹脂層４４４が基材から剥離してしまうのを防止できる。
【００８９】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について説明する。本実施形態は、２シリンダ型のロータリ圧縮機に本発明を適用した一例である。図１７に示すように、本実施形態の圧縮機５０１は、シャフト５０８および圧縮機構５１０の構成が上記第１実施形態と異なっている。また、本実施形態の圧縮機５０１では、２本の吸入管３が、密閉ケーシング２の側部に上下に並んで設けられている。その他の構成は上記第１実施形態と同様であるため、同じ符号を用いて適宜その説明を省略する。
【００９０】
シャフト５０８は、２つの偏心部５０８ａ、５０８ｄを有している。２つの偏心部５０８ａ、５０８ｄの軸心は、シャフト５０８の回転軸を中心として１８０°ずれている。また、シャフト５０８は、上記第１実施形態のシャフト８と同じく、給油路５０８ｂと、複数の排出孔５０８ｃを有している。
【００９１】
圧縮機構５１０は、シャフト５０８の軸方向に沿って上から下に向かって順に、フロントマフラー５１１と、フロントヘッド５２０と、シリンダ５３０およびピストン５４０と、ミドルプレート５５０と、シリンダ５６０およびピストン５７０と、リアヘッド５８０と、リアマフラー５１２とを有する。なお、フロントヘッド５２０およびミドルプレート５５０は、ピストン５４０の上下端に配置されており、本発明の第１端板部材および第２端板部材に相当する。また、ミドルプレート５５０およびリアヘッド５８０は、ピストン５７０の上下端に配置されており、本発明の第１端板部材および第２端板部材に相当する。
【００９２】
フロントマフラー５１１は、上記第１実施形態のマフラー１１と同様の構成を有し、フロントヘッド５２０との間にマフラー空間Ｍ１を形成している。
【００９３】
フロントヘッド５２０には、軸受け孔５２１と、吐出孔５２２（図１８参照）と、油戻し孔５２３とが形成されている。さらに、フロントヘッド５２０は、上下方向に貫通する貫通孔（図示省略）が形成されている。この貫通孔は、リアヘッド５８０とリアマフラー５１２とによって形成されるマフラー空間Ｍ２内の冷媒を、マフラー空間Ｍ１に排出するための流路の一部を構成している。フロントヘッド５２０は、この貫通孔を有する点以外、第１実施形態のフロントヘッド２０と同様の構成である。
【００９４】
図１８に示すように、シリンダ５３０には、圧縮室５３１と、吸入孔５３２と、ブレード収容部５３３とが形成されている。さらに、シリンダ５３０には、圧縮室５３１の外周側部分に、後述するマフラー空間Ｍ２内の冷媒をマフラー空間Ｍ１に排出するための貫通孔５３５が形成されている。シリンダ５３０は、この貫通孔５３５を有する点以外、第１実施形態のシリンダ３０と同様の構成である。
【００９５】
ピストン５４０は、上記第１実施形態のピストン４０と同様の構成であって、ローラ４１と、ブレード４２とから構成されている。ローラ４１は、偏心部５０８ａの外周面に回転可能に装着されており、ブレード４２は、シリンダ５３０のブレード収容部５３３に配置された一対のブッシュ３４の間に進退可能に配置されている。
【００９６】
ミドルプレート５５０は、円環状の板部材であって、シリンダ５３０とシリンダ５６０との間に配置され、シリンダ５３０の圧縮室５３１の下端を閉塞すると共に、シリンダ５６０の圧縮室５３１の上端を閉塞している。また、ミドルプレート５５０には、後述するマフラー空間Ｍ２内の冷媒をマフラー空間Ｍ１に排出するための貫通孔（図示省略）が形成されている。ミドルプレート５５０は、金属材料で形成されており、その製造方法としては、金属粉の焼結や、鋳造や、削り出しなどが挙げられる。
【００９７】
シリンダ５６０は、上述したシリンダ５３０と同様の構成であって、圧縮室５６１と、吸入孔５６２と、一対のブッシュ３４が配置されたブレード収容部（図示省略）と、貫通孔（図示省略）とを有する。
【００９８】
ピストン５７０は、上記第１実施形態のピストン４０と同様の構成であって、ローラ４１と、ブレード４２とから構成されている。ローラ４１は、偏心部５０８ｄの外周面に回転可能に装着されており、ブレード４２は、シリンダ５６０のブレード収容部（図示省略）に配置された一対のブッシュ３４の間に進退可能に配置されている。
【００９９】
リアヘッド５８０は、シリンダ５６０の下側に配置され、シリンダ５６０の圧縮室５３１の下端を閉塞している。リアヘッド５８０は、略円環状の部材であって、その中央部に、シャフト５０８が回転可能に挿通される軸受け孔５８１が形成されている。また、リアヘッド５８０には、シリンダ５６０の圧縮室５６１において圧縮された冷媒を、リアヘッド５８０とリアマフラー５１２との間に形成されるマフラー空間Ｍ２に吐出するための吐出孔（図示省略）が形成されている。さらに、リアヘッド５８０には、マフラー空間Ｍ２内の冷媒をマフラー空間Ｍ１に排出するための貫通孔（図示省略）が形成されている。また、リアヘッド５８０の下面には、圧縮室１３１内の圧力に応じて吐出孔を開閉する弁機構（図示省略）が取り付けられている。リアヘッド５８０は、金属材料で形成されており、その製造方法としては、金属粉の焼結や、鋳造や、削り出しなどが挙げられる。
【０１００】
リアマフラー５１２は、リアヘッド５８０の吐出孔（図示省略）から冷媒が吐出される際の騒音を低減するために設けられている。リアマフラー５１２は、リアヘッド５８０の下面にボルトによって取り付けられ、リアヘッド５８０との間にマフラー空間Ｍ２を形成している。マフラー空間Ｍ２は、リアヘッド５８０、シリンダ５６０、ミドルプレート５５０、シリンダ５３０およびフロントヘッド５２０にそれぞれ形成された貫通孔を介して、マフラー空間Ｍ１と連通している。
【０１０１】
＜樹脂層＞
本実施形態の圧縮機では、第１実施形態と同様の樹脂層４４ａ、４４ｂ（図４参照）を、ピストン５４０、５７０の上端面や下端面の全面又は一部に形成してもよい。また、第２実施形態と同様の樹脂層２４４、２４５（図８、９参照）を、フロントヘッド５２０の下端面、ミドルプレート５５０の上端面や下端面、リアヘッド５８０の上端面の全面又は一部に形成してもよい。また、第３実施形態と同様の樹脂層３４４（図１２〜１４参照）を、ピストン５４０、５７０のローラ４１の外周面の全面又は一部に形成してもよい。また、第４実施形態と同様の樹脂層４４４（図１６参照）を、シリンダ５３０、５６０の内周面の全面又は一部に形成してもよい。
【０１０２】
＜圧縮機の動作＞
本実施形態の圧縮機５０１の動作について説明する。吸入孔５３２、５６２から圧縮室５３１、５６１に冷媒を供給しつつ、モータ７の駆動によりシャフト５０８を回転させると、偏心部５０８ａに装着されたピストン５４０のローラ４１は、圧縮室５３１の周壁面に沿って移動する。これにより、圧縮室５３１内で冷媒が圧縮される。これと並行して、偏心部５０８ｄに装着されたピストン５７０のローラ４１は、圧縮室５６１の周壁面に沿って移動する。これにより、圧縮室５６１内で冷媒が圧縮される。
【０１０３】
圧縮室５３１内の圧力が所定の圧力以上になった時点で、フロントヘッド５２０に設けられた弁機構が開弁して、圧縮室５３１内の冷媒がフロントヘッド５２０の吐出孔５２２からマフラー空間Ｍ１に吐出される。また、圧縮室５６１内の圧力が所定の圧力以上になった時点で、リアヘッド５８０に設けられた弁機構が開弁して、圧縮室５６１内の冷媒がリアヘッド５８０の吐出孔（図示省略）からマフラー空間Ｍ２に吐出される。マフラー空間Ｍ２に吐出された冷媒は、リアヘッド５８０、シリンダ５６０、ミドルプレート５５０、シリンダ５３０およびフロントヘッド５２０にそれぞれ形成された貫通孔を介して、マフラー空間Ｍ１に吐出される。
【０１０４】
マフラー空間Ｍ１に吐出された冷媒は、フロントマフラー５１１のマフラー吐出孔（図示省略）から圧縮機構５１０の外に吐出されて、その後、固定子７ｂと回転子７ａとの間のエアギャップを通過した後、最終的に、排出管４から密閉ケーシング２の外に排出される。
【０１０５】
[第５実施形態の圧縮機の特徴]
以上、本実施形態の圧縮機では、第１実施形態と同様に、摩擦ロスを低減することができるので、圧縮機の効率の低下を抑制することができる。また、樹脂層が基材から剥離してしまうのを防止できる。
【０１０６】
（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態について説明する。本実施形態の圧縮機は、圧縮機構６１０の構成が上記第１実施形態と異なっている。その他の構成は上記第１実施形態と同様であるため、同じ符号を用いて適宜その説明を省略する。
【０１０７】
図１９に示すように、圧縮機構６１０は、シリンダ６３０とシリンダ６３０の内部に配置される部材の構成が異なっており、その他の構成は上記第１実施形態と同様である。
【０１０８】
シリンダ６３０は、圧縮室６３１と吸入孔６３２を有している。また、シリンダ６３０は、第１実施形態のブレード収容部３３に代えて、ベーン収容部６３３を有しており、その他の構成は、上記第１実施形態のシリンダ３０と同様である。ベーン収容部６３３は、シリンダ６３０を上下方向に貫通しており、圧縮室６３１に連通している。また、ベーン収容部６３３は、圧縮室６３１の径方向に延在している。
【０１０９】
圧縮室６３１の内側には、円環状のローラ６４１が配置されている。ローラ６４１は、偏心部８ａの外周面に相対回転可能に装着された状態で、圧縮室６３１内に配置されている。また、ローラ６４１の上下方向長さは、第１実施形態のピストン４０の上下方向長さＨ１と同じである。また、ローラ６４１の外径は、第１実施形態のピストン４０のローラ４１の外径と同じである。
【０１１０】
ベーン収容部６３３の内側には、ベーン６４４が配置されている。図２０に示すように、ベーン６４４は、平板状の部材であって、その上下方向長さは、ローラ６４１の上下方向長さと同じである。ベーン６４４の圧縮室６３１の中心側の先端部（図１９中の下側の先端部）は、上方から視て先細り状に形成されている。また、ベーン６４４は、ベーン収容部６３３内に設けられた付勢バネ６４７によって付勢されており、圧縮室６３１側の先端部が、ローラ６４１の外周面に押し付けられている。そのため、図１９（ａ）〜図１９（ｄ）に示すように、シャフト８の回転に伴ってローラ６４１が圧縮室６３１の周壁面に沿って移動すると、ベーン６４４は、ベーン収容部６３３内で、圧縮室６３１の径方向に沿って進退移動する。また、図１９（ｂ）〜図１９（ｄ）に示すように、ベーン６４４が、ベーン収容部６３３から圧縮室６３１側に出ている状態では、ローラ６４１の外周面と圧縮室６３１の周壁面との間に形成される空間は、ベーン６４４によって低圧室６３１ａと高圧室６３１ｂに区画される。
【０１１１】
図２０および図２１に示すように、ローラ６４１は、金属材料からなる基材６４２と、基材６４２の表面を被覆する薄膜状の樹脂層６４３ａ〜６４３ｃとから構成されている。また、ベーン６４４は、金属材料からなる基材６４５と、基材６４５の表面を被覆する薄膜状の樹脂層６４６ａ、６４６ｂとから構成されている。
【０１１２】
図２０に示すように、基材６４２、６４５の外形は、それぞれ、ほぼローラ６４１とベーン６４４の外形を構成している。基材６４２、６４５は、金属粉の焼結や、鋳造や、削り出しによって製造されており、表面には研磨加工が施されている。
【０１１３】
＜樹脂層＞
ローラ６４１の樹脂層６４３ａ、６４３ｂは、それぞれ、基材６４２の上面と下面を被覆している。つまり、樹脂層６４３ａ、６４３ｂは、ローラ６４１の上端面と下端面に形成されている。また、樹脂層６４３ｃは、ローラ６４１の外周面に形成されている。また、ベーン６４４の樹脂層６４６ａ、６４６ｂは、それぞれ、基材６４５の上面と下面に形成されている。つまり、樹脂層６４６ａ、６４６ｂは、ベーン６４４の上端面と下端面に形成されている。樹脂層６４３ａ〜６４３ｃ、６４６ａ、６４６ｂの材料および膜厚は、第１実施形態のピストン４０の樹脂層４４ａ、４４ｂと同様である。
【０１１４】
＜圧縮機の動作＞
次に、本実施形態の圧縮機の動作について説明する。図１９（ａ）は、ローラ６４１が上死点にある状態を示しており、図１９（ｂ）〜図１９（ｄ）は、図１９（ａ）の状態から、それぞれ、シャフト８が、９０°、１８０°（下死点）、２７０°回転した状態を示している。
【０１１５】
吸入管３から吸入孔６３２を介して圧縮室６３１に冷媒を供給しつつ、モータ７の駆動によりシャフト８を回転させると、図１９（ａ）〜図１９（ｄ）に示すように、偏心部８ａに装着されたローラ６４１は、圧縮室６３１の周壁面に沿って移動する。これにより、圧縮室６３１内で冷媒が圧縮される。冷媒が圧縮される工程について、以下、詳細に説明する。
【０１１６】
図１９（ａ）の状態から偏心部８ａが図中の矢印方向に回転すると、図１９（ｂ）に示すように、ローラ６４１の外周面と圧縮室６３１の周壁面とによって形成される空間が、低圧室６３１ａと高圧室６３１ｂに区画される。さらに偏心部８ａが回転すると、図１９（ｂ）〜図１９（ｄ）に示すように、低圧室６３１ａの容積が大きくなるため、吸入管３から吸入孔６３２を介して低圧室６３１ａ内に冷媒が吸い込まれていく。同時に、高圧室６３１ｂの容積が小さくなるため、高圧室６３１ｂにおいて冷媒が圧縮される。
【０１１７】
そして、高圧室６３１ｂ内の圧力が所定の圧力以上になった時点で、フロントヘッド２０に設けられた弁機構が開弁して、高圧室６３１ｂ内の冷媒が吐出孔２２を介してマフラー空間Ｍに吐出される。マフラー空間Ｍに吐出された冷媒は、第１実施形態の圧縮機１と同様の経路を通り、最終的に、排出管４から密閉ケーシング２の外に排出される。
【０１１８】
[第６実施形態の圧縮機の特徴]
以上、本実施形態の圧縮機では、第１実施形態と同様に、摩擦ロスを低減することができるので、圧縮機の効率の低下を抑制することができる。また、樹脂層６４３ａ〜６４３ｃ、６４６ａ、６４６ｂが基材６４２、６４５から剥離してしまうのを防止できる。
【０１１９】
（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態について説明する。本実施形態は、スクロール圧縮機に本発明を適用した一例である。図２２に示すように、本実施形態の圧縮機７０１は、密閉ケーシング７０２と、密閉ケーシング７０２の内部に配置される圧縮機構７１０および駆動機構７０６を備えている。図２２は、駆動機構７０６の断面を示すハッチングを省略して表示している。図２２の上下方向を単に上下方向として、圧縮機７０１について以下説明する。
【０１２０】
密閉ケーシング７０２は、両端が塞がれた円筒状の容器であり、その上部には、冷媒を導入するための吸入管７０３が設けられている。密閉ケーシング７０２の側部には、圧縮された冷媒を排出するための排出管７０４と、駆動機構７０６の後述する固定子７０７ｂのコイルに電気を供給するためのターミナル端子（図示省略）とが設けられている。また、密閉ケーシング７０２内の下部には、圧縮機構７１０の摺動部の動作を滑らかにするための潤滑油Ｌが貯留されている。密閉ケーシング７０２の内部には、圧縮機構７１０と、駆動機構７０６とが上下に並んで配置されている。
【０１２１】
駆動機構７０６は、駆動源となるモータ７０７と、このモータ７０７に取り付けられたシャフト７０８とを有する。モータ７０７と、モータ７０７の駆動力を圧縮機構７１０に伝達するためのシャフト７０８とを有する。
【０１２２】
モータ７０７は、第１実施形態のモータ７とほぼ同様の構成であって、密閉ケーシング７０２の内周面に固定されている略円環状の固定子７０７ｂと、この固定子７０７ｂの径方向内側にエアギャップを介して配置される回転子７０７ａとを備えている。また、固定子７０７ｂの外周面は、全周にわたって密閉ケーシング７０２の内周面に密着しているわけではなく、固定子７０７ｂの外周面には、上下方向に延び且つモータ７０７の上下の空間を連通させる複数の凹部（図示省略）が、周方向に並んで形成されている。
【０１２３】
シャフト７０８は、モータ７０７の駆動力を圧縮機構７１０に伝達するために設けられており、固定子７０７ｂの内周面に固定されて、回転子７０７ａと一体的に回転する。シャフト７０８は、その上端部に偏心部７０８ａを有している。偏心部７０８ａは、円柱状であって、その軸心がシャフト７０８の回転中心から偏心している。この偏心部７０８ａには、可動スクロール７４０の後述する軸受部７４３が装着されている。
【０１２４】
また、シャフト７０８の内部には、上下方向にシャフト７０８を貫通する給油路７０８ｂが形成されている。この給油路７０８ｂの下端部には、シャフト７０８の回転に伴って潤滑油Ｌを給油路７０８ｂ内に吸い上げるためのポンプ部材（図示省略）が挿入されている。さらに、シャフト７０８には、給油路７０８ｂ内の潤滑油Ｌをシャフト７０８の外部に排出するための複数の排出孔７０８ｃが形成されている。
【０１２５】
圧縮機構７１０は、密閉ケーシング７０２の内周面に固定されるハウジング７２０と、ハウジング７２０の上側に配置される固定スクロール（第１スクロール）７３０と、ハウジング７２０と固定スクロール７３０との間に配置される可動スクロール（第２スクロール）７４０とを備えている。
【０１２６】
ハウジング７２０は、略円環状の部材であって、密閉ケーシング７０２に圧入固定されており、その外周面が全周にわたって密閉ケーシング７０２の内周面に密着している。ハウジング７２０の中央部には、偏心部収容孔７２１と、この偏心部収容孔７２１よりも径の小さい軸受け孔７２２とが上下に並んで形成されている。偏心部収容孔７２１の内側には、シャフト７０８の偏心部７０８ａが、可動スクロール７４０の軸受部７４３の内側に挿入された状態で収容されている。軸受け孔７２２は、筒状の軸受７２３を介して、シャフト７０８を相対回転可能に支持している。また、ハウジング７２０の上面の偏心部収容孔７２１の外周側には、環状溝７２４が形成されている。また、この環状溝７２４よりも外周側には、ハウジング７２０を上下方向に貫通する連通孔７２５が形成されている。
【０１２７】
図２２および図２３に示すように、固定スクロール７３０は、略円盤状の部材であって、その下面の外周側部分がハウジング７２０の上面と密着するように、ボルト（図示省略）でハウジング７２０に固定されている。固定スクロール７３０の下面の中央部には、略円形状の凹部７３１が形成されている。また、この凹部７３１の底面には、下方に突出する渦巻状の固定側ラップ（第１ラップ）７３２が形成されている。固定スクロール７３０の下面（凹部７３１の底面を除く）と、固定側ラップ７３２の先端面とは略面一に形成されている。また、図２３に示すように、固定側ラップ７３２の外周側端部（巻き終わり端部）は、凹部７３１の周壁面に連結されている。
【０１２８】
また、図２２に示すように、固定スクロール７３０には、その上面から固定スクロール７３０の下面近傍まで延在する吸入路７３３が形成されている。吸入路７３３は、凹部７３１内に冷媒を導入するために設けられている。吸入路７３３の上端には、吸入管７０３の下端が内嵌されている。図２３に示すように、この吸入路７３３の下端は、凹部７３１の底面のうち、最も径の大きい部分に形成されている。
【０１２９】
また、固定スクロール７３０の上面の略中央部には、窪み部７３４が形成されており、この窪み部７３４を覆うようにカバー部材７３５が固定スクロール７３０に取り付けられている。また、窪み部７３４の底面には、下方に延びて凹部７３１に連通する吐出孔７３６が形成されている。吐出孔７３６の下端は、凹部７３１の底面のほぼ中央部に形成されている。また、固定スクロール７３０には、凹部７３４とカバー部材７３５とによって囲まれた空間と、ハウジング７２０に形成された連通孔７２５とを連通させるための連通孔７３７が形成されている。なお、図２３では、固定スクロール７３０に形成されているボルト孔および後述する連通孔７３７は省略して表示している。また、固定スクロール７３０は、金属材料で形成されており、その製造方法としては、金属粉の焼結や、鋳造や、削り出しなどが挙げられる。
【０１３０】
可動スクロール７４０は、円盤状の平板部７４１と、この平板部７４１の上面から上方に突出する渦巻き状の可動側ラップ７４２と、平板部７４１の下面から下方に突出する円筒状の軸受部７４３とから構成されている。軸受部７４３の内側には、シャフト７０８の偏心部７０８ａが相対回転可能に挿入されている。
【０１３１】
平板部７４１は、固定スクロール７３０の下面と、偏心部収容孔７２１の周壁部の上端と間に挟まれている。また、平板部７４１は、環状溝７２４内に配置されたオルダムリング７５０を介して、ハウジング７２０に支持されている。オルダムリング７５０は、可動スクロール７４０の自転運動を阻止するための部材であって、その上下面に突起（図示省略）を有している。この突起が、ハウジング７２０および可動スクロール７４０に形成された互いに直交する方向の直線状の溝（図示省略）に係合しており、これにより、オルダムリング７５０は、ハウジング７２０および可動スクロール７４０に対して、それぞれの溝に沿った方向（即ち、直交する２方向）に相対移動可能となっている。そのため、可動スクロール７４０は、その向き(角度)が一定のまま、ハウジング７２０に対して水平方向に移動可能となっている。平板部７４１がオルダムリング７５０を介してハウジング７２０に支持されていることと、軸受部７４３内に偏心部７０８ａが相対回転可能に挿入されていることによって、偏心部７０８ａ（シャフト７０８）が回転すると、可動スクロール７４０は、自転することなく、シャフト７０８の回転軸を中心に円を描くように移動（旋回）する。
【０１３２】
また、平板部７４１には、凹部７３１内の圧縮された冷媒の一部を、ハウジング７２０の偏心部収容孔７２１内に導くための小孔（図示省略）が形成されている。そのため、圧縮機７０１の運転時に、平板部７４１は、偏心部収容孔７２１内の高圧冷媒から上向きの力を受けて、平板部７４１の上面は、固定スクロール７３０の下面に押し付けられる。これにより、凹部７３１内の高圧冷媒によって、可動スクロール７４０が下方に押圧されて、後述する軸方向隙間Ｄ３、Ｄ４が大きくなるのを防止している。
【０１３３】
また、図２３に示すように、可動スクロール７４０の可動側ラップ７４２は、固定スクロール７３０の固定側ラップ７３２とほぼ対称な形状であって、固定側ラップ７３２と噛み合うように平板部７４１に配置されており、固定側ラップ７３２の側面および凹部７３１の周壁面と、可動側ラップ７４２の側面との間には、略三日月状の空間が複数個形成される。
【０１３４】
図２４は、出荷時の圧縮機７０１を示している。図２４（ｂ）に示すように、可動側ラップ７４２は、可動スクロール７４０の旋回時に、その側面が、固定側ラップ７３２の側面および凹部７３１の周壁面に複数箇所において例えば１０〜３０μｍの微小な隙間ｄ２（以下、この隙間を径方向隙間ｄ２という）を空けて近接した状態で、固定側ラップ７３２の側面に沿って移動するように形成されている。また、図２４（ａ）に示すように、可動スクロール７４０の平板部７４１の上面と、固定側ラップ７３２の先端面との間、および、固定スクロール７３０の凹部７３１の底面と、可動側ラップ７４２の先端面との間には、例えば１０〜３０μｍ程度の微小な隙間Ｄ３、Ｄ４（以下、この隙間を軸方向隙間Ｄ３、Ｄ４という）が形成されている。
【０１３５】
図２４に示すように、本実施形態の可動スクロール７４０は、金属材料からなる基材７４５と、基材７４５の表面を被覆する薄膜状の樹脂層７４６ａ〜７４６ｄとから構成されている。基材７４５の外形は、ほぼ可動スクロール７４０の外形を構成している。基材７４５は、金属粉の焼結や、鋳造や、削り出しによって製造される。
【０１３６】
＜樹脂層＞
図２４（ａ）に示すように、樹脂層７４６ａは、可動側ラップ７４２の先端面に形成されている。また、樹脂層７４６ｂは、平板部７４１の上面のうち、凹部７３１の底面と対向する領域（固定側ラップ７３２の先端面と対向する領域）に形成されている。また、図２４（ａ）および図２４（ｂ）に示すように、樹脂層７４６ｃ、７４６ｄは、それぞれ、可動側ラップ７４２の外周面と内周面に形成されている。樹脂層７４６ａ〜７４６ｄの材料および出荷時の膜厚は、上記第１実施形態のピストン４０の樹脂層４４ａ、４４ｂと同様である。なお、上記第１実施形態と同じく、出荷時の樹脂層７４６ａ〜７４６ｄはほとんど膨潤していない。
【０１３７】
＜圧縮機の動作＞
次に、本実施形態の圧縮機７０１の動作について、図２３（ａ）〜図２３（ｄ）を参照して説明する。図２３（ｂ）〜図２３（ｄ）は、図２３（ａ）の状態から、それぞれ、シャフト７０８が、９０°、１８０°、２７０°回転した状態を示している。
【０１３８】
吸入管７０３から吸入路７３３を介して凹部７３１に冷媒を供給しつつ、モータ７０７の駆動によりシャフト７０８を回転させると、図２３（ａ）〜図２３（ｄ）に示すように、偏心部７０８ａに装着された可動スクロール７４０は、自転することなく旋回する。これに伴って、可動側ラップ７４２の側面と、固定側ラップ７３２の側面および凹部７３１の周壁面とによって形成される複数の略三日月状の空間は、中心に向かって移動しつつ、その容積が小さくなる。これにより、凹部７３１内で冷媒が圧縮される。
【０１３９】
図２３（ａ）において、最も外周側に位置する略三日月状の空間（図中でドットのハッチングで表した空間）に着目して、冷媒が圧縮される工程について以下説明する。図２３（ａ）に示す状態では、この略三日月状空間には、吸入路７３３から冷媒が供給されている。この状態からシャフト７０８が回転すると、図２３（ｂ）に示すように、その容積が大きくなるため、吸入路７３３から冷媒が吸い込まれていく。この状態からシャフト７０８が回転すると、図２３（ｃ）および図２３（ｄ）に示すように、中心に向かって移動して、吸入路７３３と連通しなくなると共に、その容積が縮小する。そのため、この空間内において冷媒が圧縮される。その後も、シャフト７０８の回転に伴って、この空間は中心側に移動して縮小する。そして、シャフト７０８が２回転した時点では、図２３（ａ）中、格子のハッチングで示した位置まで移動する。さらにシャフト７０８が回転すると、図２３（ｃ）に、格子のハッチングで示すように、この空間は、可動側ラップ７４２の内周面と、固定側ラップ７３２の外周面とによって囲まれる空間と合わされると共に、吐出孔７３６と連通する。これにより、空間内の圧縮された冷媒が吐出孔７３６から吐出される。
【０１４０】
吐出孔７３６から吐出された冷媒は、固定スクロール７３０の連通孔７３７と、ハウジング７２０の連通孔７２５とを通過して、ハウジング７２０の下方の空間に排出された後、最終的に、排出管７０４から密閉ケーシング７０２の外へ吐出される。
【０１４１】
上述したように、固定側ラップ７３２の先端面と、可動スクロール７４０の平板部７４１の上面との間、および、可動側ラップ７４２の先端面と、固定スクロール７３０の凹部７３１の底面との間には、軸方向隙間Ｄ３、Ｄ４が形成されている（図２４参照）。そのため、圧縮機７０１の通常運転時には、軸方向隙間Ｄ３、Ｄ４には、シャフト７０８の排出孔７０８ｃから排出された潤滑油Ｌが存在する（図示省略）。
【０１４２】
また、上述したように、可動側ラップ７４２の側面と、固定側ラップ７３２の側面および凹部７３１の周壁面との間には、複数箇所において、径方向隙間ｄ２が形成されている（図２４参照）。そのため、圧縮機７０１の通常運転時には、径方向隙間ｄ２には、シャフト７０８の排出孔７０８ｃから排出された潤滑油Ｌが存在する。
【０１４３】
[第７実施形態の圧縮機の特徴]
以上、本実施形態の圧縮機では、第１実施形態と同様に、摩擦ロスを低減することができるので、圧縮機の効率の低下を抑制することができる。また、樹脂層７４６ａ〜７４６ｄが基材７４５から剥離してしまうのを防止できる。
【０１４４】
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【０１４５】
また、上述した第１実施形態では、樹脂層４４ａ、４４ｂにおいて、第１層および第４層が膨潤防止剤を有しない構成について述べたが、本発明はかかる実施形態に限定されず、第１層および第４層のいずれかが膨潤防止剤を有しない構成であればよい。したがって、第１層が膨潤防止剤を有しており且つ第４層が膨潤防止剤を有しない構成であってもよい。この場合、基材４３から最も離れた第４層がフロントヘッド２０やリアヘッド５０と接触して摺動しても、摩擦ロスを低減することができ、圧縮機１の効率の低下を抑制することができる。また、第１層が膨潤防止剤を有しないで且つ第４層が膨潤防止剤を有する構成であってもよい。この場合、基材４３に最も近い第１層が膨潤防止剤を有しないので、樹脂層４４ａ、４４ｂが基材４３から剥離してしまうのを防止できる。また、上述した第１実施形態では、樹脂層４４ａ、４４ｂにおいて、第２層および第３層が膨潤防止剤を有する例について述べたが、本発明はかかる実施形態に限定されず、第１層〜第４層のいずれかが膨潤防止剤を有する構成であればよい。なお、上述した第３実施形態においても同様である。
【０１４６】
上述した第２実施形態では、樹脂層２４４、２４５において、第１層および第３層が膨潤防止剤を有さない構成について述べたが、本発明はかかる実施形態に限定されず、第１層および第３層のいずれかが膨潤防止剤を有しない構成であればよい。したがって、第１層が膨潤防止剤を有しており且つ第３層が膨潤防止剤を有しない構成であってもよい。この場合、基材から最も離れた第３層がピストン４０と接触して摺動しても、摩擦ロスを低減することができ、圧縮機の効率の低下を抑制することができる。また、第１層が膨潤防止剤を有しないで且つ第３層が膨潤防止剤を有する構成であってもよい。この場合、基材に最も近い第１層が膨潤防止剤を有しないので、樹脂層２４４、２４５が基材から剥離してしまうのを防止できる。また、上述した第２実施形態では、樹脂層２４４、２４５において、第２層が膨潤防止剤を有する例について述べたが、本発明はかかる実施形態に限定されず、第１層〜第３層のいずれかが膨潤防止剤を有する構成であればよい。なお、上述した第４実施形態においても同様である。
【０１４７】
上述した第１〜第７実施形態では、樹脂層において、各層の硬度が基材から離れるにつれて小さくなる例について述べたが、本発明はかかる実施形態に限定されず、図２５に示すように、５つの第１層〜第５層が積層された樹脂層８４４において、基材４３から最も離れた第５層の硬度Ｌ０５が基材４３に最も近い第１層の硬度Ｌ０１より小さく、且つ、隣り合う２つの層の硬度差（ΔＬ１２、ΔＬ２３、ΔＬ３４、ΔＬ４５）が、第１層と第５層との硬度差（ΔＬ１５）より小さくなっていればよい。したがって、例えば、５つの第１層〜第５層の硬度が、基材から離れるにつれて小さくなり、その後、大きくなった後で小さくなってもよい。
【０１４８】
上述した第１〜第７実施形態では、樹脂層を構成する全ての層の硬度が、樹脂層に対向する部品の金属材料の硬度よりも低い例について述べたが、基材から最も離れた層の硬度が、上記金属材料の硬度よりも低ければ、他の層の硬度は上記金属材料の硬度よりも高くてもよい。
【０１４９】
上述した第１〜第７実施形態では、樹脂層を構成する全ての層の曲げ弾性率が、樹脂層を挟むように設けられた２つの部品のヤング率よりも小さい例について述べたが、樹脂層を構成する複数の層のうち、少なくとも１つの層の曲げ弾性率が、上記２つの部品のヤング率の一方よりも小さければ、他の層の曲げ弾性率は上記２つの部品のヤング率よりも大きくてもよい。
【０１５０】
上述した第１実施形態では、樹脂層４４ａ、４４ｂが、それぞれ、基材４３の上端面と下端面の全面に形成される例について述べたが、本発明はかかる実施形態に限定されず、樹脂層４４ａ、４４ｂが、それぞれ、基材４３の上端面と下端面の一部に形成されてもよい。
【０１５１】
上述した第２実施形態では、樹脂層２４４が、フロントヘッド２２０の下面において、ピストン４０の上面が摺動する領域を含んだ一部領域に形成されるとともに、樹脂層２４５が、リアヘッド２５０の上面において、ピストン４０の下面が摺動する領域を含んだ一部領域に形成される例について述べたが、本発明はかかる実施形態に限定されない。樹脂層２４４が、フロントヘッド２２０の下面の全面に形成されてもよく、樹脂層２４５が、リアヘッド２５０の上面の全面に形成されてもよい。
【０１５２】
上述した第１〜第７実施形態では、樹脂層の層数が３又は４である例について述べたが、本発明はかかる実施形態に限定されず、樹脂層の層数が２であってもよいし、５以上であってもよい。
【０１５３】
上述した第１実施形態では、樹脂層４４ａ、４４ｂの第１層〜第３層の各厚さを等しくする例について述べたが、本発明はかかる実施形態に限定されず、第４層の厚さｔ２が樹脂層４４ａ、４４ｂ全体の厚さＴ１の５０％以下となりさえすれば、第１層〜第３層の各厚さの大きさは特に限定されない。
【０１５４】
上述した第１実施形態では、第４層の厚さｔ２を、第１層〜第３層の各厚さｔ１よりも小さくする例について述べたが、本発明はかかる実施形態に限定されず、第４層の厚さｔ２が樹脂層４４ａ、４４ｂ全体の厚さＴ１の５０％以下となりさえすれば、第４層の厚さｔ２が、第１層〜第３層の各厚さｔ１より大きくなってもよく、第１層〜第３層の各厚さｔ１と等しくてもよい。
【０１５５】
上述した第６実施形態では、ローラ６４１の上端面、下端面、外周面、ベーン６４２の上端面や下端面の全面に樹脂層を形成する例について述べたが、本発明はかかる実施形態に限定されず、第２実施形態と同様の樹脂層２４４、２４５（図８、９参照）を、フロントヘッドの下面やリアヘッドの上面の全面又は一部に形成してもよい。また、第３実施形態と同様の樹脂層３４４（図１２〜１４参照）を、ローラ６４１の外周面の全面又は一部に形成してもよい。また、第４実施形態と同様の樹脂層４４４（図１６参照）を、シリンダ６３０の内周面の全面又は一部に形成してもよい。
【０１５６】
上述した第７実施形態では、可動側ラップ（第２ラップ）７４２の先端面や、平板部７４１の上面のうち、凹部７３１の底面と対向する領域（固定側ラップ（第１ラップ）７３２の先端面と対向する領域）や、可動側ラップ７４２の外周面と内周面に、樹脂層を形成する例について述べたが、本発明はかかる実施形態に限定されず、上記以外の箇所（具体的には、固定側ラップ７３２の先端面や、凹部７３１の底面の可動側ラップ７４２の先端面に対向した面や、固定側ラップ７３２の側面や、凹部７３１の周壁面に、同様の樹脂層を形成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１５７】
本発明を利用すれば、膨潤防止剤を有する樹脂層の表面が対向する部材と接触して摺動した場合でも、摺動による摩擦ロスが増加するのを防止できるように構成された圧縮機を得ることができる。
【０１５８】
さらに、本発明を利用すれば、膨潤防止剤を有する樹脂層が基材から剥離するのを防止できるように構成された圧縮機を得ることができる。
【符号の説明】
【０１５９】
１、６０１、７０１  圧縮機
２０、２２０  フロントヘッド（第１端板部材）
３０、５３０  シリンダ
３１、５３１  圧縮室
３３  ブレード収容溝（ブレード収容部）
４０  ピストン
４１  ローラ
４２  ブレード
４４、４５、２４４、２４６、３４４、４４４、７４６ａ、７４６ｂ、７４６ｃ、７４６ｄ    樹脂層
５０  リアヘッド（第２端板部材）
５３３  ベーン収容溝（ベーン収容部）
７３０  固定スクロール（固定側平板部）
７３１  凹部
７３２  固定側ラップ（第１ラップ）
７４０  可動スクロール（可動側平板部）
７４１  平板部
７４２  可動側ラップ（第２ラップ）
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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