圧縮機
【課題】樹脂層の表面が、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を低減する。
【解決手段】圧縮機１は、圧縮室３１および圧縮室３１に連通したブレード収容部３３を有するシリンダ３０と、シリンダ３０の軸方向両端に配置されるフロントヘッド２０およびリアヘッド５０と、圧縮室３１およびブレード収容部３３の内側に配置されるピストン４０とを備えている。ピストン４０は、圧縮室３１に配置された環状のローラ４１と、ローラ４１の外周面から延在し且つブレード収容部３３に対して進退可能に配置されたブレード４２とを有する。ピストン４０の上端面には、樹脂層４４ａが形成されており、フロントヘッド２０のピストン４０の上端面の樹脂層４４ａに対向する面は、樹脂層４４ａよりも硬度が高く且つ算術平均表面粗さＲａが０．３以上である。
【解決手段】圧縮機１は、圧縮室３１および圧縮室３１に連通したブレード収容部３３を有するシリンダ３０と、シリンダ３０の軸方向両端に配置されるフロントヘッド２０およびリアヘッド５０と、圧縮室３１およびブレード収容部３３の内側に配置されるピストン４０とを備えている。ピストン４０は、圧縮室３１に配置された環状のローラ４１と、ローラ４１の外周面から延在し且つブレード収容部３３に対して進退可能に配置されたブレード４２とを有する。ピストン４０の上端面には、樹脂層４４ａが形成されており、フロントヘッド２０のピストン４０の上端面の樹脂層４４ａに対向する面は、樹脂層４４ａよりも硬度が高く且つ算術平均表面粗さＲａが０．３以上である。
【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には、摺動による焼付き防止のために、微小な隙間が空けられている。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。しかしながら、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よりも大きくなった場合には、隙間が無くなって、焼付きが生じる場合がある。
【０００４】
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】
【０００５】
【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】
【０００６】
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。
【０００７】
そこで、この発明は、樹脂層の表面が、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を低減することのできる圧縮機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】
【０００８】
上記課題を解決するために、第１の発明に係る圧縮機は、圧縮室およ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２つの端板部材と、前記圧縮室およ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、前記ピストンの軸方向端面、および、前記端板部材の前記ピストンの当該軸方向端面に対向する面、となる部分のいずれか一方の全面または一部には、樹脂層が形成されており、前記ピストンの軸方向端面、および、前記端板部材の前記ピストンの当該軸方向端面に対向する面、となる部分の他方において前記樹脂層と対向する領域の全面または一部は、前記樹脂層よりも硬度が高く且つ算術平均表面粗さＲａが０．３以上であることを特徴とする。
【０００９】
この圧縮機では、ピストンの軸方向端面と端板部材とが接触して摺動したときに、樹脂層によって、焼付きの発生を防止することができる。
また、樹脂層に対向する面は、樹脂層よりも硬度が大きい上に表面粗さが粗くなっているため、樹脂層と接触して摺動した際に、この樹脂層の表面は、面圧がほぼ作用しなくなる状態になるまで削られる。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。
【００１０】
第２の発明に係る圧縮機では、圧縮室およ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、前記シリンダの上下両端に配置される第１端板部材および第２端板部材と、前記圧縮室およ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、前記ピストンの上側端面および下側端面となる部分の全面には、樹脂層がそれぞれ形成されており、前記第１端板部材の前記ピストンの上側端面に対向する面、および、前記第２端板部材の前記ピストンの下側端面に対向する面は、前記樹脂層よりも硬度が高く、前記第１端板部材の前記ピストンの上側端面に対向する面の算術平均表面粗さＲａは、０．３以上であって、前記第２端板部材の前記ピストンの下側端面に対向する面の算術平均表面粗さＲａよりも大きいことを特徴とする。
【００１１】
この圧縮機では、ピストンの上下端面と端板部材とが接触して摺動したときに、ピストンの上下端面に設けた樹脂層によって、焼付きの発生を防止することができる。
また、第１端板部材のピストンの上側端面と対向する面は、樹脂層よりも硬度が大きい上に表面粗さが粗くなっているため、ピストンの上側端面の樹脂層と接触して摺動した際に、この樹脂層の表面は、面圧がほぼ作用しなくなる状態になるまで削られる。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、本発明の圧縮機は、シリンダの軸方向端面が上下に配置される向き、即ち、圧縮室の軸方向が鉛直方向（または鉛直方向以外で、水平方向に対して傾く方向）となる向きに配置されている。そのため、ピストンの重力によって、ピストンの下側端面と第２端板部材の上面とは比較的接触しやすく、第１端板部材と第２端板部材の表面粗さが同じ条件では、ピストンの下側端面の樹脂層は、ピストンの上側端面の樹脂層よりも削れやすい。本発明では、第１端板部材のピストンの上側端面に対向する面の算術平均表面粗さＲａを、第２端板部材のピストンの下側端面に対向する面の算術平均表面粗さＲａよりも大きくしているため、ピストンの下側端面の樹脂層が、ピストンの上側端面の樹脂層よりも削れ過ぎるのを防止することができる。
【００１２】
第３の発明に係る圧縮機では、第２の発明に係る圧縮機において、前記第２端板部材の前記ピストンの下側端面に対向する面の算術平均表面粗さＲａが０．３未満であることを特徴とする。
【００１３】
この圧縮機では、ピストンの下側端面の樹脂層が削れ過ぎるのを防止することができる。
【００１４】
第４の発明に係る圧縮機では、圧縮室およ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、前記シリンダの上下両端に配置される第１端板部材および第２端板部材と、前記圧縮室およ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、前記第１端板部材の前記ピストンの上側端面に対向する面、および、前記第２端板部材の前記ピストンの下側端面に対向する面の全面には、樹脂層がそれぞれ形成されており、前記ピストンの上側端面、および、前記ピストンの下側端面は、前記樹脂層よりも硬度が高く、前記ピストンの上側端面の算術平均表面粗さＲａは、０．３以上であって、前記ピストンの下側端面の算術平均表面粗さＲａよりも大きいことを特徴とする。
【００１５】
この圧縮機では、ピストンの上下端面と端板部材とが接触して摺動したときに、端板部材に設けた樹脂層によって、焼付きの発生を防止することができる。
また、ピストンの上側端面は、樹脂層よりも硬度が大きい上に表面粗さが粗くなっているため、第１端板部材の樹脂層と接触して摺動した際に、この樹脂層の表面は、面圧がほぼ作用しなくなる状態になるまで削られる。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、本発明の圧縮機は、シリンダの軸方向端面が上下に配置される向き、即ち、圧縮室の軸方向が鉛直方向（または鉛直方向以外で、水平方向に対して傾く方向）となる向きに配置されている。そのため、ピストンの重力によって、ピストンの下側端面と第２端板部材の上面とは比較的接触しやすく、ピストンの上側端面と下側端面の表面粗さが同じ条件では、第２端板部材の樹脂層は、第１端板部材の樹脂層よりも削れやすい。本発明では、ピストンの上側端面の算術平均表面粗さＲａを、ピストンの下側端面の算術平均表面粗さＲａよりも大きくしているため、第２端板部材の樹脂層が、第１端板部材の樹脂層よりも削れ過ぎるのを防止することができる。
【００１６】
第５の発明に係る圧縮機では、第４の発明に係る圧縮機において、前記ピストンの下側端面の算術平均表面粗さＲａが０．３未満であることを特徴とする。
【００１７】
この圧縮機では、第２端板部材の樹脂層が削れ過ぎるのを防止することができる。
【００１８】
第６の発明に係る圧縮機では、圧縮室およ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２つの端板部材と、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、前記ローラの軸方向端面または前記ベーンの軸方向端面、および、前記端板部材の前記ローラの当該軸方向端面または前記ベーンの当該軸方向端面に対向する面、となる部分のいずれか一方の全面または一部には、樹脂層が形成されており、前記ローラの軸方向端面または前記ベーンの軸方向端面、および、前記端板部材の前記ローラの当該軸方向端面または前記ベーンの当該軸方向端面に対向する面、となる部分の他方において前記樹脂層に対向する領域の全面または一部は、前記樹脂層よりも硬度が高く且つ算術平均表面粗さＲａが０．３以上であることを特徴とする。
【００１９】
この圧縮機では、ローラまたはベーンの軸方向端面と端板部材とが接触して摺動したときに、樹脂層によって、焼付きの発生を防止することができる。
また、樹脂層に対向する面は、樹脂層よりも硬度が大きい上に表面粗さが粗くなっているため、樹脂層と接触して摺動した際に、この樹脂層の表面は、面圧がほぼ作用しなくなる状態になるまで削られる。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。
【００２０】
第７の発明に係る圧縮機では、圧縮室およ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、前記シリンダの上下両端に配置される第１端板部材および第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、前記ローラの上側端面および下側端面となる部分の全面には、樹脂層がそれぞれ形成されており、前記第１端板部材の前記ローラの上側端面に対向する面、および、前記第２端板部材の前記ローラの下側端面に対向する面は、前記樹脂層よりも硬度が高く、前記第１端板部材の前記ローラの上側端面に対向する面の算術平均表面粗さＲａは、０．３以上であって、前記第２端板部材の前記ローラの下側端面に対向する面の算術平均表面粗さＲａよりも大きいことを特徴とする。
【００２１】
この圧縮機では、ローラの上下端面と端板部材とが接触して摺動したときに、ローラの上下端面に設けた樹脂層によって、焼付きの発生を防止することができる。
また、第１端板部材のローラの上側端面と対向する面は、樹脂層よりも硬度が大きい上に表面粗さが粗くなっているため、ローラの上側端面の樹脂層と接触して摺動した際に、この樹脂層の表面は、面圧がほぼ作用しなくなる状態になるまで削られる。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、本発明の圧縮機は、シリンダの軸方向端面が上下に配置される向き、即ち、圧縮室の軸方向が鉛直方向（または鉛直方向以外で、水平方向に対して傾く方向）となる向きに配置されている。そのため、ローラの重力によって、ローラの下側端面と第２端板部材の上面とは比較的接触しやすく、第１端板部材と第２端板部材の表面粗さが同じ条件では、ローラの下側端面の樹脂層は、ローラの上側端面の樹脂層よりも削れやすい。本発明では、第１端板部材のローラの上側端面に対向する面の算術平均表面粗さＲａを、第２端板部材のローラの下側端面に対向する面の算術平均表面粗さＲａよりも大きくしているため、ローラの下側端面の樹脂層が、ローラの上側端面の樹脂層よりも削れ過ぎるのを防止することができる。
【００２２】
第８の発明に係る圧縮機では、第７の発明に係る圧縮機において、前記第２端板部材の前記ローラの下側端面に対向する面の算術平均表面粗さＲａが０．３未満であることを特徴とする。
【００２３】
この圧縮機では、ローラの下側端面の樹脂層が削れ過ぎるのを防止することができる。
【００２４】
第９の発明に係る圧縮機では、圧縮室およ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、前記シリンダの上下両端に配置される第１端板部材および第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、前記第１端板部材の前記ローラの上側端面に対向する面、および、前記第２端板部材の前記ローラの下側端面に対向する面となる部分の全面には、樹脂層がそれぞれ形成されており、前記ローラの上側端面、および、前記ローラの下側端面は、前記樹脂層よりも硬度が高く、前記ローラの上側端面の算術平均表面粗さＲａは、０．３以上であって、前記ローラの下側端面の算術平均表面粗さＲａよりも大きいことを特徴とする。
【００２５】
この圧縮機では、ローラの上下端面と端板部材とが接触して摺動したときに、端板部材に設けた樹脂層によって、焼付きの発生を防止することができる。
また、ローラの上側端面は、樹脂層よりも硬度が大きい上に表面粗さが粗くなっているため、第１端板部材の樹脂層と接触して摺動した際に、この樹脂層の表面は、面圧がほぼ作用しなくなる状態になるまで削られる。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、本発明の圧縮機は、シリンダの軸方向端面が上下に配置される向き、即ち、圧縮室の軸方向が鉛直方向（または鉛直方向以外で、水平方向に対して傾く方向）となる向きに配置されている。そのため、ローラの重力によって、ローラの下側端面と第２端板部材の上面とは比較的接触しやすく、ローラの上側端面と下側端面の表面粗さが同じ条件では、第２端板部材の樹脂層は、第１端板部材の樹脂層よりも削れやすい。本発明では、ローラの上側端面の算術平均表面粗さＲａを、ローラの下側端面の算術平均表面粗さＲａよりも大きくしているため、第２端板部材の樹脂層が、第１端板部材の樹脂層よりも削れ過ぎるのを防止することができる。
【００２６】
第１０の発明に係る圧縮機では、第９の発明に係る圧縮機において、前記ローラの下側端面の算術平均表面粗さＲａが０．３未満であることを特徴とする。
【００２７】
この圧縮機では、第２端板部材の樹脂層が削れ過ぎるのを防止することができる。
【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の発明では、ピストンの軸方向端面と端板部材とが接触して摺動したときに、樹脂層によって、焼付きの発生を防止することができる。
また、樹脂層に対向する面は、樹脂層よりも硬度が大きい上に表面粗さが粗くなっているため、樹脂層と接触して摺動した際に、この樹脂層の表面は、面圧がほぼ作用しなくなる状態になるまで削られる。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。
【００３０】
第２の発明では、ピストンの上下端面と端板部材とが接触して摺動したときに、ピストンの上下端面に設けた樹脂層によって、焼付きの発生を防止することができる。
また、第１端板部材のピストンの上側端面と対向する面は、樹脂層よりも硬度が大きい上に表面粗さが粗くなっているため、ピストンの上側端面の樹脂層と接触して摺動した際に、この樹脂層の表面は、面圧がほぼ作用しなくなる状態になるまで削られる。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、本発明の圧縮機は、シリンダの軸方向端面が上下に配置される向き、即ち、圧縮室の軸方向が鉛直方向（または鉛直方向以外で、水平方向に対して傾く方向）となる向きに配置されている。そのため、ピストンの重力によって、ピストンの下側端面と第２端板部材の上面とは比較的接触しやすく、第１端板部材と第２端板部材の表面粗さが同じ条件では、ピストンの下側端面の樹脂層は、ピストンの上側端面の樹脂層よりも削れやすい。本発明では、第１端板部材のピストンの上側端面に対向する面の算術平均表面粗さＲａを、第２端板部材のピストンの下側端面に対向する面の算術平均表面粗さＲａよりも大きくしているため、ピストンの下側端面の樹脂層が、ピストンの上側端面の樹脂層よりも削れ過ぎるのを防止することができる。
【００３１】
第３の発明では、ピストンの下側端面の樹脂層が削れ過ぎるのを防止することができる。
【００３２】
第４の発明では、ピストンの上下端面と端板部材とが接触して摺動したときに、端板部材に設けた樹脂層によって、焼付きの発生を防止することができる。
また、ピストンの上側端面は、樹脂層よりも硬度が大きい上に表面粗さが粗くなっているため、第１端板部材の樹脂層と接触して摺動した際に、この樹脂層の表面は、面圧がほぼ作用しなくなる状態になるまで削られる。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、本発明の圧縮機は、シリンダの軸方向端面が上下に配置される向き、即ち、圧縮室の軸方向が鉛直方向（または鉛直方向以外で、水平方向に対して傾く方向）となる向きに配置されている。そのため、ピストンの重力によって、ピストンの下側端面と第２端板部材の上面とは比較的接触しやすく、ピストンの上側端面と下側端面の表面粗さが同じ条件では、第２端板部材の樹脂層は、第１端板部材の樹脂層よりも削れやすい。本発明では、ピストンの上側端面の算術平均表面粗さＲａを、ピストンの下側端面の算術平均表面粗さＲａよりも大きくしているため、第２端板部材の樹脂層が、第１端板部材の樹脂層よりも削れ過ぎるのを防止することができる。
【００３３】
第５の発明では、第２端板部材の樹脂層が削れ過ぎるのを防止することができる。
【００３４】
第６の発明では、ローラまたはベーンの軸方向端面と端板部材とが接触して摺動したときに、樹脂層によって、焼付きの発生を防止することができる。
また、樹脂層に対向する面は、樹脂層よりも硬度が大きい上に表面粗さが粗くなっているため、樹脂層と接触して摺動した際に、この樹脂層の表面は、面圧がほぼ作用しなくなる状態になるまで削られる。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。
【００３５】
第７の発明では、ローラの上下端面と端板部材とが接触して摺動したときに、ローラの上下端面に設けた樹脂層によって、焼付きの発生を防止することができる。
また、第１端板部材のローラの上側端面と対向する面は、樹脂層よりも硬度が大きい上に表面粗さが粗くなっているため、ローラの上側端面の樹脂層と接触して摺動した際に、この樹脂層の表面は、面圧がほぼ作用しなくなる状態になるまで削られる。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、本発明の圧縮機は、シリンダの軸方向端面が上下に配置される向き、即ち、圧縮室の軸方向が鉛直方向（または鉛直方向以外で、水平方向に対して傾く方向）となる向きに配置されている。そのため、ローラの重力によって、ローラの下側端面と第２端板部材の上面とは比較的接触しやすく、第１端板部材と第２端板部材の表面粗さが同じ条件では、ローラの下側端面の樹脂層は、ローラの上側端面の樹脂層よりも削れやすい。本発明では、第１端板部材のローラの上側端面に対向する面の算術平均表面粗さＲａを、第２端板部材のローラの下側端面に対向する面の算術平均表面粗さＲａよりも大きくしているため、ローラの下側端面の樹脂層が、ローラの上側端面の樹脂層よりも削れ過ぎるのを防止することができる。
【００３６】
第８の発明では、ローラの下側端面の樹脂層が削れ過ぎるのを防止することができる。
【００３７】
第９の発明では、ローラの上下端面と端板部材とが接触して摺動したときに、端板部材に設けた樹脂層によって、焼付きの発生を防止することができる。
また、ローラの上側端面は、樹脂層よりも硬度が大きい上に表面粗さが粗くなっているため、第１端板部材の樹脂層と接触して摺動した際に、この樹脂層の表面は、面圧がほぼ作用しなくなる状態になるまで削られる。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、本発明の圧縮機は、シリンダの軸方向端面が上下に配置される向き、即ち、圧縮室の軸方向が鉛直方向（または鉛直方向以外で、水平方向に対して傾く方向）となる向きに配置されている。そのため、ローラの重力によって、ローラの下側端面と第２端板部材の上面とは比較的接触しやすく、ローラの上側端面と下側端面の表面粗さが同じ条件では、第２端板部材の樹脂層は、第１端板部材の樹脂層よりも削れやすい。本発明では、ローラの上側端面の算術平均表面粗さＲａを、ローラの下側端面の算術平均表面粗さＲａよりも大きくしているため、第２端板部材の樹脂層が、第１端板部材の樹脂層よりも削れ過ぎるのを防止することができる。
【００３８】
第１０の発明では、第２端板部材の樹脂層が削れ過ぎるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【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に示した圧縮機のフロントヘッドを下方から視た図である。
【図４】図１に示した圧縮機のピストンの斜視図である。
【図５】図１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】本発明の第２実施形態に係る圧縮機の概略断面図である。
【図７】図６のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図８】図６の部分拡大図を模式的に示した図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る圧縮機における、シリンダ内でのローラおよびベーンの動作を示す図である。
【図１０】図９に示した圧縮機のローラおよびベーンの斜視図である。
【図１１】図１０のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【図１２】本発明の他の実施形態のピストンの平面図である。
【図１３】本発明の他の実施形態のフロントヘッドの図であって、図３に対応する図である。
【００４０】
＜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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
フロントヘッド２０は、金属材料で形成されている。また、図３に示すように、フロントヘッド２０の下面のうち、上下方向から視て圧縮室３１と重なる部分には、表面粗さの粗い粗面部２４が形成されている。図５では、粗面部２４を太線で表示している。この粗面部２４の算術平均表面粗さＲａは、例えば０．３以上であり、好ましくは０．５程度である。なお、算術平均表面粗さＲａは、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１に準拠するものとする。
【００４９】
フロントヘッド２０は、金属粉の焼結や、鋳造や、削り出しによって形成されており、表面に研磨加工が施されている。粗面部２４の微小な凹凸は、この研磨加工の後で、化成処理や、専用工具での切削、レーザー照射などによって形成されている。なお、研磨加工を施さないことで、焼結や鋳造や削り出しの際に形成される表面の微小な凹凸を、粗面部２４として利用してもよい。
【００５０】
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、リアヘッド５０は、金属粉の焼結や、鋳造や、削り出しなどによって形成されて、表面に研磨加工が施されている。リアヘッド５０の上面の算術平均表面粗さＲａは、例えば０．３未満である。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。したがって、ローラ４１の上端面は、フロントヘッド２０の粗面部２４と対向している。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。
【００５６】
図２（ｂ）〜図２（ｄ）に示すように、ブレード４２は、ブレード収容部３３から圧縮室３１側に出ている状態では、その一部が粗面部２４と対向している。また、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。
【００５７】
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。
【００５８】
図４および図５（ａ）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いる。
【００５９】
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。樹脂層４４ａ、４４ｂを構成する樹脂材料としては、例えば、ポリアミドイミド、ポリテトラフルオロエチレン等、あるいはそれらの混合物が挙げられる。樹脂層４４ａ、４４ｂは、ピストン４０の上下端面よりも硬度が低い。また、圧縮機１の出荷時には樹脂層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、１０〜２０μｍ程度である。なお、膜厚はこの厚さに限定されるものではない。樹脂層４４ａ、４４ｂは、例えば、樹脂組成物の溶液を基材４３の表面に塗布して乾燥する工程を数回行うことで形成されている。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
しかしながら、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は、ピストン４０の熱膨張量はシリンダ３０の熱膨張量よりも大きくなる。そのため、軸方向隙間Ｄ１、Ｄ２が無くなって、ピストン４０の上下端面が、フロントヘッド２０およびリアヘッド５０と接触する場合がある。
【００６８】
また、圧縮機１の使用を続けると、図５（ｂ）に示すように、樹脂層４４ａ、４４ｂは、潤滑油Ｌや冷媒を吸収して膨潤する。これにより、上述したような特殊な運転状況でなくても、軸方向隙間Ｄ１、Ｄ２が無くなる場合がある。
【００６９】
このように軸方向隙間Ｄ１、Ｄ２が無くなった場合、樹脂層４４ａ、４４ｂの摺動性により、焼付きが生じるのを防止することができる。
【００７０】
さらに、本実施形態では、ピストン４０の上端面に設けられた樹脂層４４ａは、フロントヘッド２０の粗面部２４と対向している。粗面部２４は樹脂層４４ａよりも硬度が大きい上に表面粗さが粗いため、粗面部２４と樹脂層４４ｂとが接触して摺動した際に、粗面部２４に形成されている微小な凸部によって、樹脂層４４ａの表面は、面圧がほぼ作用しなくなる状態になるまで削られる。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。なお、樹脂層４４ａは、必ずしも面圧がほぼ作用しない状態まで削られなくてもよい。面圧が低減する程度削られるだけでも、摩擦ロスを低減するという効果を得られる。
【００７１】
また、本実施形態の圧縮機１は、圧縮室３１の軸方向が鉛直方向となる向きに配置されている。そのため、ピストン４０の重力によって、ピストン４０の下端面とリアヘッド５０の上面とは比較的接触しやすく、フロントヘッド２０とリアヘッドのピストン４０の上下端面に対向する面の表面粗さが同じ条件では、ピストン４０の下端面の樹脂層４４ｂは、ピストン４０の上端面の樹脂層４４ａよりも削れやすい。本実施形態では、フロントヘッド２０の下面の表面粗さを、リアヘッド５０の上面の表面粗さよりも粗くしているため、ピストン４０の下端面の樹脂層４４ｂが、ピストン４０の上端面の樹脂層４４ａよりも削れ過ぎるのを防止することができる。
さらに、リアヘッド５０の上面は、算術平均表面粗さＲａが０．３未満であって、ほぼ平坦状であるため、ピストン４０の下端面の樹脂層４４ｂの削れ過ぎを確実に防止することができる。
【００７２】
＜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６に示すように、本実施形態の圧縮機１０１は、シャフト１０８および圧縮機構１１０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１０１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。
【００７３】
シャフト１０８は、２つの偏心部１０８ａ、１０８ｄを有している。２つの偏心部１０８ａ、１０８ｄの軸心は、シャフト１０８の回転軸を中心として１８０°ずれている。また、シャフト１０８は、上記第１実施形態のシャフト８と同じく、給油路１０８ｂと、複数の排出孔１０８ｃを有している。
【００７４】
圧縮機構１１０は、シャフト１０８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１１１と、フロントヘッド１２０と、シリンダ１３０およびピストン１４０と、ミドルプレート１５０と、シリンダ１６０およびピストン１７０と、リアヘッド１８０と、リアマフラー１１２とを有する。なお、フロントヘッド１２０およびミドルプレート１５０は、ピストン１４０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１５０およびリアヘッド１８０は、ピストン１７０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。
【００７５】
フロントマフラー１１１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１２０との間にマフラー空間Ｍ１を形成している。
【００７６】
フロントヘッド１２０には、軸受け孔１２１と、吐出孔１２２（図７参照）と、油戻し孔１２３とが形成されている。さらに、フロントヘッド１２０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１８０とリアマフラー１１２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１２０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。図８に示すように、フロントヘッド１２０の下面のうち、上下方向から視てシリンダ１３０の圧縮室１３１と重なる部分には、第１実施形態の粗面部２４と同様の表面粗さを有する粗面部１２４が形成されている。
【００７７】
図７に示すように、シリンダ１３０には、圧縮室１３１と、吸入孔１３２と、ブレード収容部１３３とが形成されている。さらに、シリンダ１３０には、圧縮室１３１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１３５が形成されている。シリンダ１３０は、この貫通孔１３５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。
【００７８】
ピストン１４０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１０８ａ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１３０のブレード収容部１３３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。また、図８に示すように、ピストン１４０は、上記第１実施形態のピストン４０と同じく、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。
【００７９】
ミドルプレート１５０は、円環状の板部材であって、シリンダ１３０とシリンダ１６０との間に配置され、シリンダ１３０の圧縮室１３１の下端を閉塞すると共に、シリンダ１６０の圧縮室１６１の上端を閉塞している。また、ミドルプレート１５０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。
【００８０】
ミドルプレート１５０は、金属材料で形成されている。図８に示すように、ミドルプレート１５０の下面のうち、上下方向から視てシリンダ１６０の圧縮室１６１と重なる部分には、第１実施形態の粗面部２４と同様の表面粗さを有する粗面部１５１が形成されている。ミドルプレート１５０の製造方法は、第１実施形態で述べたフロントヘッド２０の製造方法と同様である。
【００８１】
シリンダ１６０は、上述したシリンダ１３０と同様の構成であって、圧縮室１６１と、吸入孔１６２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。
【００８２】
ピストン１７０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１０８ｄ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１６０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。また、ピストン１７０は、上記第１実施形態のピストン４０と同じく、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。
【００８３】
リアヘッド１８０は、シリンダ１６０の下側に配置され、シリンダ１６０の圧縮室１３１の下端を閉塞している。リアヘッド１８０は、略円環状の部材であって、その中央部に、シャフト１０８が回転可能に挿通される軸受け孔１８１が形成されている。また、リアヘッド１８０には、シリンダ１６０の圧縮室１６１において圧縮された冷媒を、リアヘッド１８０とリアマフラー１１２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１８０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１８０の下面には、圧縮室１６１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１８０は、金属材料で形成されている。リアヘッド１８０は、金属粉の焼結や、鋳造や、削り出しなどによって形成されており、表面に研磨加工が施されている。リアヘッド１８０の上面の算術平均表面粗さＲａは、例えば０．３未満である。
【００８４】
リアマフラー１１２は、リアヘッド１８０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１１２は、リアヘッド１８０の下面にボルトによって取り付けられ、リアヘッド１８０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１８０、シリンダ１６０、ミドルプレート１５０、シリンダ１３０およびフロントヘッド１２０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。
【００８５】
本実施形態の圧縮機１０１の動作について説明する。
吸入孔１３２、１６２から圧縮室１３１、１６１に冷媒を供給しつつ、モータ７の駆動によりシャフト１０８を回転させると、偏心部１０８ａに装着されたピストン１４０のローラ４１は、圧縮室１３１の周壁面に沿って移動する。これにより、圧縮室１３１内で冷媒が圧縮される。これと並行して、偏心部１０８ｄに装着されたピストン１７０のローラ４１は、圧縮室１６１の周壁面に沿って移動する。これにより、圧縮室１６１内で冷媒が圧縮される。
【００８６】
圧縮室１３１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１２０に設けられた弁機構が開弁して、圧縮室１３１内の冷媒がフロントヘッド１２０の吐出孔２２からマフラー空間Ｍ１に吐出される。
また、圧縮室１６１内の圧力が所定の圧力以上になった時点で、リアヘッド１８０に設けられた弁機構が開弁して、圧縮室１６１内の冷媒がリアヘッド１８０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１８０、シリンダ１６０、ミドルプレート１５０、シリンダ１３０およびフロントヘッド１２０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。
【００８７】
マフラー空間Ｍ１に吐出された冷媒は、フロントマフラー１１１のマフラー吐出孔（図示省略）から圧縮機構１１０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。
【００８８】
本実施形態では、上記第１実施形態と同じく、ピストン１４０、１７０の上下端面に樹脂層４４ａ、４４ｂが設けられており、ピストン１４０、１７０の上端面の樹脂層４４ａに対向する部分に、粗面部１２４、１５１が形成されているため、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８９】
＜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、圧縮機構２１０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。
【００９０】
図９に示すように、圧縮機構２１０は、シリンダ２３０とシリンダ２３０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。
【００９１】
シリンダ２３０は、圧縮室２３１と吸入孔２３２を有している。また、シリンダ２３０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２３３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２３３は、シリンダ２３０を上下方向に貫通しており、圧縮室２３１に連通している。また、ベーン収容部２３３は、圧縮室２３１の径方向に延在している。
【００９２】
圧縮室２３１の内側には、円環状のローラ２４１が配置されている。ローラ２４１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２３１内に配置されている。したがって、ローラ２４１の上端面は、フロントヘッド２０の粗面部２４と対向している。また、ローラ２４１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２４１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。
【００９３】
ベーン収容部２３３の内側には、ベーン２４４が配置されている。図１０に示すように、ベーン２４４は、平板状の部材であって、その上下方向長さは、ローラ２４１の上下方向長さと同じである。ベーン２４４の圧縮室２３１の中心側の先端部（図９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２４４は、ベーン収容部２３３内に設けられた付勢バネ２４７によって付勢されており、圧縮室２３１側の先端部が、ローラ２４１の外周面に押し付けられている。そのため、図９（ａ）〜図９（ｄ）に示すように、シャフト８の回転に伴ってローラ２４１が圧縮室２３１の周壁面に沿って移動すると、ベーン２４４は、ベーン収容部２３３内で、圧縮室２３１の径方向に沿って進退移動する。図９（ｂ）〜図９（ｄ）に示すように、ベーン２４４が、ベーン収容部２３３から圧縮室２３１側に出ている状態では、ローラ２４１の外周面と圧縮室２３１の周壁面との間に形成される空間は、ベーン２４４によって低圧室２３１ａと高圧室２３１ｂに区画される。また、ベーン２４４は、ベーン収容部２３３から圧縮室２３１側に出ている状態では、その一部が粗面部２４と対向している。
【００９４】
図１０および図１１に示すように、ローラ２４１は、金属材料からなる基材２４２と、基材２４２の表面を被覆する薄膜状の樹脂層２４３ａ、２４３ｂとから構成されている。また、ベーン２４４は、金属材料からなる基材２４５と、基材２４５の表面を被覆する薄膜状の樹脂層２４６ａ、２４６ｂとから構成されている。
【００９５】
図１１に示すように、基材２４２、２４５の外形は、それぞれ、ほぼローラ２４１とベーン２４４の外形を構成している。基材２４２、２４５は、金属粉の焼結や、鋳造や、削り出しによって製造されている。
【００９６】
ローラ２４１の樹脂層２４３ａ、２４３ｂは、それぞれ、基材２４２の上面と下面を被覆している。つまり、樹脂層２４３ａ、２４３ｂは、ローラ２４１の上端面と下端面に形成されている。 また、ベーン２４４の樹脂層２４６ａ、２４６ｂは、それぞれ、基材２４５の上面と下面に形成されている。つまり、樹脂層２４６ａ、２４６ｂは、ベーン２４４の上端面と下端面に形成されている。
樹脂層２４３ａ、２４３ｂ、２４６ａ、２４６ｂ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。
【００９７】
次に、本実施形態の圧縮機の動作について説明する。
図９（ａ）は、ローラ２４１が上死点にある状態を示しており、図９（ｂ）〜図９（ｄ）は、図９（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。
【００９８】
吸入管３から吸入孔２３２を介して圧縮室２３１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９（ａ）〜図９（ｄ）に示すように、偏心部８ａに装着されたローラ２４１は、圧縮室２３１の周壁面に沿って移動する。これにより、圧縮室２３１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。
【００９９】
図９（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９（ｂ）に示すように、ローラ２４１の外周面と圧縮室２３１の周壁面とによって形成される空間が、低圧室２３１ａと高圧室２３１ｂに区画される。さらに偏心部８ａが回転すると、図９（ｂ）〜図９（ｄ）に示すように、低圧室２３１ａの容積が大きくなるため、吸入管３から吸入孔２３２を介して低圧室２３１ａ内に冷媒が吸い込まれていく。同時に、高圧室２３１ｂの容積が小さくなるため、高圧室２３１ｂにおいて冷媒が圧縮される。
【０１００】
そして、高圧室２３１ｂ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２３１ｂ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。
【０１０１】
本実施形態では、ローラ２４１の上下端面、および、ベーン２４４の上下端面に、樹脂層２４３ａ、２４３ｂ、２４６ａ、２４６ｂが設けられているため、上記第１実施形態と同じく、軸方向隙間が無くなったときの焼付きの発生を防止することができる。
また、ローラ２４１の上端面の樹脂層２４３ａ、および、ベーン２４４の上端面の樹脂層２４６ａに対向する部分に、粗面部２４が形成されているため、樹脂層２４３ａ、２４６ａと粗面部２４とが接触して摺動した際に、樹脂層２４３ａ、２４６ａが削られることにより、上記第１実施形態と同じく、摩擦ロスを低減することができる。
【０１０２】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成は、上記第１〜第３実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の説明だけ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。なお、以下の変更形態は、適宜組み合わせて実施することも可能である。
【０１０３】
上記第１および第２実施形態では、樹脂層４４ａは、ピストン４０、１４０、１７０の上端面の全面に設けられているが、ピストンの上端面の一部にのみ設けてもよい。
例えば図１２に示すピストン３４０のように、ブレード３４２の上端面と、ローラ３４１の上端面におけるブレード３４２より吸入孔３２側の略半分（図１２中の右側略半分）の領域に、樹脂層３４４ａを設けて、ピストン３４０の上端面の残りの部分には、樹脂層を設けなくてもよい。この構成によると、焼付きを防止できる範囲は狭くなるものの、樹脂層３４４ａによって、低圧室３１ａ側の軸方向隙間をできるだけ小さくできるため、シャフト８の外周部から高温の潤滑油Ｌが低圧室３１ａ内に流入するのを抑制できる。したがって、低圧室３１ａ内の冷媒が過熱されて圧縮効率が低下するのを抑制できる。
また、第１および第２実施形態の樹脂層４４ｂ、第３実施形態の樹脂層２４３ａ、２４３ｂ、２４６ａ、２４６ｂについても同様に、それぞれの面の全面ではなく、一部にのみ設けてもよい。
【０１０４】
第１および第２実施形態のピストン４０、１４０、１７０の下端面の樹脂層４４ｂは、必ずしも設けなくてもよい。また、第３実施形態のローラ２４１の下端面の樹脂層２４３ｂ、および、ベーン２４４の下端面の樹脂層２４６ｂも、必ずしも設けなくてもよい。
【０１０５】
上記第１〜第３実施形態では、フロントヘッド２０、１２０の下面のうち、上下方向から視て圧縮室３１、１３１、２３１と重なる部分全体に、粗面部２４、１２４が形成されているが、圧縮室と重なる部分のうちの一部分にのみ、粗面部が形成されていてもよい。
例えば図１３に示すように、フロントヘッド４２０の下面のうち、上下方向から視て圧縮室３１と重なる部分の高圧室３１ｂ側（図１３中の右側）の略半分の領域に、粗面部４２４が形成されていてもよい。ピストン４０の高圧室３１ｂ側（図１３中の右側）の略半分の部分は、高圧室３１ｂ内の高温高圧の冷媒で加熱されるため、その熱膨張量は、ピストン４０の低圧室３１ａ側の略半分の部分よりも大きくなる。したがって、ピストン４０の上端面の図１３中の右側略半分の部分は、フロントヘッド４２０の下面と接触しやすい。この変更形態では、フロントヘッド４２０の下面のうち、ピストンの上端面の樹脂層４４ａと接触しやすい部分にのみ、粗面部４２４を形成しているため、粗面化加工の手間を減らし、接触面間の面圧を効率的に低減することができる。
第３実施形態のミドルプレート１５０の下面の粗面部１５１についても同様である。
【０１０６】
上記第１〜第３実施形態では、フロントヘッド２０、１２０の下面のうち、上下方向から視て圧縮室３１、１３１、２３１と重なる部分にのみ、粗面部２４、１２４が形成されているが、フロントヘッド２０、１２０の下面全体の表面粗さを粗くしてもよい。
第３実施形態のミドルプレート１５０の下面についても同様である。
【０１０７】
上記第１実施形態では、ピストン４０の上端面に樹脂層４４ａが設けられ、この樹脂層４４ａに対向するフロントヘッド２０の下面の表面粗さが粗くなっているが、逆に、ピストン４０の上端面に樹脂層を設けずに、表面粗さを粗くして、フロントヘッド２０の下面に樹脂層を設けてもよい。なお、フロントヘッド２０の下面の樹脂層は、下面全体に設けてもよく、その一部分（例えば、上下方向から視て圧縮室３１と重なる部分）にのみ設けてもよい。
第２実施形態のピストン１４０の上端面とフロントヘッド１２０の下面、ピストン１７０の上端面とミドルプレート１５０の下面、および、第３実施形態のローラ２４１およびベーン２４４の上端面とフロントヘッド２０の下面についても同様に、樹脂層と粗面部とが逆になっていてもよい。
【０１０８】
第１実施形態のピストン４０の下端面に樹脂層４４ｂを設ける代わりに、リアヘッド５０の上面に樹脂層を設けてもよい。また、ピストン４０の下端面とリアヘッド５０の上面の両方に、樹脂層を設けてもよい。なお、リアヘッド５０の上面の樹脂層は、上面全体に設けてもよく、その一部分（例えば、上下方向から視て圧縮室３１と重なる部分）にのみ設けてもよい。
第２実施形態のピストン１４０の下端面とミドルプレート１５０の上面、ピストン１７０の下端面とリアヘッド１８０の上面、および、第３実施形態のローラ２４１およびベーン２４４の下端面とリアヘッド５０の下面についても同様に、樹脂層を反対側の面に設けてもよく、両方に樹脂層を設けてもよい。
【０１０９】
上記第１実施形態では、ピストン４０の上端面（樹脂層４４ａ）に対向する面の表面粗さが粗く、ピストン４０の下端面（樹脂層４４ｂ）に対向する面はほぼ平坦状となっているが、逆に、ピストン４０の上端面に対向する面がほぼ平坦状で、ピストン４０の下端面に対向する面の表面粗さが粗くてもよい。つまり、フロントヘッド２０の下面がほぼ平坦状であって、リアヘッド５０の上面の全面または一部（例えば、上下方向から視て圧縮室３１と重なる部分）の表面粗さが粗くてもよい。
但し、上記第１実施形態のように、シャフト８の軸方向が鉛直方向（または鉛直方向以外で、水平方向に対して傾く方向）となるように、圧縮機１を配置する場合、ピストン４０の重力によって、ピストン４０の下端面とリアヘッド５０の上面とは接触しやすいので、リアヘッド５０の上面の表面粗さによっては、樹脂層４４ｂが削れ過ぎる場合がある。この点においては、上記第１実施形態のように、フロントヘッド２０の下面の表面粗さを粗くして、リアヘッド５０の上面をほぼ平坦状にすることが好ましい。
また、第２実施形態のフロントヘッド１２０の下面とミドルプレート１５０の上面、ミドルプレート１５０の下面とリアヘッド１８０の上面、第３実施形態のフロントヘッド２０とリアヘッド５０についても同様に、表面粗さの粗い方が逆でもよい。
【０１１０】
上記第１実施形態では、ピストン４０の上端面（樹脂層４４ａ）に対向する面の表面粗さが粗く、ピストン４０の下端面（樹脂層４４ｂ）に対向する面はほぼ平坦状となっているが、ピストン４０の上端面（樹脂層４４ａ）に対向する面と、ピストン４０の下端面（樹脂層４４ｂ）に対向する面の両方の表面粗さが粗くてもよい。つまり、フロントヘッド２０の下面およびリアヘッド５０の上面の全体または一部（例えば、図１中の上下方向から視て圧縮室３１と重なる部分）の表面粗さが粗くてもよい。この場合、フロントヘッド２０の下面と、リアヘッド５０の上面の表面粗さは同じであってもよく、異なっていてもよい。樹脂層４４ｂの削れ過ぎを防止するには、リアヘッド５０の上面の表面粗さは、フロントヘッド２０の下面よりも粗くない方が好ましい。い。
また、第２実施形態のフロントヘッド１２０の下面とミドルプレート１５０の上面、ミドルプレート１５０の下面とリアヘッド１８０の上面、第３実施形態のフロントヘッド２０とリアヘッド５０についても同様に、両面とも表面粗さが粗くてもよい。
【０１１１】
上記第１実施形態では、圧縮機１は、シャフト８の軸方向が鉛直方向となる向きに配置されているが、シャフト８の軸方向が鉛直方向に対して斜めになるように配置されていてもよく、シャフト８の軸方向が水平方向となるように配置されてもよい。後者の場合、ピストン４０の重力はピストンの径方向に作用するため、フロントヘッド２０とリアヘッド５０のいずれに粗面部を形成しても、樹脂層４４ａ、４４ｂの削れ具合はほぼ同じになる。そのため、粗面部は、フロントヘッド２０とリアヘッド５０のいずれに形成してもよく、両方に形成してもよい。
第２および第３実施形態の圧縮機についても同様である。
【０１１２】
上記第１〜第３実施形態では、圧縮機構は、フロントヘッド２０、１２０の外周部が密閉ケーシング２の内周面に固定されることで支持されているが、シリンダ３０、１３０、１６０、ミドルプレート１５０、またはリアヘッド５０、１８０の外周部が密閉ケーシング２の内周面に固定されることで支持される構成であってもよい。
【０１１３】
上記第３実施形態では、ローラ２４１とベーン２４４とを備える圧縮機構を、１シリンダ型のロータリ圧縮機に適用しているが、２シリンダ型のロータリ圧縮機に適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１４】
本発明を利用すれば、樹脂層の表面が、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を低減することができる。
【符号の説明】
【０１１５】
１、１０１ 圧縮機
２０、１２０ フロントヘッド（第１端板部材）
３０、１３０、１６０ シリンダ
３１、１３１、１６１ 圧縮室
３３、１３３ ブレード収容部
３４ 一対のブッシュ
４０、１４０、１７０ ピストン
４１ ローラ
４２ ブレード
４３ 基材
４４ａ、４４ｂ 樹脂層
５０、１８０ リアヘッド（第２端板部材）
１５０ ミドルプレート（第１端板部材、第２端板部材）
２３０ シリンダ
２３１ 圧縮室
２３３ ベーン収容部
２４１ ローラ
２４２ 基材
２４３ａ、２４３ｂ 樹脂層
２４４ ベーン
２４５ 基材
２４６ａ、２４６ｂ 樹脂層
【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には、摺動による焼付き防止のために、微小な隙間が空けられている。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。しかしながら、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よりも大きくなった場合には、隙間が無くなって、焼付きが生じる場合がある。
【０００４】
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】
【０００５】
【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】
【０００６】
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。
【０００７】
そこで、この発明は、樹脂層の表面が、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を低減することのできる圧縮機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】
【０００８】
上記課題を解決するために、第１の発明に係る圧縮機は、圧縮室およ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２つの端板部材と、前記圧縮室およ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、前記ピストンの軸方向端面、および、前記端板部材の前記ピストンの当該軸方向端面に対向する面、となる部分のいずれか一方の全面または一部には、樹脂層が形成されており、前記ピストンの軸方向端面、および、前記端板部材の前記ピストンの当該軸方向端面に対向する面、となる部分の他方において前記樹脂層と対向する領域の全面または一部は、前記樹脂層よりも硬度が高く且つ算術平均表面粗さＲａが０．３以上であることを特徴とする。
【０００９】
この圧縮機では、ピストンの軸方向端面と端板部材とが接触して摺動したときに、樹脂層によって、焼付きの発生を防止することができる。
また、樹脂層に対向する面は、樹脂層よりも硬度が大きい上に表面粗さが粗くなっているため、樹脂層と接触して摺動した際に、この樹脂層の表面は、面圧がほぼ作用しなくなる状態になるまで削られる。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。
【００１０】
第２の発明に係る圧縮機では、圧縮室およ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、前記シリンダの上下両端に配置される第１端板部材および第２端板部材と、前記圧縮室およ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、前記ピストンの上側端面および下側端面となる部分の全面には、樹脂層がそれぞれ形成されており、前記第１端板部材の前記ピストンの上側端面に対向する面、および、前記第２端板部材の前記ピストンの下側端面に対向する面は、前記樹脂層よりも硬度が高く、前記第１端板部材の前記ピストンの上側端面に対向する面の算術平均表面粗さＲａは、０．３以上であって、前記第２端板部材の前記ピストンの下側端面に対向する面の算術平均表面粗さＲａよりも大きいことを特徴とする。
【００１１】
この圧縮機では、ピストンの上下端面と端板部材とが接触して摺動したときに、ピストンの上下端面に設けた樹脂層によって、焼付きの発生を防止することができる。
また、第１端板部材のピストンの上側端面と対向する面は、樹脂層よりも硬度が大きい上に表面粗さが粗くなっているため、ピストンの上側端面の樹脂層と接触して摺動した際に、この樹脂層の表面は、面圧がほぼ作用しなくなる状態になるまで削られる。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、本発明の圧縮機は、シリンダの軸方向端面が上下に配置される向き、即ち、圧縮室の軸方向が鉛直方向（または鉛直方向以外で、水平方向に対して傾く方向）となる向きに配置されている。そのため、ピストンの重力によって、ピストンの下側端面と第２端板部材の上面とは比較的接触しやすく、第１端板部材と第２端板部材の表面粗さが同じ条件では、ピストンの下側端面の樹脂層は、ピストンの上側端面の樹脂層よりも削れやすい。本発明では、第１端板部材のピストンの上側端面に対向する面の算術平均表面粗さＲａを、第２端板部材のピストンの下側端面に対向する面の算術平均表面粗さＲａよりも大きくしているため、ピストンの下側端面の樹脂層が、ピストンの上側端面の樹脂層よりも削れ過ぎるのを防止することができる。
【００１２】
第３の発明に係る圧縮機では、第２の発明に係る圧縮機において、前記第２端板部材の前記ピストンの下側端面に対向する面の算術平均表面粗さＲａが０．３未満であることを特徴とする。
【００１３】
この圧縮機では、ピストンの下側端面の樹脂層が削れ過ぎるのを防止することができる。
【００１４】
第４の発明に係る圧縮機では、圧縮室およ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、前記シリンダの上下両端に配置される第１端板部材および第２端板部材と、前記圧縮室およ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、前記第１端板部材の前記ピストンの上側端面に対向する面、および、前記第２端板部材の前記ピストンの下側端面に対向する面の全面には、樹脂層がそれぞれ形成されており、前記ピストンの上側端面、および、前記ピストンの下側端面は、前記樹脂層よりも硬度が高く、前記ピストンの上側端面の算術平均表面粗さＲａは、０．３以上であって、前記ピストンの下側端面の算術平均表面粗さＲａよりも大きいことを特徴とする。
【００１５】
この圧縮機では、ピストンの上下端面と端板部材とが接触して摺動したときに、端板部材に設けた樹脂層によって、焼付きの発生を防止することができる。
また、ピストンの上側端面は、樹脂層よりも硬度が大きい上に表面粗さが粗くなっているため、第１端板部材の樹脂層と接触して摺動した際に、この樹脂層の表面は、面圧がほぼ作用しなくなる状態になるまで削られる。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、本発明の圧縮機は、シリンダの軸方向端面が上下に配置される向き、即ち、圧縮室の軸方向が鉛直方向（または鉛直方向以外で、水平方向に対して傾く方向）となる向きに配置されている。そのため、ピストンの重力によって、ピストンの下側端面と第２端板部材の上面とは比較的接触しやすく、ピストンの上側端面と下側端面の表面粗さが同じ条件では、第２端板部材の樹脂層は、第１端板部材の樹脂層よりも削れやすい。本発明では、ピストンの上側端面の算術平均表面粗さＲａを、ピストンの下側端面の算術平均表面粗さＲａよりも大きくしているため、第２端板部材の樹脂層が、第１端板部材の樹脂層よりも削れ過ぎるのを防止することができる。
【００１６】
第５の発明に係る圧縮機では、第４の発明に係る圧縮機において、前記ピストンの下側端面の算術平均表面粗さＲａが０．３未満であることを特徴とする。
【００１７】
この圧縮機では、第２端板部材の樹脂層が削れ過ぎるのを防止することができる。
【００１８】
第６の発明に係る圧縮機では、圧縮室およ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２つの端板部材と、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、前記ローラの軸方向端面または前記ベーンの軸方向端面、および、前記端板部材の前記ローラの当該軸方向端面または前記ベーンの当該軸方向端面に対向する面、となる部分のいずれか一方の全面または一部には、樹脂層が形成されており、前記ローラの軸方向端面または前記ベーンの軸方向端面、および、前記端板部材の前記ローラの当該軸方向端面または前記ベーンの当該軸方向端面に対向する面、となる部分の他方において前記樹脂層に対向する領域の全面または一部は、前記樹脂層よりも硬度が高く且つ算術平均表面粗さＲａが０．３以上であることを特徴とする。
【００１９】
この圧縮機では、ローラまたはベーンの軸方向端面と端板部材とが接触して摺動したときに、樹脂層によって、焼付きの発生を防止することができる。
また、樹脂層に対向する面は、樹脂層よりも硬度が大きい上に表面粗さが粗くなっているため、樹脂層と接触して摺動した際に、この樹脂層の表面は、面圧がほぼ作用しなくなる状態になるまで削られる。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。
【００２０】
第７の発明に係る圧縮機では、圧縮室およ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、前記シリンダの上下両端に配置される第１端板部材および第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、前記ローラの上側端面および下側端面となる部分の全面には、樹脂層がそれぞれ形成されており、前記第１端板部材の前記ローラの上側端面に対向する面、および、前記第２端板部材の前記ローラの下側端面に対向する面は、前記樹脂層よりも硬度が高く、前記第１端板部材の前記ローラの上側端面に対向する面の算術平均表面粗さＲａは、０．３以上であって、前記第２端板部材の前記ローラの下側端面に対向する面の算術平均表面粗さＲａよりも大きいことを特徴とする。
【００２１】
この圧縮機では、ローラの上下端面と端板部材とが接触して摺動したときに、ローラの上下端面に設けた樹脂層によって、焼付きの発生を防止することができる。
また、第１端板部材のローラの上側端面と対向する面は、樹脂層よりも硬度が大きい上に表面粗さが粗くなっているため、ローラの上側端面の樹脂層と接触して摺動した際に、この樹脂層の表面は、面圧がほぼ作用しなくなる状態になるまで削られる。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、本発明の圧縮機は、シリンダの軸方向端面が上下に配置される向き、即ち、圧縮室の軸方向が鉛直方向（または鉛直方向以外で、水平方向に対して傾く方向）となる向きに配置されている。そのため、ローラの重力によって、ローラの下側端面と第２端板部材の上面とは比較的接触しやすく、第１端板部材と第２端板部材の表面粗さが同じ条件では、ローラの下側端面の樹脂層は、ローラの上側端面の樹脂層よりも削れやすい。本発明では、第１端板部材のローラの上側端面に対向する面の算術平均表面粗さＲａを、第２端板部材のローラの下側端面に対向する面の算術平均表面粗さＲａよりも大きくしているため、ローラの下側端面の樹脂層が、ローラの上側端面の樹脂層よりも削れ過ぎるのを防止することができる。
【００２２】
第８の発明に係る圧縮機では、第７の発明に係る圧縮機において、前記第２端板部材の前記ローラの下側端面に対向する面の算術平均表面粗さＲａが０．３未満であることを特徴とする。
【００２３】
この圧縮機では、ローラの下側端面の樹脂層が削れ過ぎるのを防止することができる。
【００２４】
第９の発明に係る圧縮機では、圧縮室およ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、前記シリンダの上下両端に配置される第１端板部材および第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、前記第１端板部材の前記ローラの上側端面に対向する面、および、前記第２端板部材の前記ローラの下側端面に対向する面となる部分の全面には、樹脂層がそれぞれ形成されており、前記ローラの上側端面、および、前記ローラの下側端面は、前記樹脂層よりも硬度が高く、前記ローラの上側端面の算術平均表面粗さＲａは、０．３以上であって、前記ローラの下側端面の算術平均表面粗さＲａよりも大きいことを特徴とする。
【００２５】
この圧縮機では、ローラの上下端面と端板部材とが接触して摺動したときに、端板部材に設けた樹脂層によって、焼付きの発生を防止することができる。
また、ローラの上側端面は、樹脂層よりも硬度が大きい上に表面粗さが粗くなっているため、第１端板部材の樹脂層と接触して摺動した際に、この樹脂層の表面は、面圧がほぼ作用しなくなる状態になるまで削られる。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、本発明の圧縮機は、シリンダの軸方向端面が上下に配置される向き、即ち、圧縮室の軸方向が鉛直方向（または鉛直方向以外で、水平方向に対して傾く方向）となる向きに配置されている。そのため、ローラの重力によって、ローラの下側端面と第２端板部材の上面とは比較的接触しやすく、ローラの上側端面と下側端面の表面粗さが同じ条件では、第２端板部材の樹脂層は、第１端板部材の樹脂層よりも削れやすい。本発明では、ローラの上側端面の算術平均表面粗さＲａを、ローラの下側端面の算術平均表面粗さＲａよりも大きくしているため、第２端板部材の樹脂層が、第１端板部材の樹脂層よりも削れ過ぎるのを防止することができる。
【００２６】
第１０の発明に係る圧縮機では、第９の発明に係る圧縮機において、前記ローラの下側端面の算術平均表面粗さＲａが０．３未満であることを特徴とする。
【００２７】
この圧縮機では、第２端板部材の樹脂層が削れ過ぎるのを防止することができる。
【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の発明では、ピストンの軸方向端面と端板部材とが接触して摺動したときに、樹脂層によって、焼付きの発生を防止することができる。
また、樹脂層に対向する面は、樹脂層よりも硬度が大きい上に表面粗さが粗くなっているため、樹脂層と接触して摺動した際に、この樹脂層の表面は、面圧がほぼ作用しなくなる状態になるまで削られる。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。
【００３０】
第２の発明では、ピストンの上下端面と端板部材とが接触して摺動したときに、ピストンの上下端面に設けた樹脂層によって、焼付きの発生を防止することができる。
また、第１端板部材のピストンの上側端面と対向する面は、樹脂層よりも硬度が大きい上に表面粗さが粗くなっているため、ピストンの上側端面の樹脂層と接触して摺動した際に、この樹脂層の表面は、面圧がほぼ作用しなくなる状態になるまで削られる。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、本発明の圧縮機は、シリンダの軸方向端面が上下に配置される向き、即ち、圧縮室の軸方向が鉛直方向（または鉛直方向以外で、水平方向に対して傾く方向）となる向きに配置されている。そのため、ピストンの重力によって、ピストンの下側端面と第２端板部材の上面とは比較的接触しやすく、第１端板部材と第２端板部材の表面粗さが同じ条件では、ピストンの下側端面の樹脂層は、ピストンの上側端面の樹脂層よりも削れやすい。本発明では、第１端板部材のピストンの上側端面に対向する面の算術平均表面粗さＲａを、第２端板部材のピストンの下側端面に対向する面の算術平均表面粗さＲａよりも大きくしているため、ピストンの下側端面の樹脂層が、ピストンの上側端面の樹脂層よりも削れ過ぎるのを防止することができる。
【００３１】
第３の発明では、ピストンの下側端面の樹脂層が削れ過ぎるのを防止することができる。
【００３２】
第４の発明では、ピストンの上下端面と端板部材とが接触して摺動したときに、端板部材に設けた樹脂層によって、焼付きの発生を防止することができる。
また、ピストンの上側端面は、樹脂層よりも硬度が大きい上に表面粗さが粗くなっているため、第１端板部材の樹脂層と接触して摺動した際に、この樹脂層の表面は、面圧がほぼ作用しなくなる状態になるまで削られる。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、本発明の圧縮機は、シリンダの軸方向端面が上下に配置される向き、即ち、圧縮室の軸方向が鉛直方向（または鉛直方向以外で、水平方向に対して傾く方向）となる向きに配置されている。そのため、ピストンの重力によって、ピストンの下側端面と第２端板部材の上面とは比較的接触しやすく、ピストンの上側端面と下側端面の表面粗さが同じ条件では、第２端板部材の樹脂層は、第１端板部材の樹脂層よりも削れやすい。本発明では、ピストンの上側端面の算術平均表面粗さＲａを、ピストンの下側端面の算術平均表面粗さＲａよりも大きくしているため、第２端板部材の樹脂層が、第１端板部材の樹脂層よりも削れ過ぎるのを防止することができる。
【００３３】
第５の発明では、第２端板部材の樹脂層が削れ過ぎるのを防止することができる。
【００３４】
第６の発明では、ローラまたはベーンの軸方向端面と端板部材とが接触して摺動したときに、樹脂層によって、焼付きの発生を防止することができる。
また、樹脂層に対向する面は、樹脂層よりも硬度が大きい上に表面粗さが粗くなっているため、樹脂層と接触して摺動した際に、この樹脂層の表面は、面圧がほぼ作用しなくなる状態になるまで削られる。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。
【００３５】
第７の発明では、ローラの上下端面と端板部材とが接触して摺動したときに、ローラの上下端面に設けた樹脂層によって、焼付きの発生を防止することができる。
また、第１端板部材のローラの上側端面と対向する面は、樹脂層よりも硬度が大きい上に表面粗さが粗くなっているため、ローラの上側端面の樹脂層と接触して摺動した際に、この樹脂層の表面は、面圧がほぼ作用しなくなる状態になるまで削られる。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、本発明の圧縮機は、シリンダの軸方向端面が上下に配置される向き、即ち、圧縮室の軸方向が鉛直方向（または鉛直方向以外で、水平方向に対して傾く方向）となる向きに配置されている。そのため、ローラの重力によって、ローラの下側端面と第２端板部材の上面とは比較的接触しやすく、第１端板部材と第２端板部材の表面粗さが同じ条件では、ローラの下側端面の樹脂層は、ローラの上側端面の樹脂層よりも削れやすい。本発明では、第１端板部材のローラの上側端面に対向する面の算術平均表面粗さＲａを、第２端板部材のローラの下側端面に対向する面の算術平均表面粗さＲａよりも大きくしているため、ローラの下側端面の樹脂層が、ローラの上側端面の樹脂層よりも削れ過ぎるのを防止することができる。
【００３６】
第８の発明では、ローラの下側端面の樹脂層が削れ過ぎるのを防止することができる。
【００３７】
第９の発明では、ローラの上下端面と端板部材とが接触して摺動したときに、端板部材に設けた樹脂層によって、焼付きの発生を防止することができる。
また、ローラの上側端面は、樹脂層よりも硬度が大きい上に表面粗さが粗くなっているため、第１端板部材の樹脂層と接触して摺動した際に、この樹脂層の表面は、面圧がほぼ作用しなくなる状態になるまで削られる。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、本発明の圧縮機は、シリンダの軸方向端面が上下に配置される向き、即ち、圧縮室の軸方向が鉛直方向（または鉛直方向以外で、水平方向に対して傾く方向）となる向きに配置されている。そのため、ローラの重力によって、ローラの下側端面と第２端板部材の上面とは比較的接触しやすく、ローラの上側端面と下側端面の表面粗さが同じ条件では、第２端板部材の樹脂層は、第１端板部材の樹脂層よりも削れやすい。本発明では、ローラの上側端面の算術平均表面粗さＲａを、ローラの下側端面の算術平均表面粗さＲａよりも大きくしているため、第２端板部材の樹脂層が、第１端板部材の樹脂層よりも削れ過ぎるのを防止することができる。
【００３８】
第１０の発明では、第２端板部材の樹脂層が削れ過ぎるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【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に示した圧縮機のフロントヘッドを下方から視た図である。
【図４】図１に示した圧縮機のピストンの斜視図である。
【図５】図１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】本発明の第２実施形態に係る圧縮機の概略断面図である。
【図７】図６のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図８】図６の部分拡大図を模式的に示した図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る圧縮機における、シリンダ内でのローラおよびベーンの動作を示す図である。
【図１０】図９に示した圧縮機のローラおよびベーンの斜視図である。
【図１１】図１０のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【図１２】本発明の他の実施形態のピストンの平面図である。
【図１３】本発明の他の実施形態のフロントヘッドの図であって、図３に対応する図である。
【００４０】
＜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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
フロントヘッド２０は、金属材料で形成されている。また、図３に示すように、フロントヘッド２０の下面のうち、上下方向から視て圧縮室３１と重なる部分には、表面粗さの粗い粗面部２４が形成されている。図５では、粗面部２４を太線で表示している。この粗面部２４の算術平均表面粗さＲａは、例えば０．３以上であり、好ましくは０．５程度である。なお、算術平均表面粗さＲａは、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１に準拠するものとする。
【００４９】
フロントヘッド２０は、金属粉の焼結や、鋳造や、削り出しによって形成されており、表面に研磨加工が施されている。粗面部２４の微小な凹凸は、この研磨加工の後で、化成処理や、専用工具での切削、レーザー照射などによって形成されている。なお、研磨加工を施さないことで、焼結や鋳造や削り出しの際に形成される表面の微小な凹凸を、粗面部２４として利用してもよい。
【００５０】
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、リアヘッド５０は、金属粉の焼結や、鋳造や、削り出しなどによって形成されて、表面に研磨加工が施されている。リアヘッド５０の上面の算術平均表面粗さＲａは、例えば０．３未満である。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。したがって、ローラ４１の上端面は、フロントヘッド２０の粗面部２４と対向している。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。
【００５６】
図２（ｂ）〜図２（ｄ）に示すように、ブレード４２は、ブレード収容部３３から圧縮室３１側に出ている状態では、その一部が粗面部２４と対向している。また、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。
【００５７】
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。
【００５８】
図４および図５（ａ）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いる。
【００５９】
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。樹脂層４４ａ、４４ｂを構成する樹脂材料としては、例えば、ポリアミドイミド、ポリテトラフルオロエチレン等、あるいはそれらの混合物が挙げられる。樹脂層４４ａ、４４ｂは、ピストン４０の上下端面よりも硬度が低い。また、圧縮機１の出荷時には樹脂層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、１０〜２０μｍ程度である。なお、膜厚はこの厚さに限定されるものではない。樹脂層４４ａ、４４ｂは、例えば、樹脂組成物の溶液を基材４３の表面に塗布して乾燥する工程を数回行うことで形成されている。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
しかしながら、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は、ピストン４０の熱膨張量はシリンダ３０の熱膨張量よりも大きくなる。そのため、軸方向隙間Ｄ１、Ｄ２が無くなって、ピストン４０の上下端面が、フロントヘッド２０およびリアヘッド５０と接触する場合がある。
【００６８】
また、圧縮機１の使用を続けると、図５（ｂ）に示すように、樹脂層４４ａ、４４ｂは、潤滑油Ｌや冷媒を吸収して膨潤する。これにより、上述したような特殊な運転状況でなくても、軸方向隙間Ｄ１、Ｄ２が無くなる場合がある。
【００６９】
このように軸方向隙間Ｄ１、Ｄ２が無くなった場合、樹脂層４４ａ、４４ｂの摺動性により、焼付きが生じるのを防止することができる。
【００７０】
さらに、本実施形態では、ピストン４０の上端面に設けられた樹脂層４４ａは、フロントヘッド２０の粗面部２４と対向している。粗面部２４は樹脂層４４ａよりも硬度が大きい上に表面粗さが粗いため、粗面部２４と樹脂層４４ｂとが接触して摺動した際に、粗面部２４に形成されている微小な凸部によって、樹脂層４４ａの表面は、面圧がほぼ作用しなくなる状態になるまで削られる。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。なお、樹脂層４４ａは、必ずしも面圧がほぼ作用しない状態まで削られなくてもよい。面圧が低減する程度削られるだけでも、摩擦ロスを低減するという効果を得られる。
【００７１】
また、本実施形態の圧縮機１は、圧縮室３１の軸方向が鉛直方向となる向きに配置されている。そのため、ピストン４０の重力によって、ピストン４０の下端面とリアヘッド５０の上面とは比較的接触しやすく、フロントヘッド２０とリアヘッドのピストン４０の上下端面に対向する面の表面粗さが同じ条件では、ピストン４０の下端面の樹脂層４４ｂは、ピストン４０の上端面の樹脂層４４ａよりも削れやすい。本実施形態では、フロントヘッド２０の下面の表面粗さを、リアヘッド５０の上面の表面粗さよりも粗くしているため、ピストン４０の下端面の樹脂層４４ｂが、ピストン４０の上端面の樹脂層４４ａよりも削れ過ぎるのを防止することができる。
さらに、リアヘッド５０の上面は、算術平均表面粗さＲａが０．３未満であって、ほぼ平坦状であるため、ピストン４０の下端面の樹脂層４４ｂの削れ過ぎを確実に防止することができる。
【００７２】
＜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６に示すように、本実施形態の圧縮機１０１は、シャフト１０８および圧縮機構１１０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１０１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。
【００７３】
シャフト１０８は、２つの偏心部１０８ａ、１０８ｄを有している。２つの偏心部１０８ａ、１０８ｄの軸心は、シャフト１０８の回転軸を中心として１８０°ずれている。また、シャフト１０８は、上記第１実施形態のシャフト８と同じく、給油路１０８ｂと、複数の排出孔１０８ｃを有している。
【００７４】
圧縮機構１１０は、シャフト１０８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１１１と、フロントヘッド１２０と、シリンダ１３０およびピストン１４０と、ミドルプレート１５０と、シリンダ１６０およびピストン１７０と、リアヘッド１８０と、リアマフラー１１２とを有する。なお、フロントヘッド１２０およびミドルプレート１５０は、ピストン１４０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１５０およびリアヘッド１８０は、ピストン１７０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。
【００７５】
フロントマフラー１１１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１２０との間にマフラー空間Ｍ１を形成している。
【００７６】
フロントヘッド１２０には、軸受け孔１２１と、吐出孔１２２（図７参照）と、油戻し孔１２３とが形成されている。さらに、フロントヘッド１２０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１８０とリアマフラー１１２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１２０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。図８に示すように、フロントヘッド１２０の下面のうち、上下方向から視てシリンダ１３０の圧縮室１３１と重なる部分には、第１実施形態の粗面部２４と同様の表面粗さを有する粗面部１２４が形成されている。
【００７７】
図７に示すように、シリンダ１３０には、圧縮室１３１と、吸入孔１３２と、ブレード収容部１３３とが形成されている。さらに、シリンダ１３０には、圧縮室１３１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１３５が形成されている。シリンダ１３０は、この貫通孔１３５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。
【００７８】
ピストン１４０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１０８ａ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１３０のブレード収容部１３３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。また、図８に示すように、ピストン１４０は、上記第１実施形態のピストン４０と同じく、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。
【００７９】
ミドルプレート１５０は、円環状の板部材であって、シリンダ１３０とシリンダ１６０との間に配置され、シリンダ１３０の圧縮室１３１の下端を閉塞すると共に、シリンダ１６０の圧縮室１６１の上端を閉塞している。また、ミドルプレート１５０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。
【００８０】
ミドルプレート１５０は、金属材料で形成されている。図８に示すように、ミドルプレート１５０の下面のうち、上下方向から視てシリンダ１６０の圧縮室１６１と重なる部分には、第１実施形態の粗面部２４と同様の表面粗さを有する粗面部１５１が形成されている。ミドルプレート１５０の製造方法は、第１実施形態で述べたフロントヘッド２０の製造方法と同様である。
【００８１】
シリンダ１６０は、上述したシリンダ１３０と同様の構成であって、圧縮室１６１と、吸入孔１６２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。
【００８２】
ピストン１７０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１０８ｄ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１６０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。また、ピストン１７０は、上記第１実施形態のピストン４０と同じく、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。
【００８３】
リアヘッド１８０は、シリンダ１６０の下側に配置され、シリンダ１６０の圧縮室１３１の下端を閉塞している。リアヘッド１８０は、略円環状の部材であって、その中央部に、シャフト１０８が回転可能に挿通される軸受け孔１８１が形成されている。また、リアヘッド１８０には、シリンダ１６０の圧縮室１６１において圧縮された冷媒を、リアヘッド１８０とリアマフラー１１２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１８０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１８０の下面には、圧縮室１６１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１８０は、金属材料で形成されている。リアヘッド１８０は、金属粉の焼結や、鋳造や、削り出しなどによって形成されており、表面に研磨加工が施されている。リアヘッド１８０の上面の算術平均表面粗さＲａは、例えば０．３未満である。
【００８４】
リアマフラー１１２は、リアヘッド１８０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１１２は、リアヘッド１８０の下面にボルトによって取り付けられ、リアヘッド１８０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１８０、シリンダ１６０、ミドルプレート１５０、シリンダ１３０およびフロントヘッド１２０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。
【００８５】
本実施形態の圧縮機１０１の動作について説明する。
吸入孔１３２、１６２から圧縮室１３１、１６１に冷媒を供給しつつ、モータ７の駆動によりシャフト１０８を回転させると、偏心部１０８ａに装着されたピストン１４０のローラ４１は、圧縮室１３１の周壁面に沿って移動する。これにより、圧縮室１３１内で冷媒が圧縮される。これと並行して、偏心部１０８ｄに装着されたピストン１７０のローラ４１は、圧縮室１６１の周壁面に沿って移動する。これにより、圧縮室１６１内で冷媒が圧縮される。
【００８６】
圧縮室１３１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１２０に設けられた弁機構が開弁して、圧縮室１３１内の冷媒がフロントヘッド１２０の吐出孔２２からマフラー空間Ｍ１に吐出される。
また、圧縮室１６１内の圧力が所定の圧力以上になった時点で、リアヘッド１８０に設けられた弁機構が開弁して、圧縮室１６１内の冷媒がリアヘッド１８０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１８０、シリンダ１６０、ミドルプレート１５０、シリンダ１３０およびフロントヘッド１２０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。
【００８７】
マフラー空間Ｍ１に吐出された冷媒は、フロントマフラー１１１のマフラー吐出孔（図示省略）から圧縮機構１１０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。
【００８８】
本実施形態では、上記第１実施形態と同じく、ピストン１４０、１７０の上下端面に樹脂層４４ａ、４４ｂが設けられており、ピストン１４０、１７０の上端面の樹脂層４４ａに対向する部分に、粗面部１２４、１５１が形成されているため、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８９】
＜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、圧縮機構２１０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。
【００９０】
図９に示すように、圧縮機構２１０は、シリンダ２３０とシリンダ２３０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。
【００９１】
シリンダ２３０は、圧縮室２３１と吸入孔２３２を有している。また、シリンダ２３０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２３３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２３３は、シリンダ２３０を上下方向に貫通しており、圧縮室２３１に連通している。また、ベーン収容部２３３は、圧縮室２３１の径方向に延在している。
【００９２】
圧縮室２３１の内側には、円環状のローラ２４１が配置されている。ローラ２４１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２３１内に配置されている。したがって、ローラ２４１の上端面は、フロントヘッド２０の粗面部２４と対向している。また、ローラ２４１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２４１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。
【００９３】
ベーン収容部２３３の内側には、ベーン２４４が配置されている。図１０に示すように、ベーン２４４は、平板状の部材であって、その上下方向長さは、ローラ２４１の上下方向長さと同じである。ベーン２４４の圧縮室２３１の中心側の先端部（図９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２４４は、ベーン収容部２３３内に設けられた付勢バネ２４７によって付勢されており、圧縮室２３１側の先端部が、ローラ２４１の外周面に押し付けられている。そのため、図９（ａ）〜図９（ｄ）に示すように、シャフト８の回転に伴ってローラ２４１が圧縮室２３１の周壁面に沿って移動すると、ベーン２４４は、ベーン収容部２３３内で、圧縮室２３１の径方向に沿って進退移動する。図９（ｂ）〜図９（ｄ）に示すように、ベーン２４４が、ベーン収容部２３３から圧縮室２３１側に出ている状態では、ローラ２４１の外周面と圧縮室２３１の周壁面との間に形成される空間は、ベーン２４４によって低圧室２３１ａと高圧室２３１ｂに区画される。また、ベーン２４４は、ベーン収容部２３３から圧縮室２３１側に出ている状態では、その一部が粗面部２４と対向している。
【００９４】
図１０および図１１に示すように、ローラ２４１は、金属材料からなる基材２４２と、基材２４２の表面を被覆する薄膜状の樹脂層２４３ａ、２４３ｂとから構成されている。また、ベーン２４４は、金属材料からなる基材２４５と、基材２４５の表面を被覆する薄膜状の樹脂層２４６ａ、２４６ｂとから構成されている。
【００９５】
図１１に示すように、基材２４２、２４５の外形は、それぞれ、ほぼローラ２４１とベーン２４４の外形を構成している。基材２４２、２４５は、金属粉の焼結や、鋳造や、削り出しによって製造されている。
【００９６】
ローラ２４１の樹脂層２４３ａ、２４３ｂは、それぞれ、基材２４２の上面と下面を被覆している。つまり、樹脂層２４３ａ、２４３ｂは、ローラ２４１の上端面と下端面に形成されている。 また、ベーン２４４の樹脂層２４６ａ、２４６ｂは、それぞれ、基材２４５の上面と下面に形成されている。つまり、樹脂層２４６ａ、２４６ｂは、ベーン２４４の上端面と下端面に形成されている。
樹脂層２４３ａ、２４３ｂ、２４６ａ、２４６ｂ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。
【００９７】
次に、本実施形態の圧縮機の動作について説明する。
図９（ａ）は、ローラ２４１が上死点にある状態を示しており、図９（ｂ）〜図９（ｄ）は、図９（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。
【００９８】
吸入管３から吸入孔２３２を介して圧縮室２３１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９（ａ）〜図９（ｄ）に示すように、偏心部８ａに装着されたローラ２４１は、圧縮室２３１の周壁面に沿って移動する。これにより、圧縮室２３１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。
【００９９】
図９（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９（ｂ）に示すように、ローラ２４１の外周面と圧縮室２３１の周壁面とによって形成される空間が、低圧室２３１ａと高圧室２３１ｂに区画される。さらに偏心部８ａが回転すると、図９（ｂ）〜図９（ｄ）に示すように、低圧室２３１ａの容積が大きくなるため、吸入管３から吸入孔２３２を介して低圧室２３１ａ内に冷媒が吸い込まれていく。同時に、高圧室２３１ｂの容積が小さくなるため、高圧室２３１ｂにおいて冷媒が圧縮される。
【０１００】
そして、高圧室２３１ｂ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２３１ｂ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。
【０１０１】
本実施形態では、ローラ２４１の上下端面、および、ベーン２４４の上下端面に、樹脂層２４３ａ、２４３ｂ、２４６ａ、２４６ｂが設けられているため、上記第１実施形態と同じく、軸方向隙間が無くなったときの焼付きの発生を防止することができる。
また、ローラ２４１の上端面の樹脂層２４３ａ、および、ベーン２４４の上端面の樹脂層２４６ａに対向する部分に、粗面部２４が形成されているため、樹脂層２４３ａ、２４６ａと粗面部２４とが接触して摺動した際に、樹脂層２４３ａ、２４６ａが削られることにより、上記第１実施形態と同じく、摩擦ロスを低減することができる。
【０１０２】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成は、上記第１〜第３実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の説明だけ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。なお、以下の変更形態は、適宜組み合わせて実施することも可能である。
【０１０３】
上記第１および第２実施形態では、樹脂層４４ａは、ピストン４０、１４０、１７０の上端面の全面に設けられているが、ピストンの上端面の一部にのみ設けてもよい。
例えば図１２に示すピストン３４０のように、ブレード３４２の上端面と、ローラ３４１の上端面におけるブレード３４２より吸入孔３２側の略半分（図１２中の右側略半分）の領域に、樹脂層３４４ａを設けて、ピストン３４０の上端面の残りの部分には、樹脂層を設けなくてもよい。この構成によると、焼付きを防止できる範囲は狭くなるものの、樹脂層３４４ａによって、低圧室３１ａ側の軸方向隙間をできるだけ小さくできるため、シャフト８の外周部から高温の潤滑油Ｌが低圧室３１ａ内に流入するのを抑制できる。したがって、低圧室３１ａ内の冷媒が過熱されて圧縮効率が低下するのを抑制できる。
また、第１および第２実施形態の樹脂層４４ｂ、第３実施形態の樹脂層２４３ａ、２４３ｂ、２４６ａ、２４６ｂについても同様に、それぞれの面の全面ではなく、一部にのみ設けてもよい。
【０１０４】
第１および第２実施形態のピストン４０、１４０、１７０の下端面の樹脂層４４ｂは、必ずしも設けなくてもよい。また、第３実施形態のローラ２４１の下端面の樹脂層２４３ｂ、および、ベーン２４４の下端面の樹脂層２４６ｂも、必ずしも設けなくてもよい。
【０１０５】
上記第１〜第３実施形態では、フロントヘッド２０、１２０の下面のうち、上下方向から視て圧縮室３１、１３１、２３１と重なる部分全体に、粗面部２４、１２４が形成されているが、圧縮室と重なる部分のうちの一部分にのみ、粗面部が形成されていてもよい。
例えば図１３に示すように、フロントヘッド４２０の下面のうち、上下方向から視て圧縮室３１と重なる部分の高圧室３１ｂ側（図１３中の右側）の略半分の領域に、粗面部４２４が形成されていてもよい。ピストン４０の高圧室３１ｂ側（図１３中の右側）の略半分の部分は、高圧室３１ｂ内の高温高圧の冷媒で加熱されるため、その熱膨張量は、ピストン４０の低圧室３１ａ側の略半分の部分よりも大きくなる。したがって、ピストン４０の上端面の図１３中の右側略半分の部分は、フロントヘッド４２０の下面と接触しやすい。この変更形態では、フロントヘッド４２０の下面のうち、ピストンの上端面の樹脂層４４ａと接触しやすい部分にのみ、粗面部４２４を形成しているため、粗面化加工の手間を減らし、接触面間の面圧を効率的に低減することができる。
第３実施形態のミドルプレート１５０の下面の粗面部１５１についても同様である。
【０１０６】
上記第１〜第３実施形態では、フロントヘッド２０、１２０の下面のうち、上下方向から視て圧縮室３１、１３１、２３１と重なる部分にのみ、粗面部２４、１２４が形成されているが、フロントヘッド２０、１２０の下面全体の表面粗さを粗くしてもよい。
第３実施形態のミドルプレート１５０の下面についても同様である。
【０１０７】
上記第１実施形態では、ピストン４０の上端面に樹脂層４４ａが設けられ、この樹脂層４４ａに対向するフロントヘッド２０の下面の表面粗さが粗くなっているが、逆に、ピストン４０の上端面に樹脂層を設けずに、表面粗さを粗くして、フロントヘッド２０の下面に樹脂層を設けてもよい。なお、フロントヘッド２０の下面の樹脂層は、下面全体に設けてもよく、その一部分（例えば、上下方向から視て圧縮室３１と重なる部分）にのみ設けてもよい。
第２実施形態のピストン１４０の上端面とフロントヘッド１２０の下面、ピストン１７０の上端面とミドルプレート１５０の下面、および、第３実施形態のローラ２４１およびベーン２４４の上端面とフロントヘッド２０の下面についても同様に、樹脂層と粗面部とが逆になっていてもよい。
【０１０８】
第１実施形態のピストン４０の下端面に樹脂層４４ｂを設ける代わりに、リアヘッド５０の上面に樹脂層を設けてもよい。また、ピストン４０の下端面とリアヘッド５０の上面の両方に、樹脂層を設けてもよい。なお、リアヘッド５０の上面の樹脂層は、上面全体に設けてもよく、その一部分（例えば、上下方向から視て圧縮室３１と重なる部分）にのみ設けてもよい。
第２実施形態のピストン１４０の下端面とミドルプレート１５０の上面、ピストン１７０の下端面とリアヘッド１８０の上面、および、第３実施形態のローラ２４１およびベーン２４４の下端面とリアヘッド５０の下面についても同様に、樹脂層を反対側の面に設けてもよく、両方に樹脂層を設けてもよい。
【０１０９】
上記第１実施形態では、ピストン４０の上端面（樹脂層４４ａ）に対向する面の表面粗さが粗く、ピストン４０の下端面（樹脂層４４ｂ）に対向する面はほぼ平坦状となっているが、逆に、ピストン４０の上端面に対向する面がほぼ平坦状で、ピストン４０の下端面に対向する面の表面粗さが粗くてもよい。つまり、フロントヘッド２０の下面がほぼ平坦状であって、リアヘッド５０の上面の全面または一部（例えば、上下方向から視て圧縮室３１と重なる部分）の表面粗さが粗くてもよい。
但し、上記第１実施形態のように、シャフト８の軸方向が鉛直方向（または鉛直方向以外で、水平方向に対して傾く方向）となるように、圧縮機１を配置する場合、ピストン４０の重力によって、ピストン４０の下端面とリアヘッド５０の上面とは接触しやすいので、リアヘッド５０の上面の表面粗さによっては、樹脂層４４ｂが削れ過ぎる場合がある。この点においては、上記第１実施形態のように、フロントヘッド２０の下面の表面粗さを粗くして、リアヘッド５０の上面をほぼ平坦状にすることが好ましい。
また、第２実施形態のフロントヘッド１２０の下面とミドルプレート１５０の上面、ミドルプレート１５０の下面とリアヘッド１８０の上面、第３実施形態のフロントヘッド２０とリアヘッド５０についても同様に、表面粗さの粗い方が逆でもよい。
【０１１０】
上記第１実施形態では、ピストン４０の上端面（樹脂層４４ａ）に対向する面の表面粗さが粗く、ピストン４０の下端面（樹脂層４４ｂ）に対向する面はほぼ平坦状となっているが、ピストン４０の上端面（樹脂層４４ａ）に対向する面と、ピストン４０の下端面（樹脂層４４ｂ）に対向する面の両方の表面粗さが粗くてもよい。つまり、フロントヘッド２０の下面およびリアヘッド５０の上面の全体または一部（例えば、図１中の上下方向から視て圧縮室３１と重なる部分）の表面粗さが粗くてもよい。この場合、フロントヘッド２０の下面と、リアヘッド５０の上面の表面粗さは同じであってもよく、異なっていてもよい。樹脂層４４ｂの削れ過ぎを防止するには、リアヘッド５０の上面の表面粗さは、フロントヘッド２０の下面よりも粗くない方が好ましい。い。
また、第２実施形態のフロントヘッド１２０の下面とミドルプレート１５０の上面、ミドルプレート１５０の下面とリアヘッド１８０の上面、第３実施形態のフロントヘッド２０とリアヘッド５０についても同様に、両面とも表面粗さが粗くてもよい。
【０１１１】
上記第１実施形態では、圧縮機１は、シャフト８の軸方向が鉛直方向となる向きに配置されているが、シャフト８の軸方向が鉛直方向に対して斜めになるように配置されていてもよく、シャフト８の軸方向が水平方向となるように配置されてもよい。後者の場合、ピストン４０の重力はピストンの径方向に作用するため、フロントヘッド２０とリアヘッド５０のいずれに粗面部を形成しても、樹脂層４４ａ、４４ｂの削れ具合はほぼ同じになる。そのため、粗面部は、フロントヘッド２０とリアヘッド５０のいずれに形成してもよく、両方に形成してもよい。
第２および第３実施形態の圧縮機についても同様である。
【０１１２】
上記第１〜第３実施形態では、圧縮機構は、フロントヘッド２０、１２０の外周部が密閉ケーシング２の内周面に固定されることで支持されているが、シリンダ３０、１３０、１６０、ミドルプレート１５０、またはリアヘッド５０、１８０の外周部が密閉ケーシング２の内周面に固定されることで支持される構成であってもよい。
【０１１３】
上記第３実施形態では、ローラ２４１とベーン２４４とを備える圧縮機構を、１シリンダ型のロータリ圧縮機に適用しているが、２シリンダ型のロータリ圧縮機に適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１４】
本発明を利用すれば、樹脂層の表面が、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を低減することができる。
【符号の説明】
【０１１５】
１、１０１ 圧縮機
２０、１２０ フロントヘッド（第１端板部材）
３０、１３０、１６０ シリンダ
３１、１３１、１６１ 圧縮室
３３、１３３ ブレード収容部
３４ 一対のブッシュ
４０、１４０、１７０ ピストン
４１ ローラ
４２ ブレード
４３ 基材
４４ａ、４４ｂ 樹脂層
５０、１８０ リアヘッド（第２端板部材）
１５０ ミドルプレート（第１端板部材、第２端板部材）
２３０ シリンダ
２３１ 圧縮室
２３３ ベーン収容部
２４１ ローラ
２４２ 基材
２４３ａ、２４３ｂ 樹脂層
２４４ ベーン
２４５ 基材
２４６ａ、２４６ｂ 樹脂層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮室およ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２つの端板部材と、
前記圧縮室およ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、
前記ピストンの軸方向端面、および、前記端板部材の前記ピストンの当該軸方向端面に対向する面、となる部分のいずれか一方の全面または一部には、樹脂層が形成されており、
前記ピストンの軸方向端面、および、前記端板部材の前記ピストンの当該軸方向端面に対向する面、となる部分の他方において前記樹脂層と対向する領域の全面または一部は、前記樹脂層よりも硬度が高く且つ算術平均表面粗さＲａが０．３以上であることを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
圧縮室およ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、
前記シリンダの上下両端に配置される第１端板部材および第２端板部材と、
前記圧縮室およ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、
前記ピストンの上側端面および下側端面となる部分の全面には、樹脂層がそれぞれ形成されており、
前記第１端板部材の前記ピストンの上側端面に対向する面、および、前記第２端板部材の前記ピストンの下側端面に対向する面は、前記樹脂層よりも硬度が高く、
前記第１端板部材の前記ピストンの上側端面に対向する面の算術平均表面粗さＲａは、０．３以上であって、前記第２端板部材の前記ピストンの下側端面に対向する面の算術平均表面粗さＲａよりも大きいことを特徴とする圧縮機。
【請求項３】
前記第２端板部材の前記ピストンの下側端面に対向する面の算術平均表面粗さＲａが０．３未満であることを特徴とする請求項２に記載の圧縮機。
【請求項４】
圧縮室およ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、
前記シリンダの上下両端に配置される第１端板部材および第２端板部材と、
前記圧縮室およ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、
前記第１端板部材の前記ピストンの上側端面に対向する面、および、前記第２端板部材の前記ピストンの下側端面に対向する面の全面には、樹脂層がそれぞれ形成されており、
前記ピストンの上側端面、および、前記ピストンの下側端面は、前記樹脂層よりも硬度が高く、
前記ピストンの上側端面の算術平均表面粗さＲａは、０．３以上であって、前記ピストンの下側端面の算術平均表面粗さＲａよりも大きいことを特徴とする圧縮機。
【請求項５】
前記ピストンの下側端面の算術平均表面粗さＲａが０．３未満であることを特徴とする請求項４に記載の圧縮機。
【請求項６】
圧縮室およ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２つの端板部材と、
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、
前記ローラの軸方向端面または前記ベーンの軸方向端面、および、前記端板部材の前記ローラの当該軸方向端面または前記ベーンの当該軸方向端面に対向する面、となる部分のいずれか一方の全面または一部には、樹脂層が形成されており、
前記ローラの軸方向端面または前記ベーンの軸方向端面、および、前記端板部材の前記ローラの当該軸方向端面または前記ベーンの当該軸方向端面に対向する面、となる部分の他方において前記樹脂層に対向する領域の全面または一部は、前記樹脂層よりも硬度が高く且つ算術平均表面粗さＲａが０．３以上であることを特徴とする圧縮機。
【請求項７】
圧縮室およ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、
前記シリンダの上下両端に配置される第１端板部材および第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、
前記ローラの上側端面および下側端面となる部分の全面には、樹脂層がそれぞれ形成されており、
前記第１端板部材の前記ローラの上側端面に対向する面、および、前記第２端板部材の前記ローラの下側端面に対向する面は、前記樹脂層よりも硬度が高く、
前記第１端板部材の前記ローラの上側端面に対向する面の算術平均表面粗さＲａは、０．３以上であって、前記第２端板部材の前記ローラの下側端面に対向する面の算術平均表面粗さＲａよりも大きいことを特徴とする圧縮機。
【請求項８】
前記第２端板部材の前記ローラの下側端面に対向する面の算術平均表面粗さＲａが０．３未満であることを特徴とする請求項７に記載の圧縮機。
【請求項９】
圧縮室およ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、
前記シリンダの上下両端に配置される第１端板部材および第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、
前記第１端板部材の前記ローラの上側端面に対向する面、および、前記第２端板部材の前記ローラの下側端面に対向する面となる部分の全面には、樹脂層がそれぞれ形成されており、
前記ローラの上側端面、および、前記ローラの下側端面は、前記樹脂層よりも硬度が高く、
前記ローラの上側端面の算術平均表面粗さＲａは、０．３以上であって、前記ローラの下側端面の算術平均表面粗さＲａよりも大きいことを特徴とする圧縮機。
【請求項１０】
前記ローラの下側端面の算術平均表面粗さＲａが０．３未満であることを特徴とする請求項９に記載の圧縮機。
【請求項１】
圧縮室およ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２つの端板部材と、
前記圧縮室およ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、
前記ピストンの軸方向端面、および、前記端板部材の前記ピストンの当該軸方向端面に対向する面、となる部分のいずれか一方の全面または一部には、樹脂層が形成されており、
前記ピストンの軸方向端面、および、前記端板部材の前記ピストンの当該軸方向端面に対向する面、となる部分の他方において前記樹脂層と対向する領域の全面または一部は、前記樹脂層よりも硬度が高く且つ算術平均表面粗さＲａが０．３以上であることを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
圧縮室およ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、
前記シリンダの上下両端に配置される第１端板部材および第２端板部材と、
前記圧縮室およ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、
前記ピストンの上側端面および下側端面となる部分の全面には、樹脂層がそれぞれ形成されており、
前記第１端板部材の前記ピストンの上側端面に対向する面、および、前記第２端板部材の前記ピストンの下側端面に対向する面は、前記樹脂層よりも硬度が高く、
前記第１端板部材の前記ピストンの上側端面に対向する面の算術平均表面粗さＲａは、０．３以上であって、前記第２端板部材の前記ピストンの下側端面に対向する面の算術平均表面粗さＲａよりも大きいことを特徴とする圧縮機。
【請求項３】
前記第２端板部材の前記ピストンの下側端面に対向する面の算術平均表面粗さＲａが０．３未満であることを特徴とする請求項２に記載の圧縮機。
【請求項４】
圧縮室およ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、
前記シリンダの上下両端に配置される第１端板部材および第２端板部材と、
前記圧縮室およ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、
前記第１端板部材の前記ピストンの上側端面に対向する面、および、前記第２端板部材の前記ピストンの下側端面に対向する面の全面には、樹脂層がそれぞれ形成されており、
前記ピストンの上側端面、および、前記ピストンの下側端面は、前記樹脂層よりも硬度が高く、
前記ピストンの上側端面の算術平均表面粗さＲａは、０．３以上であって、前記ピストンの下側端面の算術平均表面粗さＲａよりも大きいことを特徴とする圧縮機。
【請求項５】
前記ピストンの下側端面の算術平均表面粗さＲａが０．３未満であることを特徴とする請求項４に記載の圧縮機。
【請求項６】
圧縮室およ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２つの端板部材と、
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、
前記ローラの軸方向端面または前記ベーンの軸方向端面、および、前記端板部材の前記ローラの当該軸方向端面または前記ベーンの当該軸方向端面に対向する面、となる部分のいずれか一方の全面または一部には、樹脂層が形成されており、
前記ローラの軸方向端面または前記ベーンの軸方向端面、および、前記端板部材の前記ローラの当該軸方向端面または前記ベーンの当該軸方向端面に対向する面、となる部分の他方において前記樹脂層に対向する領域の全面または一部は、前記樹脂層よりも硬度が高く且つ算術平均表面粗さＲａが０．３以上であることを特徴とする圧縮機。
【請求項７】
圧縮室およ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、
前記シリンダの上下両端に配置される第１端板部材および第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、
前記ローラの上側端面および下側端面となる部分の全面には、樹脂層がそれぞれ形成されており、
前記第１端板部材の前記ローラの上側端面に対向する面、および、前記第２端板部材の前記ローラの下側端面に対向する面は、前記樹脂層よりも硬度が高く、
前記第１端板部材の前記ローラの上側端面に対向する面の算術平均表面粗さＲａは、０．３以上であって、前記第２端板部材の前記ローラの下側端面に対向する面の算術平均表面粗さＲａよりも大きいことを特徴とする圧縮機。
【請求項８】
前記第２端板部材の前記ローラの下側端面に対向する面の算術平均表面粗さＲａが０．３未満であることを特徴とする請求項７に記載の圧縮機。
【請求項９】
圧縮室およ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、
前記シリンダの上下両端に配置される第１端板部材および第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、
前記第１端板部材の前記ローラの上側端面に対向する面、および、前記第２端板部材の前記ローラの下側端面に対向する面となる部分の全面には、樹脂層がそれぞれ形成されており、
前記ローラの上側端面、および、前記ローラの下側端面は、前記樹脂層よりも硬度が高く、
前記ローラの上側端面の算術平均表面粗さＲａは、０．３以上であって、前記ローラの下側端面の算術平均表面粗さＲａよりも大きいことを特徴とする圧縮機。
【請求項１０】
前記ローラの下側端面の算術平均表面粗さＲａが０．３未満であることを特徴とする請求項９に記載の圧縮機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１３２３９０（Ｐ２０１２−１３２３９０Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８６３５２（Ｐ２０１０−２８６３５２）
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
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