JP2007225013A - 摺動部材およびその製造方法並びに流体機械 - Google Patents

Abstract

【課題】摺動部材の耐摩耗性を向上させること。
【解決手段】軸受部（22a,23a）の内周面に樹脂層（22b,23b）が形成されている。この樹脂層（22b,23b）の表面には、複数のディンプル（窪み）が形成されている。このディンプルに潤滑油が溜まり、保持される。これにより、摺動部の油保持量が増大するので、潤滑性が向上し、耐摩耗性が向上する。
【選択図】図３

Description

本発明は、摺動部材およびその製造方法並びに流体機械に関し、特に、耐摩耗性の向上対策に係るものである。

一般に、機械要素の摺動部に用いられる摺動部材は、摺動面に潤滑油を供給することによって所定の摺動性や耐摩耗性が確保されている。また、高い摺動性や耐摩耗性を得るため、摺動部材の表面粗さはできるだけ小さく加工される。例えば、特許文献１では、摺動表面が算術平均粗さ０．５μｍ以下に加工されている。
特開２００３−２８６７７５号公報

ところで、上述した機械要素の摺動部は、塵埃等の異物が混入すると、摺動性が低下し、摺動部材の摩耗度が高くなるという問題があった。その結果、機械製品の信頼性を損なうという問題があった。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、摺動部に異物が混入した場合でも、摺動性や耐摩耗性をそれ程低下させない摺動部材、またそれを用いた流体機械を提供することである。

第１の発明は、基材の表面に形成された摺動層の表面に複数の窪みが形成されている
ものである。

上記の発明では、摺動隙間に供給された潤滑油が、摺動層の摺動面（摺動層の表面の窪みを除く部分）だけでなく、窪みに流入する。ここで、例えば、ゴミ等の異物が摺動面に混入して摺動抵抗が増し、油ぎれ（油不足）になると、窪みの介在する潤滑油が摺動面に流入する。したがって、油不足が解消され、摺動抵抗の増大が緩和される。つまり、上記窪みが油保持部として形成され、摺動部の油保持量（油保持能力）が増大する。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記摺動層が樹脂により形成されているものである。

上記の発明では、摺動層が樹脂により形成されているため、金属製の材料で形成されるよりも、摺動抵抗が低減される。

第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記摺動層の窪みは、摺動層の表面の算術平均粗さＲａが２μｍ以上２０μｍ以下となるように形成されているものである。

上記の発明では、摺動層の表面の算術平均粗さＲａを規定することにより、摺動層の単位面積当たりの窪みの容積がほぼ規定される。上記のように算術平均粗さＲａの下限値を規定することにより、摺動部において必要な油保持量が確保される。算術平均粗さＲａの上限値を規定することにより、摺動層が基材から脱落することなく確実に形成される。つまり、算術平均粗さＲａが大きくなると、窪みの占有面積の割合が高くなるので、摺動層が窪みと窪みの間で破断し易くなり、摺動層が基材から脱落するおそれがある。

第４の発明は、上記第１または第２の発明において、上記摺動層の窪みは、直径が１００μｍ以上４００μｍ以下の略円形に形成されているものである。

上記の発明では、摺動層の窪みが平面視略円形に形成されている。そして、窪みの直径について下限値を規定することにより、摺動部の必要な油保持量が確保される。また、窪みの直径について上限値を規定することにより、摺動層が基材から脱落することなく確実に形成される。つまり、窪みの直径が大きくなると、窪みの占有面積の割合が高くなるので、摺動層が窪みと窪みの間で破断し易くなり、摺動層が基材から脱落するおそれがある。

第５の発明は、上記第１または第２の発明において、上記摺動層の窪みは、深さが２０μｍ以上９０μｍ以下に形成されているものである。

上記の発明では、窪みの深さについて下限値を規定することにより、摺動部の必要な油保持量が確保される。また、窪みの直径について上限値を規定することにより、摺動層が基材から脱落することなく確実に形成される。つまり、窪みの深さが大きくなると、窪み部の摺動層の膜厚が薄くなるので、摺動層が破断し易くなり、摺動層が基材から脱落するおそれがある。

第６の発明は、上記第２の発明において、上記摺動層が、ポリアイドイミド樹脂を含有しているものである。

上記の発明では、ポリアイドイミド樹脂が摺動層におけるバインダとして用いられる。したがって、摺動層が基材に強固に密着する。

第７の発明は、上記第２の発明において、上記摺動層が、フッ素樹脂を含有しているものである。

上記の発明では、フッ素樹脂が摺動層における耐摩耗剤として用いられる。したがって、摺動層の耐摩耗性が向上する。

第８の発明は、基材の表面に摺動層を有する摺動部材の製造方法を前提としている。そして、本発明は、上記基材を加熱する工程と、該加熱した基材の表面に樹脂材料を含むスラリー状液を塗布し、該スラリー状液の液分を基材の高温熱により蒸散させることによって複数の窪みが表面に形成される摺動層を形成する工程とを備えているものである。

上記の発明では、先ず基材が所定温度に加熱される。その後、加熱された基材の表面にスラリー状液が塗布されて摺動層が形成される。その際、塗布されたスラリー状液の液分が基材の高温熱によって加熱されて蒸発（蒸散）し、その蒸散した部分が窪みとなる。これにより、摺動層の表面に複数の窪みが形成される。上記窪みは、上記第１の発明の同様に、摺動部に供給された潤滑油が溜まる油保持部となる。したがって、摺動部の油保持量が増大し、油不足の状態が殆どなくなる。

第９の発明は、上記第８の発明において、上記基材の加熱温度が１００℃以上１６０℃以下であるものである。

上記の発明では、基材の加熱温度の下限値を規定することにより、スラリー状液の液分が確実に蒸発（蒸散）する。基材の加熱温度の上限値を規定することにより、摺動層が基材から脱落することなく確実に形成される。図４に示すように、基材の加熱温度が高くなるほど、摺動層の表面の算術平均粗さＲａが大きく（粗く）なる。この算術平均粗さＲａが大きくなると、窪みの占有面積の割合が高くなるので、摺動層が窪みと窪みの間で破断し易くなり、摺動層が基材から脱落するおそれがある。

第１０の発明は、上記第８または第９の発明において、上記スラリー状液がポリアイドイミド樹脂を含有しているものである。

上記の発明では、ポリアイドイミド樹脂が摺動層におけるバインダとして用いられる。したがって、摺動層が基材に強固に密着する。

第１１の発明は、上記第８または第９の発明において、上記スラリー状液がフッ素樹脂を含有しているものである。

上記の発明では、フッ素樹脂が摺動層における耐摩耗剤として用いられる。したがって、摺動層の耐摩耗性が向上する。

第１２の発明は、摺動部材を備えた流体機械を前提としている。そして、上記摺動部材は、基材と、該基材の表面に形成され、表面に複数の窪みを有する摺動層とを備えているものである。

上記の発明では、圧縮機等の流体機械の摺動部において油保持量が増大する。つまり、上記窪みは、上記第１の発明の同様に、摺動部に供給された潤滑油が溜まる油保持部となる。したがって、摺動部の油保持量（油保持能力）が増大するので、摺動部に異物が混入した場合でも、油ぎれ（油不足）の発生が防止される。

第１３の発明は、上記第１２の発明において、上記摺動層が樹脂により形成されているものである。

上記の発明では、摺動層が樹脂により形成されているため、金属製の材料で形成されるよりも、摺動抵抗が低減される。

第１４の発明は、上記第１２または第１３の発明において、上記摺動層の窪みは、摺動層の表面の算術平均粗さＲａが２μｍ以上２０μｍ以下となるように形成されている
上記の発明では、算術平均粗さＲａの範囲を規定することにより、上記第３の発明と同様に、摺動部の必要な油保持量が確保されると共に、摺動層が基材から脱落することなく確実に形成される。

第１５の発明は、上記第１２または第１３の発明において、上記摺動層の窪みは、直径が１００μｍ以上４００μｍ以下の略円形に形成されている
上記の発明では、摺動層の窪みが平面視略円形に形成されている。そして、窪みの直径の範囲を規定することにより、上記第４の発明と同様に、摺動部の油保持量が増大すると共に、摺動層が基材から脱落することなく確実に形成される。

第１６の発明は、上記第１２または第１３の発明において、上記摺動層の窪みは、深さが２０μｍ以上９０μｍ以下に形成されている
上記の発明では、窪みの深さの範囲を規定することにより、上記第５の発明と同様に、摺動部の必要な油保持量が確保されると共に、摺動層が基材から脱落することなく確実に形成される。

第１７の発明は、上記第１２または第１３の発明において、流体の圧縮機構（20）と、該圧縮機構（20）に連結される駆動軸（33）とを備えている。そして、上記駆動軸（33）およびその軸受（22a,23a）の少なくとも一方が上記摺動部材を構成しているものである。

上記の発明では、駆動軸（33）の回転に伴って圧縮機構（20）で冷媒等の流体が圧縮される。上記駆動軸（33）は、軸受（22a,23a）によって回転自在に支持されている。つまり、駆動軸（33）が軸受（22a,23a）に対して摺動する。この摺動部において、油保持量が増大し、油ぎれが防止される。

したがって、本発明によれば、摺動層の表面に複数の窪みを形成するようにしたので、摺動部に供給された潤滑油をその窪みに保有（保持）させることができる。これにより、摺動部における油保持量を増大させることができる。つまり、油保持効果を高めることができる。したがって、異物の混入によって摺動抵抗が増大しても、油不足を解消することができ、耐摩耗性を向上させることができる。その結果、信頼性の高い摺動部材およびそれを用いた流体機械を提供することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

本実施形態の圧縮機（1）は、図１および図２に示すように、揺動ピストン型のスイング圧縮機であり、本発明に係る流体機械を構成している。この圧縮機（1）は、冷凍装置の冷媒回路に設けられ、流体である冷媒を圧縮するために用いられる。この圧縮機（1）は、ドーム型のケーシング（10）内に、圧縮機構（20）と電動機（30）とが収納され、全密閉型に構成されている。

上記ケーシング（10）は、円筒状の胴部（11）と、該胴部（11）の上下端にそれぞれ設けられた上部鏡板（12）および下部鏡板（13）とを備えている。上記胴部（11）の下部には、吸入管（14）が設けられ、上部鏡板（12）には、吐出管（15）と、電動機（30）に電力を供給するターミナル（16）とが設けられている。

上記圧縮機構（20）は、ケーシング（10）内の下部に配置され、シリンダ（21）と、該シリンダ（21）のシリンダ室（25）に収納されたピストン（28）とを備えている。

上記シリンダ（21）は、厚肉の円筒形に形成されている。このシリンダ（21）の上端および下端は、フロントヘッド（22）およびリヤヘッド（23）で閉塞されている。これにより、シリンダ（21）の内部がシリンダ室（25）を構成している。上記ピストン（28）は、円筒形のピストン本体（28a）と、該ピストン本体（28a）に一体に形成され且つ該ピストン本体（28a）の外周面から径方向に突出するブレード（27）とを備えている。

上記電動機（30）は、圧縮機構（20）の上方に配置され、固定子（31）および回転子（32）を備えている。固定子（31）は、ケーシング（10）の胴部（11）に固定され、回転子（32）には駆動軸（33）が連結されている。

上記駆動軸（33）は、シリンダ室（25）を上下方向に貫通している。そして、この駆動軸（33）には、シリンダ室（25）の中央部分に位置する偏心部（33a）が形成されている。そして、この偏心部（33a）がピストン本体（28a）の内部に回転自在に嵌合している。上記ピストン（28）は、駆動軸（33）の回転に伴って、シリンダ室（25）内を偏心回転するように構成されている。上記フロントヘッド（22）およびリヤヘッド（23）は、それぞれ摺動部材である主軸受部（22a）および副軸受部（23a）を備えている。この主軸受部（22a）および副軸受部（23a）は、挿通された駆動軸（33）を回転自在に支持している。

また、上記駆動軸（33）の下端には、給油ポンプ（35）が設けられている。この給油ポンプ（35）は、ケーシング（10）内の底部の油貯留部（図示せず）から潤滑油を汲み上げ、駆動軸（33）の内部に形成された油通路（図示せず）を通じて軸受部（22a,23a）等の摺動部に供給するためのものである。

上記シリンダ（21）には、ブッシュ孔（26）が形成されている。このブッシュ孔（26）には、断面が略半円形に形成された一対のブッシュ（45）が装填されている。この一対のブッシュ（45）は、互いのフラット面が対向するように配置され、ブレード（27）を進退自在に挟んでいる。つまり、一対のブッシュ（45）の間がブレード溝（29）を構成している。そして、ブッシュ（45）は、ブレード（27）と一体的に揺動するように構成されている。また、上記シリンダ（21）には、ブレード（27）の先端を収容するためのブッシュ背部室（46）が形成されている。

上記ブレード（27）は、シリンダ室（25）を吸入室（25a）と圧縮室（25b）とに区画している。上記吸入室（25a）と吸入管（14）とを連通させる吸入口（41）がシリンダ（21）に形成されている。また、上記フロントヘッド（22）には、吐出口（42）が形成され、該吐出口（42）を開閉する吐出弁（43）が設けられている。

上記フロントヘッド（22）の主軸受部（22a）およびリヤヘッド（23）の副軸受部（23a）は、金属製の基材の内表面に樹脂層（22b,23b）が形成されている。つまり、この樹脂層（22b,23b）が駆動軸（33）と摺接する摺動層を構成している。なお、上記各軸受部（22a,23a）の基材の材質はＳ４５Ｃである。

上記樹脂層（22b,23b）は、バインダに対して固体潤滑剤および耐摩耗剤を分散して調合したスラリー状液（以下、単にスラリーという。）によって形成されている。本実施形態では、バインダとして溶剤とポリアミドイミド樹脂（ＰＡＩ）を混合したものが、固体潤滑剤としてポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が、耐摩耗剤としてフッ化カルシウム（ＣａＦ₂）および酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）が用いられている。また、その組成比（質量％）は、ＰＡＩ／ＰＴＦＥ／ＣａＦ₂／Ａｌ₂Ｏ₃＝６０／２０／１５／５となっている。

図３に示すように、本発明の特徴として、上記樹脂層（22b,23b）の表面には、全体に亘って複数のディンプル（窪み）が形成されている。このディンプルは、平面視が概ね円形であり、概ね円弧状に窪んだ凹状に形成されている。

上記複数のディンプルは、平均直径が１００μｍ以上４００μｍ以下に、平均深さが２０μｍ以上９０μｍ以下となるように形成されている。この平均直径は１５０μｍ以上３００μｍ以下の範囲が望ましく、平均深さは３０μｍ以上７０μｍ以下の範囲が望ましい。また、上記ディンプルは、樹脂層（22b,23b）の表面粗さＲａ（算術平均粗さ）が２μｍ以上２０μｍ以下となるように形成されている。この表面粗さＲａは、２μｍ以上１０μｍ以下の範囲が望ましい。なお、樹脂層（22b,23b）の膜厚は、５０μｍ以上７０μｍ以下である。

−運転動作−
次に、上記圧縮機（1）の運転動作について説明する。

冷凍装置の冷媒回路では、冷媒が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。その際、上記圧縮機（1）は、蒸発器から低圧のガス冷媒を吸入して圧縮し、圧縮後の高圧のガス冷媒を凝縮器へ送り出す。

上記電動機（30）を起動すると、駆動軸（33）の回転がピストン本体（28a）に伝達され、該ピストン本体（28a）がシリンダ（21）の内周面と実質的に１点で接しながら公転する。その際、ブレード（27）がブッシュ（45）に対して進退すると共に、ブッシュ（45）が揺動する。

具体的に、駆動軸（33）の回転に伴ってピストン本体（28a）が図２における右回りに回転すると、吸入室（25a）の容積が増大し、該吸入室（25a）に吸入口（41）から低圧のガス冷媒が吸入される。同時に、圧縮室（25b）の容積が減少し、該圧縮室（25b）で冷媒が圧縮される。圧縮された冷媒は、吐出口（42）からケーシング（10）の内部へ吐出され、吐出管（115）より流出する。

上記動作中には、主軸受部（22a）および副軸受部（23a）において駆動軸（33）が樹脂層（22b,23b）に対して摺動する。この駆動軸（33）と樹脂層（22b,23b）との間には、給油ポンプ（35）によって潤滑油が供給される。そして、供給された潤滑油は、樹脂層（22b,23b）と駆動軸（33）との摺動面（接触面）に流入する。これにより、駆動軸（33）の摺動抵抗が低減される。

ところで、上記駆動軸（33）と樹脂層（22b,23b）との間に供給された潤滑油は、ディンプルにも流入する。つまり、ディンプルに潤滑油が溜まる。ここで、ゴミ等の異物が摺動面（接触面）に混入した場合、駆動軸（33）と樹脂層（22b,23b）との摺動抵抗が増大し、油ぎれが生じ易くなる。その結果、樹脂層（22b,23b）が摩耗してしまう。ところが、本発明では、ディンプルに介在する潤滑油が摺動面に流入し、油ぎれが緩和される。したがって、摺動面に異物が混入した場合でも、摺動抵抗の増大を緩和することができ、樹脂層（22b,23b）の摩耗を抑制することができる。

このように、本発明は、摺動面をできるだけ平滑にするのではなく、窪み（凹部）を積極的に設けて、その窪みに潤滑油を溜めることにより、摺動部における油保持量を増大させている。これにより、異物混入によって生じる油不足（油ぎれ）を防止することができる。つまり、摺動面にディンプルを設けて油保持能力を高めることにより、摺動面の油膜保持能力を高めることができる。その結果、摺動面の耐摩耗性を向上させることができる。

〈樹脂層の形成方法〉
次に、上記樹脂層（22b,23b）の形成方法について説明する。ここでは、代表して、フロントヘッド（22）の主軸受部（22a）を対象に説明する。

先ず、主軸受部（22a）の基材を１００℃以上１６０℃以下に加熱する（加熱工程）。その後、加熱した基材の内表面に上述したスラリーをスプレー塗布する（塗布工程）。スラリーが塗布されると、それとほぼ同時に、基材の高温熱によってスラリーの中の溶剤が急激に蒸発（蒸散）する。この蒸発した部分がディンプル（窪み）として形成される。そして、スラリーの膜厚が所定値になると、塗布工程が終了する。その後、スラリーの塗膜を焼成等により硬化させた後（硬化工程）、表面を研磨して樹脂層（22b）が形成される。

なお、従来は、基材を加熱することなくスラリーを塗布し、その後スラリーの塗膜を２００℃〜３００℃の範囲で焼成処理していた。この場合、スラリーの中の溶剤は徐々に蒸散するため、上述した窪みが形成されることはない。

図４に示すように、ディンプルが形成された樹脂層（22b,23b）の表面粗さＲａ（算術平均粗さ）は、基材の加熱温度に応じて変化する。具体的に、基材の加熱温度が高くなるほど、表面粗さＲａが大きく（粗く）なっている。そして、基材の加熱温度が約１００℃以上であれば、表面粗さＲａが２μｍ以上となる。また、表面粗さＲａを２０μｍ以下に抑えようとすれば、基材の加熱温度は１６０℃までに抑えることが望ましい。なお、表面粗さＲａの上限値を２０μｍとした理由については、後述する。

〈耐摩耗性の評価試験〉
次に、上記樹脂層（22b,23b）の耐摩耗性に関する評価試験について、図５〜図８を参照しながら説明する。この試験では、ディンプルの直径、深さおよび表面粗さＲａのそれぞれに対する樹脂層の摩耗量について確認した。

評価試験の方法は、図５に示すように、ジャーナル試験により行った。具体的には、材質Ｓ４５Ｃの軸受（100）に対して材質ＦＣＤ６００の軸（101）を回転させて行った。なお、上記軸受（100）の内周面に形成した樹脂層の膜厚は、５０μｍ〜１００μｍの範囲で適宜変更して試験を行った。摺動条件は、軸受（100）を０．８ＭＰａの荷重を与えて固定し、軸（101）を１．６ｍ／ｓの一定速度で１時間回転させた。また、本試験は、軸（101）と軸受（100）の摺動面に潤滑油（出光エーテル油ＦＶＣ４６）を塗布し、且つ、摺動隙間にゴミ等の異物を混入させた状態で行った。以下に試験結果を示す。なお、樹脂層にディンプルを全く設けないものについて、上記と同様の試験を行った結果、樹脂層の摩耗量は約１０μｍであった。

先ず、ディンプルの平均直径と樹脂層の摩耗量との関係は、図６に示す結果となった。全体として、ディンプルの平均直径が大きいほど、摩耗量が少ないことが分かる。具体的に、ディンプルの平均直径が約１００μｍ以上であれば、摩耗量を８μｍ以下に抑えることができる。

ディンプルの平均深さと樹脂層の摩耗量との関係は、図７に示す結果となった。全体として、ディンプルの平均深さが大きいほど、摩耗量が小さくなっているのが分かる。具体的に、ディンプルの平均深さが約２０μｍ以上であれば、摩耗量を８μｍ以下に抑えることができる。

樹脂層の表面粗さＲａと樹脂層の摩耗量との関係は、図８に示す結果となった。全体として、樹脂層の表面粗さＲａが大きいほど、摩耗量が小さくなっているのが分かる。具体的に、樹脂層の表面粗さＲａが約２μｍ以上であれば、摩耗量を１０μｍ以下に抑えることができる。

このように、ディンプルの平均直径や平均深さ、樹脂層の表面粗さＲａの下限値は、樹脂層の摩耗量を所定値以下に抑えることができる、即ち所要の油保持能力を確保できるように規定される。

ディンプルの平均直径や平均深さ、樹脂層の表面粗さＲａの上限値は、ディンプルの形成可否の点から規定される。つまり、ディンプルの直径等を大きくしようとすると、基材に塗布したスラリー自体が部分的に脱落し、ディンプルが形成されない。この点から、ディンプルの平均直径の上限は４００μｍとし、ディンプルの平均深さの上限は９０μｍとし、表面粗さＲａの上限は２０μｍとするのがよい。また、ディンプルの直径や深さは、樹脂層の表面粗さＲａに大きく起因する。つまり、ディンプルの直径や深さが大きくなるほど、樹脂層の表面粗さＲａが大きくなる。したがって、表面粗さＲａを規定することは非常に重要であるとも言える。また、ディンプルの直径や深さ、樹脂層の表面粗さＲａは、大きすぎると摺動面積が小さくなり固体潤滑効果が低下するため、その点からも上限値が規定される。

ここで、上記試験において、摩耗量が１０μｍ以下であった樹脂層の例（２例）として顕微鏡により観察した状態を図面に示す。

図９および図１０は、第１例として、ディンプルの平均直径が１６３μｍで、ディンプルの平均深さが３７μｍで、ディンプルの面積率が４０％の樹脂層の観察図である。この樹脂層は、試験の結果、摩耗量が７μｍであった。なお、ディンプルの面積率は、樹脂層の所定区画の表面積に対するディンプルの投影面積である。図１１および図１２は、第２例として、ディンプルの平均直径が８２μｍで、ディンプルの平均深さが２０μｍで、ディンプルの面積率が２０％の樹脂層の観察図である。この樹脂層は、試験の結果、摩耗量が１０μｍであった。

このように、ディンプルは、平面視が概ね円形に形成され、円弧状に窪んでいるのが分かる。また、複数のディンプルが樹脂層の表面にほぼ均一に形成され、それらの直径についても極端に異なるものはなく、ほぼ同じサイズであるのが分かる。ここで、参考として、ディンプルを形成していない樹脂層の表面について観察したものを図１３および図１４に示すが、上記の２例と比べて、殆ど凹凸が見られないのが分かる。

また、上述したディンプルの平均直径および平均深さは、レーザー顕微鏡（キーエンスレーザー顕微鏡ＶＫ−８５１０）により、平均的な大きさのディンプルを３つ選択して計測し、その平均値を測定値とした。

《その他の実施形態》
上記実施形態は、以下のような構成としてもよい。

例えば、上記実施形態では、軸受部（22a,23a）に本発明に係る摺動部材を適用したが、これに代えて駆動軸（33）に適用してもよいし、軸受部（22a,23a）および駆動軸（33）の両方に適用するようにしてもよい。

また、本発明に係る摺動部材は、駆動軸および軸受以外の摺動部に適用してもよい。

また、上記樹脂層（22b,23b）のディンプル（窪み）の形状は、上述したものに限らず、例えば、平面視が楕円形や角形であってもよいし、断面視が矩形に窪んでいるものでもよい。

また、上記実施形態における摺動部材は、スクロール圧縮機やロータリー圧縮機等の他の圧縮機に用いるようにしてもよいし、圧縮機以外の膨張機やポンプ等の流体機械にも適用可能である。

また、上記摺動部材の基材は、アルミなど鉄以外の金属であっても構わない。

なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

以上説明したように、本発明は、摺動部材を備えた流体機械として有用である。

実施形態に係る圧縮機の全体構成を示す縦断面図である。 実施形態に係る圧縮機構の要部を示す横断面図である。 樹脂層を模式的に示す断面図である。 耐摩耗性の評価試験の方法を示す概略図である。 基材の加熱温度と樹脂層の表面粗さＲａとの関係を示す表である。 ディンプルの平均直径と摩耗量との関係を示す表である。 ディンプルの平均深さと摩耗量との関係を示す表である。 樹脂層の表面粗さＲａと摩耗量との関係を示す表である。 樹脂層の表面を顕微鏡により観察した図である。 樹脂層の断面を顕微鏡により観察した図である。 樹脂層の表面を顕微鏡により観察した図である。 樹脂層の断面を顕微鏡により観察した図である。 ディンプルのない樹脂層の表面を顕微鏡により観察した図である。 ディンプルのない樹脂層の断面を顕微鏡により観察した図である。

符号の説明

1 圧縮機（流体機械）
20 圧縮機構
22a 主軸受部（軸受）
23a 副軸受部（軸受）
33 駆動軸

Claims (17)

1. 基材の表面に形成された摺動層の表面に複数の窪みが形成されている
   ことを特徴とする摺動部材。
2. 請求項１において、
   上記摺動層は、樹脂により形成されている
   ことを特徴とする摺動部材。
3. 請求項１または２において、
   上記摺動層の窪みは、摺動層の表面の算術平均粗さＲａが２μｍ以上２０μｍ以下となるように形成されている
   ことを特徴とする摺動部材。
4. 請求項１または２において、
   上記摺動層の窪みは、直径が１００μｍ以上４００μｍ以下の略円形に形成されている
   ことを特徴とする摺動部材。
5. 請求項１または２において、
   上記摺動層の窪みは、深さが２０μｍ以上９０μｍ以下に形成されている
   ことを特徴とする摺動部材。
6. 請求項２において、
   上記摺動層は、ポリアイドイミド樹脂を含有している
   ことを特徴とする摺動部材。
7. 請求項２において、
   上記摺動層は、フッ素樹脂を含有している
   ことを特徴とする摺動部材。
8. 基材の表面に摺動層を有する摺動部材の製造方法であって、
   上記基材を加熱する工程と、該加熱した基材の表面に樹脂材料を含むスラリー状液を塗布し、該スラリー状液の液分を基材の高温熱により蒸散させることによって複数の窪みが表面に形成される摺動層を形成する工程とを備えている
   ことを特徴とする摺動部材の製造方法。
9. 請求項８において、
   上記基材の加熱温度は、１００℃以上１６０℃以下である
   ことを特徴とする摺動部材の製造方法。
10. 請求項８または９において、
    上記スラリー状液は、ポリアイドイミド樹脂を含有している
    ことを特徴とする摺動部材の製造方法。
11. 請求項８または９において、
    上記スラリー状液は、フッ素樹脂を含有している
    ことを特徴とする摺動部材の製造方法。
12. 摺動部材を備えた流体機械であって、
    上記摺動部材は、基材と、該基材の表面に形成され、表面に複数の窪みを有する摺動層とを備えている
    ことを特徴とする流体機械。
13. 請求項１２において、
    上記摺動層は、樹脂により形成されている
    ことを特徴とする流体機械。
14. 請求項１２または１３において、
    上記摺動層の窪みは、摺動層の表面の算術平均粗さＲａが２μｍ以上２０μｍ以下となるように形成されている
    ことを特徴とする流体機械。
15. 請求項１２または１３において、
    上記摺動層の窪みは、直径が１００μｍ以上４００μｍ以下の略円形に形成されている
    ことを特徴とする流体機械。
16. 請求項１２または１３において、
    上記摺動層の窪みは、深さが２０μｍ以上９０μｍ以下に形成されている
    ことを特徴とする流体機械。
17. 請求項１２または１３において、
    流体の圧縮機構（20）と、該圧縮機構（20）に連結される駆動軸（33）とを備え、
    上記駆動軸（33）およびその軸受（22a,23a）の少なくとも一方が上記摺動部材を構成している
    ことを特徴とする流体機械。