特開 2024-143476 ベーン、ベーンを備えた圧縮機、およびベーンの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024143476

(43)【公開日】2024-10-11

(54)【発明の名称】ベーン、ベーンを備えた圧縮機、およびベーンの製造方法

(51)【国際特許分類】

   F04C 18/356 20060101AFI20241003BHJP

   F04C 29/00 20060101ALI20241003BHJP

   C23C 8/26 20060101ALI20241003BHJP

   C23C 28/00 20060101ALI20241003BHJP

   C21D 9/00 20060101ALI20241003BHJP

   C21D 1/06 20060101ALI20241003BHJP

   C22C 38/00 20060101ALI20241003BHJP

   C22C 38/18 20060101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

F04C18/356 P

F04C29/00 U

F04C29/00 B

C23C8/26

C23C28/00 B

C21D9/00 A

C21D1/06 A

C22C38/00 301Z

C22C38/00 302Z

C22C38/18

【審査請求】有

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023056185

(22)【出願日】2023-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】000006611

【氏名又は名称】株式会社富士通ゼネラル

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 崇洋

(72)【発明者】

【氏名】泉 泰幸

(72)【発明者】

【氏名】古川 基信

【テーマコード（参考）】

3H129

4K028

4K042

4K044

【Ｆターム（参考）】

3H129AA04

3H129AA13

3H129AA32

3H129AB03

3H129BB31

3H129BB44

3H129CC05

3H129CC38

4K028AA02

4K028AB01

4K042AA25

4K042BA02

4K042BA03

4K042CA06

4K042CA07

4K042CA15

4K042CA16

4K042DA01

4K042DA02

4K042DA06

4K042DC02

4K042DC04

4K042DE02

4K044AA02

4K044AB10

4K044BA18

4K044BB02

4K044BB03

4K044BB04

4K044BC01

4K044BC06

4K044CA12

4K044CA13

4K044CA67

(57)【要約】

【課題】ベーンの先端面に必要な耐摩耗性、耐焼き付き性を確保しつつ、ピストンの摩耗を低減する。
【解決手段】ベーン１２７は、上シリンダと、上シリンダの内周面に沿って公転する上ピストンと、上シリンダの端部を塞ぐ上端板とを備える圧縮機１に用いられ、上シリンダと上ピストンと上端板とに囲まれる上シリンダ室を、上吸入室と上圧縮室とに区画する。ベーン１２７は、窒化処理された母材２１０と、母材２１０のうちの先端面１２９ａを被覆する硬質皮膜２２０とを備えている。硬質皮膜２２０は、スパッタリング法により形成されている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

シリンダと、
前記シリンダの内周面に沿って公転するピストンと、
前記シリンダの端部を塞ぐ端板と、
を備える圧縮機に用いられ、
前記シリンダと前記ピストンと前記端板とに囲われるシリンダ室を、吸入室と圧縮室とに区画するベーンであり、
窒化処理された母材と、
前記母材のうちの先端面を被覆する硬質皮膜と、を備え、
前記硬質皮膜は、スパッタリング法により形成された硬質皮膜である
ベーン。

【請求項2】

前記硬質皮膜のビッカース硬さは、１５００ＨＶ以上である
請求項１に記載のベーン。

【請求項3】

前記硬質皮膜は、Ｃｒ_２Ｎから形成される
請求項１に記載のベーン。

【請求項4】

前記母材は、クロムの含有量が４．５ｗｔ％を超える材料から形成される
請求項１に記載のベーン。

【請求項5】

前記母材は、クロムの含有量が１０．５ｗｔ％以上であるステンレス鋼から形成される
請求項４に記載のベーン。

【請求項6】

前記母材は、マルテンサイト系ステンレス鋼から形成される
請求項５に記載のベーン。

【請求項7】

前記母材には、基材層と、前記基材層よりも外側に形成された窒化拡散層とが形成され、
前記硬質皮膜は、前記窒化拡散層の表面に形成される、
請求項１に記載のベーン。

【請求項8】

前記母材には、基材層と、前記基材層よりも外側に形成された窒化拡散層と、前記窒化拡散層よりも外側に形成されたＦｅ_４Ｎを主成分とするガンマプライム相から成る緻密層とが、形成され、
前記硬質皮膜は、前記緻密層の表面に形成される、
請求項１に記載のベーン。

【請求項9】

前記母材は、前記シリンダに摺動する側面、および、前記端板に摺動する端面をさらに備え、
前記母材の前記側面と前記端面とは、前記窒化拡散層、もしくは、Ｆｅ_４Ｎを主成分とするガンマプライム相から成る緻密層、もしくは、Ｆｅ_２Ｎ，Ｆｅ_３Ｎを主成分とする多孔質層のうち、いずれかの層が、前記側面と前記端面のそれぞれの外表面に露出している、
請求項８に記載のベーン。

【請求項10】

請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のベーンと、
前記シリンダと、
前記ピストンと、
前記端板と、
を備える圧縮機。

【請求項11】

シリンダと、
前記シリンダの内周面に沿って公転するピストンと、
前記シリンダの端部を塞ぐ端板と、
を備える圧縮機に用いられ、
前記シリンダと前記ピストンと前記端板とに囲われるシリンダ室を、吸入室と圧縮室とに区画し、
母材と、
前記母材のうちの先端面を被覆する硬質皮膜と、
を備える、
ベーンの製造方法であり、
前記母材を窒化処理する工程と、
前記母材を窒化処理した後にスパッタリング法により前記硬質皮膜を形成する工程と、
を備える
ベーンの製造方法。

【請求項12】

前記ベーンの前記母材は、クロムの含有量が４．５ｗｔ％を超える材料から形成され、
前記母材の前記先端面に前記硬質皮膜を形成する工程よりも前に、前記母材を窒化処理したことで前記母材に形成された窒化化合物層のうち、少なくともＦｅ_２Ｎ，Ｆｅ_３Ｎを主成分とするイプシロン相から成る多孔質層を除去することにより、前記母材の前記先端面に、窒化拡散層、もしくは、Ｆｅ_４Ｎを主成分とするガンマプライム相から成る緻密層の、いずれかの層を露出させる工程を、さらに備え、
前記母材の前記先端面に前記硬質皮膜を形成する工程において、前記窒化拡散層または前記緻密層が露出した前記母材の前記先端面に、前記硬質皮膜を形成する、
請求項１１に記載のベーンの製造方法。

【請求項13】

前記母材は、前記シリンダに形成されたベーン溝と摺動する側面、および、前記端板と摺動する端面をさらに備え、
前記母材の前記側面と前記端面とにおいて、窒化拡散層、もしくは、Ｆｅ_４Ｎを主成分とするガンマプライム相から成る緻密層、もしくは、Ｆｅ_２Ｎ，Ｆｅ_３Ｎを主成分とするイプシロン相から成る多孔質層のうち、いずれかの層を前記側面と前記端面のそれぞれの外表面に露出させる工程を、さらに備える、
請求項１２に記載のベーンの製造方法。

【請求項14】

前記母材は、前記シリンダと摺動する側面、および、前記端板と摺動する端面をさらに備え、
前記母材に前記硬質皮膜を形成する工程において、
隣り合う前記母材における前記側面同士または前記端面同士を接触させるように、複数の前記母材を配置し、複数の前記母材の各先端面に前記硬質皮膜を一度に形成する
請求項１１に記載のベーンの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ベーン、ベーンを備えた圧縮機、およびベーンの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ロータリ圧縮機の圧縮部としては、シリンダと、シリンダの内周面に沿って公転するピストンと、シリンダの両端のそれぞれを塞ぐ一対の端板と、を備えており、シリンダの内周面とピストンの外周面と一対の端板とに囲われるシリンダ室が形成され、このシリンダ室を吸入室と圧縮室とに区画するベーンが、シリンダに形成されたベーン溝に配置されているものがある。この種のベーンの外周面は、ピストンの外周面に対して摺動する先端面と、ベーン溝の内面に対して摺動する側面と、端板に対して摺動する端面と、を有している。したがって、ベーンの摺動面（先端面、側面、端面）には、ピストンや端板に対して繰り返し摺動しても摩耗しにくい耐摩耗性と、摺動による摩擦熱でベーン自身の温度が上昇しても変質しにくい耐焼き付き性が求められる。特にベーンの先端面は、ピストンとの摺動時にピストンの外周面から受ける圧力が大きいため、これに耐えられる高い硬度（耐摩耗性）が求められる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開昭６０－２６１９５号公報

【特許文献2】特開平１０－１５９７７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載されるロータリコンプレッサでは、Ｃｒ含有量が多い鋼材を母材として形成されたベーンを窒化処理してベーンの表面に窒化拡散層を形成するだけで、耐摩耗性、耐焼き付き性を確保している。しかし、特許文献１に記載されるようなベーンは、側面及び端面の耐摩耗性、耐焼き付き性が十分に得られるが、ピストンによって大きな力を受け且つピストンとの摺動時に接触する面積が小さいために大きな面圧を受ける、ベーンの先端面として必要な硬度が不足し、先端面の摩耗が進行するおそれがある。

【0005】

特許文献２に記載される回転式圧縮機では、ベーンに対して窒化処理を行い、その上にＣｒＮの膜を成膜してベーンの耐摩耗性、耐焼き付き性を向上させている。しかし、特許文献２に記載されるような、イオンプレーティング処理（アーク法）によって鋼材の表面にＣｒＮ等の被膜を形成する場合には、成膜される物質をプラズマ化する際に、数十μ単位の大きさのドロップレットが発生し、ドロップレットが被膜中に取り込まれることで突起が形成されるおそれがある。ベーンの先端部にＣｒＮ等の突起が形成された場合、ベーンと摺動するピストンへの攻撃性が高くなり、ピストンの表面が摩耗するおそれがある。

【0006】

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、ベーンの先端面に必要な耐摩耗性、耐焼き付き性を確保しつつ、ピストンの摩耗を低減するベーン、ベーンを備えた圧縮機、およびベーンの製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本願の開示するベーンの一態様は、シリンダと、前記シリンダの内周面に沿って公転するピストンと、前記シリンダの端部を塞ぐ端板と、を備える圧縮機に用いられ、前記シリンダと前記ピストンと前記端板とに囲われるシリンダ室を、吸入室と圧縮室とに区画するベーンであり、窒化処理された母材と、前記母材のうちの先端面を被覆する硬質皮膜と、を備え、前記硬質皮膜は、スパッタリング法により形成された硬質皮膜である。

【発明の効果】

【0008】

本願の開示するベーンの一態様によれば、ベーンの先端面に必要な耐摩耗性、耐焼き付き性を確保しつつ、ピストンの摩耗を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、実施例１のベーンを備える圧縮機を示す縦断面図である。

【図2】図２は、実施例１の圧縮機の圧縮部を示す分解斜視図である。

【図3】図３は、実施例１のベーンを示す斜視図である。

【図4】図４は、実施例１のベーンの硬質皮膜及び窒化層を示す断面図である。

【図5】図５は、実施例１のベーンの先端部を拡大して示す断面図である。

【図6】図６は、実施例１のベーンの製造方法を説明するための模式図である。

【図7】図７は、窒化処理直後の母材の表面を示す断面図である。

【図8】図８は、母材の先端面に硬質皮膜をスパッタリング法により形成する成膜装置を示す断面図である。

【図9】図９は、実施例１における硬質皮膜の形成工程の一例を説明するための模式図である。

【図10】図１０は、比較例のベーンの先端面に硬質皮膜をアークイオンプレーティング法により形成する他の成膜装置を示す断面図である。

【図11】図１１は、比較例のベーンの硬質皮膜の表面を示す斜視図である。

【図12】図１２は、実施例２のベーンの先端部を拡大して示す断面図である。

【図13】図１３は、実施例２における硬質皮膜の形成工程の一例を説明するための模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に、本願が開示する実施形態にかかるベーン、ベーンを備えた圧縮機、およびベーンの製造方法について図面を参照して説明する。なお、以下の記載により本開示の技術が限定されるものではない。また、以下の記載においては、同一の構成要素に同一の符号を付与し、重複する説明を省略する。

【実施例0011】

（圧縮機の構成）
図１は、実施例１のベーンを備える圧縮機を示す縦断面図である。図１に示すように、圧縮機１は、本体容器１０の内部に、冷媒をアキュムレータ２５から吸入して圧縮した冷媒を本体容器１０の内部に吐出する圧縮部１２と、圧縮部１２を駆動するモータ１１と、が収容され、圧縮部１２で圧縮された高圧冷媒を本体容器１０の内部に吐出し、さらに吐出管１０７を通して冷凍サイクルに吐出するロータリ圧縮機である。また、圧縮機１は、モータ１１の駆動力を圧縮部１２に伝える回転軸１５と、本体容器１０の外周面に固定されたアキュムレータ２５を備える。

【0012】

本体容器１０には、冷凍サイクルの低圧冷媒を圧縮部１２に吸入するための上圧縮部吸入管１０２Ｔ及び下圧縮部吸入管１０２Ｓが本体容器１０を貫通して設けられている。詳しくは、本体容器１０に上ガイド管１０１Ｔが例えばろう付けによって固定され、上圧縮部吸入管１０２Ｔは上ガイド管１０１Ｔの内側を通って上ガイド管１０１Ｔに例えばろう付けによって固定されている。同様に、本体容器１０に下ガイド管１０１Ｓが例えばろう付けによって固定され、下圧縮部吸入管１０２Ｓは下ガイド管１０１Ｓの内側を通って下ガイド管１０１Ｓに例えばろう付けによって固定されている。

【0013】

圧縮部１２で圧縮された高圧冷媒を本体容器１０の内部から冷凍サイクルに吐出するための吐出管１０７が本体容器１０における上部を貫通して設けられている。本体容器１０における下部には、圧縮機１全体を支持するベース部材３１０が溶接によって固定されている。

【0014】

アキュムレータ２５は、アキュムレータ２５の内部に冷凍サイクルから冷媒を吸入するアキュムレータ吸入管２７と、気体冷媒を圧縮部１２に送るための上気液分離管３１Ｔ及び下気液分離管３１Ｓと、を備える。アキュムレータ吸入管２７は、アキュムレータ２５における上部に接続されている。上気液分離管３１Ｔは、上連絡管１０４Ｔを介して上圧縮部吸入管１０２Ｔと接続されている。下気液分離管３１Ｓは、下連絡管１０４Ｓを介して下圧縮部吸入管１０２Ｓと接続されている。

【0015】

図２は、実施例１の圧縮機１の圧縮部１２を示す分解斜視図である。図１及び図２に示すように、圧縮部１２は、上シリンダ１２１Ｔと、下シリンダ１２１Ｓと、中間仕切板１４０と、上端板１６０Ｔと、下端板１６０Ｓと、を有しており、上端板１６０Ｔ、上シリンダ１２１Ｔ、中間仕切板１４０、下シリンダ１２１Ｓ、下端板１６０Ｓの順に積層され、複数のボルト１７５により固定されている。上端板１６０Ｔには主軸受部１６１Ｔが設けられている。下端板１６０Ｓには副軸受部１６１Ｓが設けられている。回転軸１５には主軸部１５３と、上偏心部１５２Ｔと、下偏心部１５２Ｓと、副軸部１５１と、が設けられている。回転軸１５は、圧縮部１２に支持される主軸部１５３及び副軸部１５１を有する。回転軸１５の主軸部１５３が上端板１６０Ｔの主軸受部１６１Ｔに嵌め込まれ、回転軸１５の副軸部１５１が下端板１６０Ｓの副軸受部１６１Ｓに嵌め込まれることにより、回転軸１５は主軸受部１６１Ｔ及び副軸受部１６１Ｓに回転自在に支持される。

【0016】

モータ１１は、外側に配置されたステータ１１１と、内側に配置されたロータ１１２と、を有している。ステータ１１１は、本体容器１０の内周面１０ａに例えば焼嵌めや溶接によって固定されている。ロータ１１２は、回転軸１５に焼嵌めによって固定されている。

【0017】

本体容器１０の内部には、圧縮部１２の摺動部材の潤滑、及びシリンダ室内の高圧部と低圧部とのシールのために、圧縮部１２がほぼ浸漬する量の潤滑油１８が封入されている。

【0018】

次に、図２を用いて圧縮部１２を詳しく説明する。上シリンダ１２１Ｔには内部に円筒状の上中空部１３０Ｔが設けられ、上中空部１３０Ｔには上ピストン１２５Ｔが配置されている。上ピストン１２５Ｔは回転軸１５の上偏心部１５２Ｔに嵌め込まれている。下シリンダ１２１Ｓには内部に円筒状の下中空部１３０Ｓが設けられ、下中空部１３０Ｓには下ピストン１２５Ｓが配置されている。下ピストン１２５Ｓは回転軸１５の下偏心部１５２Ｓに嵌め込まれている。

【0019】

上シリンダ１２１Ｔには上中空部１３０Ｔから外周側へ延びる上ベーン溝１２８Ｔが設けられており、上ベーン溝１２８Ｔに上ベーン１２７Ｔが配置されている。上シリンダ１２１Ｔには外周から上ベーン溝１２８Ｔに通じる上スプリング穴１２４Ｔが設けられており、上スプリング穴１２４Ｔに上スプリング１２６Ｔが配置されている。下シリンダ１２１Ｓには下中空部１３０Ｓから外周側へ延びる下ベーン溝１２８Ｓが設けられており、下ベーン溝１２８Ｓに下ベーン１２７Ｓが配置されている。下シリンダ１２１Ｓには外周から下ベーン溝１２８Ｓに通じる下スプリング穴１２４Ｓが設けられており、下スプリング穴１２４Ｓに下スプリング１２６Ｓが配置されている。

【0020】

上ベーン１２７Ｔの一端が上スプリング１２６Ｔによって上ピストン１２５Ｔに押し当てられることにより、上シリンダ１２１Ｔの上中空部１３０Ｔにおいて上ピストン１２５Ｔの外側の空間が、上シリンダ室である上吸入室１３１Ｔと上圧縮室１３３Ｔに区画される。上シリンダ１２１Ｔには、外周から上吸入室１３１Ｔに連通する上吸入穴１３５Ｔが設けられている。上吸入穴１３５Ｔには上圧縮部吸入管１０２Ｔが接続されている。下ベーン１２７Ｓの一端が下スプリング１２６Ｓによって下ピストン１２５Ｓに押し当てられることにより、下シリンダ１２１Ｓの下中空部１３０Ｓにおいて下ピストン１２５Ｓの外側の空間が、下シリンダ室である下吸入室１３１Ｓと下圧縮室１３３Ｓに区画される。下シリンダ１２１Ｓには、外周から下吸入室１３１Ｓに連通する下吸入穴１３５Ｓが設けられている。下吸入穴１３５Ｓには下圧縮部吸入管１０２Ｓが接続されている。

【0021】

上端板１６０Ｔには、上端板１６０Ｔを貫通して上圧縮室１３３Ｔに連通する上吐出穴１９０Ｔが設けられている。上端板１６０Ｔには、上吐出穴１９０Ｔを開閉するリード弁である上吐出弁２００Ｔと、上吐出弁２００Ｔの反りを規制する上吐出弁押さえ２０１Ｔと、が上リベット２０２Ｔによって固定されている。上端板１６０Ｔの上側には、上吐出穴１９０Ｔを覆う上端板カバー１７０Ｔが配置され、上端板１６０Ｔと上端板カバー１７０Ｔとで閉塞される上端板カバー室１８０Ｔが形成される。上端板カバー１７０Ｔは、上端板１６０Ｔと上シリンダ１２１Ｔとを固定する複数のボルト１７５によって上端板１６０Ｔに固定される。上端板カバー１７０Ｔには、上端板カバー室１８０Ｔと本体容器１０の内部を連通する上端板カバー吐出穴１７２Ｔが設けられている。また、圧縮部１２が本体容器１０内に設けられる際、本体容器１０の内周面１０ａが上端板１６０Ｔの外周面１８２ａに焼き嵌めされると共に、本体容器１０と溶接された複数の溶接部によって接合される。本実施例１における上端板１６０Ｔの構造の詳細については後述する。

【0022】

下端板１６０Ｓには、下端板１６０Ｓを貫通して下圧縮室１３３Ｓに連通する下吐出穴１９０Ｓが設けられている。下端板１６０Ｓには、下吐出穴１９０Ｓを開閉するリード弁である下吐出弁２００Ｓと、下吐出弁２００Ｓの反りを規制する下吐出弁押さえ２０１Ｓと、が下リベット２０２Ｓによって固定されている。下端板１６０Ｓの下側には、下吐出穴１９０Ｓを覆う下端板カバー１７０Ｓが配置され、下端板１６０Ｓと下端板カバー１７０Ｓとで閉塞される下端板カバー室１８０Ｓを形成する（図１参照）。下端板カバー１７０Ｓは、下端板１６０Ｓと下シリンダ１２１Ｓとを固定する複数のボルト１７５によって下端板１６０Ｓに固定される。

【0023】

また、圧縮部１２には、下端板１６０Ｓ、下シリンダ１２１Ｓ、中間仕切板１４０、上端板１６０Ｔ及び上シリンダ１２１Ｔを貫通し、下端板カバー室１８０Ｓと上端板カバー室１８０Ｔとを連通する冷媒通路穴１３６（図２参照）が設けられている。

【0024】

以下に、回転軸１５の回転による冷媒の流れを説明する。回転軸１５の回転によって、回転軸１５の上偏心部１５２Ｔに嵌め込まれた上ピストン１２５Ｔ、及び下偏心部１５２Ｓに嵌め込まれた下ピストン１２５Ｓが公転運動することにより、上吸入室１３１Ｔ及び下吸入室１３１Ｓが容積を拡大しながら冷媒を吸入する。冷媒の吸入路として、冷凍サイクルの低圧冷媒は、アキュムレータ吸入管２７を通してアキュムレータ２５の内部に吸入され、気体冷媒だけが上気液分離管３１Ｔ及び下気液分離管３１Ｓに吸入される。上気液分離管３１Ｔに吸入された気体冷媒は、上連絡管１０４Ｔと上圧縮部吸入管１０２Ｔとを通って上吸入室１３１Ｔに吸入される。同様に、下気液分離管３１Ｓに吸入された気体冷媒は、下連絡管１０４Ｓと下圧縮部吸入管１０２Ｓとを通って下吸入室１３１Ｓに吸入される。

【0025】

次に、回転軸１５の回転による吐出冷媒の流れを説明する。回転軸１５の回転によって、回転軸１５の上偏心部１５２Ｔに嵌合された上ピストン１２５Ｔが公転運動することにより、上圧縮室１３３Ｔが容積を縮小しながら冷媒を圧縮し、圧縮した冷媒の圧力が上吐出弁２００Ｔの外側の上端板カバー室１８０Ｔの圧力よりも高くなったとき、上吐出弁２００Ｔが開いて上圧縮室１３３Ｔから上端板カバー室１８０Ｔへ冷媒を吐出する。上端板カバー室１８０Ｔに吐出された冷媒は、上端板カバー１７０Ｔに設けられた上端板カバー吐出穴１７２Ｔから本体容器１０内に吐出される。

【0026】

また、回転軸１５の回転によって、回転軸１５の下偏心部１５２Ｓに嵌め込まれた下ピストン１２５Ｓが公転運動することにより、下圧縮室１３３Ｓが容積を縮小しながら冷媒を圧縮し、圧縮した冷媒の圧力が下吐出弁２００Ｓの外側の下端板カバー室１８０Ｓの圧力よりも高くなったとき、下吐出弁２００Ｓが開いて下圧縮室１３３Ｓから下端板カバー室１８０Ｓへ冷媒を吐出する。下端板カバー室１８０Ｓに吐出された冷媒は、冷媒通路穴１３６及び上端板カバー室１８０Ｔを通って上端板カバー１７０Ｔに設けられた上端板カバー吐出穴１７２Ｔから本体容器１０内に吐出される。

【0027】

本体容器１０内に吐出された冷媒は、ステータ１１１の外周に設けられた上下を連通する切欠き（図示せず）、又はステータ１１１の巻線部の隙間（図示せず）、又はステータ１１１とロータ１１２との隙間１１５（図１参照）を通ってモータ１１の上方に導かれ、本体容器１０の上部に配置された吐出管１０７から吐出される。

【0028】

次に、潤滑油１８の流れを説明する。本体容器１０の下部に封入されている潤滑油１８は、回転軸１５の遠心力により回転軸１５の内部（図示せず）を通って圧縮部１２に供給される。圧縮部１２に供給された潤滑油１８は、冷媒に巻き込まれ霧状となって冷媒と共に本体容器１０の内部に排出される。霧状となって本体容器１０の内部に排出された潤滑油１８はモータ１１の回転力によって遠心力で冷媒と分離され、油滴となって再び本体容器１０の下部に戻る。しかし一部の潤滑油１８は分離されずに冷媒と共に冷凍サイクルに排出される。冷凍サイクルに排出された潤滑油１８は冷凍サイクルを循環してアキュムレータ２５に戻り、アキュムレータ２５の内部で分離されアキュムレータ２５における下部に滞留する。アキュムレータ２５における下部に滞留した潤滑油１８は吸入冷媒と共に上吸入室１３１Ｔ、下吸入室１３１Ｓに吸入される。

【0029】

（圧縮機１の特徴的な構成）
次に、実施例１のベーンの特徴的な構成について説明する。図３は、実施例１のベーンを示す斜視図である。上ベーン１２７Ｔと下ベーン１２７Ｓ（以下、ベーン１２７とも称する。）は構造が同一であるため、以下、上ベーン１２７Ｔについて説明し、下ベーン１２７Ｓの説明を省略する。上ベーン１２７Ｔは、上ピストン１２５Ｔの外周面に対して摺動する先端面１２９ａと、上ベーン溝１２８Ｔの内面に対して摺動する第１側面１２９ｂ及び第２側面１２９ｃと、を有する。また、上ベーン１２７Ｔは、上端板１６０Ｔの端面に対して摺動する第１端面１２９ｄと、端板としての中間仕切板１４０の端面に対して摺動する第２端面１２９ｅと、上スプリング１２６Ｔによって押圧される背面１２９ｆと、を有する。なお、下ベーン１２７Ｓについて補足すると、下ベーン１２７Ｓは、端板としての中間仕切板１４０の端面に対して摺動する第１端面１２９ｄと、下端板１６０Ｓの端面に対して摺動する第２端面１２９ｅと、を有する。第１側面１２９ｂ及び第２側面１２９ｃ、第１端面１２９ｄ及び第２端面１２９ｅは、それぞれ平坦な板状に形成されている。

【0030】

上ベーン１２７Ｔの先端面１２９ａは、第１端面１２９ｄ及び第２端面１２９ｅに直交する方向から見たときに、円弧状に形成されている。上ベーン１２７Ｔの背面１２９ｆには、上スプリング１２６Ｔの端部が係合する係合部１３８が、平坦な背面１２９ｆの一部を切り欠いて形成されている。

【0031】

上ベーン１２７Ｔは、母材２１０と硬質皮膜２２０とを備えている。母材２１０は、クロム（Ｃｒ）の含有量が４．５［ｗｔ％］を超える材料によって後述する基材層２１１が形成されている。材料の一例としては、クロム（Ｃｒ）の含有量が１６［ｗｔ％］～１８［ｗｔ％］程度のＳＵＳ４４０Ｃ（マルテンサイト系ステンレス鋼の一種）、クロム（Ｃｒ）の含有量が４．８［ｗｔ％］～５．５［ｗｔ％］程度のＳＫＤ６１（ダイス鋼の一種）、クロム（Ｃｒ）の含有量１１．０［ｗｔ％］～１３．０［ｗｔ％］程度のＳＫＤ１１（ダイス鋼の一種）などが用いられている。このように上ベーン１２７Ｔは、クロム（Ｃｒ）の含有量が４．５［ｗｔ％］を超える材料によって母材２１０の基材層２１１が形成されることで耐摩耗性及び耐焼き付き性が適正に確保されている。また、上ベーン１２７Ｔは、クロム（Ｃｒ）の含有量が１０［ｗｔ％］を超えるステンレス鋼によって母材２１０の基材層２１１が形成される場合には、特に摺動面積が広い第１側面１２９ｂ及び第２側面１２９ｃの耐摩耗性、耐焼き付き性を十分に確保することができる。

【0032】

図４は、実施例１のベーン１２７の硬質皮膜２２０を示す断面図である。図４は、ベーン１２７の第１端面１２９ｄ及び第２端面１２９ｅに直交する断面を示している。図５は、実施例１のベーン１２７の先端部を拡大して示す断面図である。図５は、ベーン１２７の第１側面１２９ｂ及び第２側面１２９ｃに直交する断面を示している。

【0033】

図４に示すように、上ベーン１２７Ｔの先端面１２９ａには、硬質皮膜２２０が形成されている。また、母材２１０の外周面の全域には、基材層２１１を覆うように窒化拡散層２１２が形成されており、窒化拡散層２１２の上に、緻密層２１３が形成されている。

【0034】

図５に示すように、上ベーン１２７Ｔの先端面１２９ａの全域には、硬質皮膜２２０が形成されている。硬質皮膜２２０は、母材２１０の緻密層２１３の表面側に形成され、緻密層２１３に密着している。硬質皮膜２２０は、例えば、ビッカース硬さが１５００ＨＶ以上である窒化二クロム（Ｃｒ_２Ｎ）から形成されている。上ベーン１２７Ｔは、上ベーン１２７Ｔの先端面１２９ａに硬質皮膜２２０が設けられていることにより、先端面１２９ａの耐摩耗性が適正に確保されている。

【0035】

（ベーンの製造方法）
実施例１のベーンの製造方法は、以上のように構成された実施例１のベーン１２７を製造する方法である。図６は、実施例１のベーンの製造方法を説明するための模式図である。図６は、実施例１のベーンの製造方法により、図６（ａ）～図６（ｄ）の順番でベーン１２７の性状が変化することを示している。

【0036】

図６（ａ）に示すように、窒化処理前のベーン１２７の母材２１０は、クロム（Ｃｒ）の含有量が４．５［ｗｔ％］を超える材料によって母材２１０の全体が形成される。実施例では、母材２１０において、窒化処理前の母材２１０と同じ組成である領域を基材層２１１と称する。母材２１０の基材層２１１におけるクロム（Ｃｒ）の含有量が高いことにより、ベーン１２７の耐摩耗性及び耐焼き付き性が適正に確保される。実施例１のベーン１２７では、例えば、クロム（Ｃｒ）の含有量が１６［ｗｔ％］～１８［ｗｔ％］程度のマルテンサイト系ステンレス鋼によって母材２１０の基材層２１１が形成される。ベーン１２７は、クロム（Ｃｒ）の含有量が１０［ｗｔ％］を超えるステンレス鋼によって母材２１０の基材層２１１が形成されることで、特に摺動面積が広い第１側面１２９ｂ及び第２側面１２９ｃの耐摩耗性、耐焼き付き性を十分に確保することができる。

【0037】

母材２１０が形成された後、母材２１０が焼き入れ（金属をオーステナイト組織になるまで加熱した後、急冷してマルテンサイト組織を得る熱処理）される。この焼き入れにより、母材２１０の耐摩耗性、機械的強度が向上する。母材２１０の焼き入れ後、母材２１０が焼き戻し（焼き入れ等により不安定となった組織を持つ金属を適切な温度に保持することで金属の組織を安定化させる熱処理）される。この焼き戻しにより、母材２１０の靭性が向上する。

【0038】

母材２１０が焼き戻しされた後に、母材２１０は窒化処理される（ステップＳ１）。窒化処理は、ガス窒化やガス軟窒化、イオン窒化等が例示される。図６（ｂ）に示すように、窒化処理では、母材２１０の表面から内部に窒素原子Ｎが浸透して拡散し、母材２１０の表面に窒化層２１４が形成される。そのため、窒化層２１４は、基材層２１１を囲むように形成される。ここでの窒化層２１４は、窒化処理によって基材層２１１の組織が変化することで形成された層を指す。なお、母材２１０において、窒化処理される直前の段階での母材２１０の基材層２１１と同じ組成で形成されている箇所は、窒化処理の以後も基材層２１１と称する。

【0039】

図７は、窒化処理された直後の母材２１０の表面を拡大して示す断面図である。窒化層２１４は、実施形態では、窒化拡散層２１２と窒化化合物層２１６（白層）とから形成されている。窒化拡散層２１２は、基材層２１１の外表面の側に形成されている。窒化拡散層２１２は、体心立方晶構造のα（アルファ）相から形成される。また、窒化拡散層２１２は、基材層２１１を形成する金属に窒素原子Ｎが固溶した材料から形成され、または、窒素原子Ｎが固溶した材料にクロム（Ｃｒ）の窒化物が分散析出した材料から形成されている。さらに、窒化拡散層２１２には、母材層２１５に近付くにつれて窒素原子Ｎの濃度が小さくなる濃度勾配が形成されるように、窒素原子Ｎが拡散している。

【0040】

窒化化合物層２１６（白層）は、窒化拡散層２１２が形成される材料の窒素濃度より高い窒素濃度の材料から形成され、窒化拡散層２１２より硬くて脆い材料から形成されている。窒化化合物層２１６は、緻密層２１３と多孔質層２１７とから形成されている。緻密層２１３は、窒化拡散層２１２の外表面の側に形成されている。緻密層２１３は、窒化鉄Ｆｅ_４Ｎを主成分とし、面心立方晶構造のγ’（ガンマプライム）相から形成されている。多孔質層２１７は、緻密層２１３の外表面の側に形成され、窒化処理された母材２１０の窒化層２１４における最外表面に形成されている。また多孔質層２１７は、窒化鉄Ｆｅ_２Ｎ、Ｆｅ_３Ｎを主成分とし、最密六方晶構造のε（イプシロン）相から形成されている。そのため、窒化処理された直後の母材２１０の表面には、多孔質層２１７、緻密層２１３、窒化拡散層２１２、基材層２１１が、外側から順にこの順番で並んでいる。

【0041】

母材２１０が窒化処理された後に、母材２１０は表面が削られる（ステップＳ２）。この工程では、先端面１２９ａと第１側面１２９ｂと第２側面１２９ｃと第１端面１２９ｄと第２端面１２９ｅとに形成された窒化化合物層２１６の表層がそれぞれ削られる。これにより、窒化処理に伴って母材２１０の表面に生じた微少な膨らみや微小な凹部を有する表層を削り、第１側面１２９ｂと第２側面１２９ｃと第１端面１２９ｄと第２端面１２９ｅとを平坦化することで、上ベーン溝１２８Ｔ（下ベーン溝１２８Ｓ）の内面、上端板１６０Ｔ（下端板１６０Ｓ）及び中間仕切板１４０の端面に対して摺動するベーン１２７の寸法精度や面精度（平面度）を確保することができる。本実施形態では、母材２１０の先端面１２９ａの表面に緻密層２１３が露出するように、窒化化合物層２１６（白層）の少なくとも多孔質層２１７が除去される。

【0042】

母材２１０の表面が削られた後に、スパッタリング法により母材２１０の先端面１２９ａに硬質皮膜２２０が形成される（ステップＳ３）。硬質皮膜２２０は、例えばビッカース硬さが１５００ＨＶ以上である窒化二クロム（Ｃｒ_２Ｎ）から形成されている。これにより、ベーン１２７の先端面１２９ａの耐摩耗性が向上する。実施例では、先端面２９ａの緻密層２１３に密着するように、硬質皮膜２２０が形成される。なお、スパッタリング法により形成される硬質皮膜２２０は窒化二クロム（Ｃｒ_２Ｎ）に限られず、たとえば、窒化クロム（ＣｒＮ）であってもよい。

【0043】

硬質皮膜２２０は、図８に示されているように、成膜装置２３０を用いてスパッタリング法によって母材２１０の先端面１２９ａに形成される。図８は、母材２１０の先端面１２９ａに硬質皮膜２２０をスパッタリング法により形成する成膜装置２３０を示す断面図である。成膜装置２３０は、炉２３１とターゲット２３２とを備えている。炉２３１の内部には、処理室２３３が形成されている。ターゲット２３２は、金属クロムＣｒから形成されている。

【0044】

図９は、実施例１における硬質皮膜２２０の形成工程の一例を説明するための模式図である。硬質皮膜２２０を形成する形成工程（ステップＳ３）では、成膜装置２３０に設けられた処理室２３３に複数の母材２１０が配列される。このとき、複数の母材２１０は、隣り合わせに置かれた母材２１０の各側面１２９ｂ、１２９ｃ同士、すなわち、対向する第１側面１２９ｂと第２側面１２９ｃが接するように並べると共に、隣り合わせに置かれた母材２１０の各端面１２９ｄ、１２９ｅ同士、すなわち、対向する第１端面１２９ｄと第２端面１２９ｅが接するように、配列される。

【0045】

成膜装置２３０は、複数の母材２１０が処理室２３３に配列された後に、処理室２３３の内部を減圧し、不活性ガス（たとえば、アルゴンＡｒ）と窒素ガスＮ_２とを処理室２３３に導入する。成膜装置２３０は、不活性ガスと窒素ガスＮ_２とが処理室２３３に導入された後に、図８に示されているように、ターゲット２３２が負に帯電して複数の母材２１０が正に帯電するように、ターゲット２３２と複数の母材２１０に高電圧を印加する。ターゲット２３２と複数の母材２１０との間に高電圧が印加されることにより、処理室２３３にはプラズマが発生し、不活性ガスは、イオン２３４となり、イオン２３４は、ターゲット２３２に衝突する。イオン２３４がターゲット２３２に衝突することにより、ターゲット２３２を形成するクロム原子Ｃｒがターゲット２３２から放出されるスパッタリング現象が発生する。

【0046】

ターゲット２３２から放出されたクロム原子Ｃｒは、窒素原子Ｎとともに複数の母材２１０の先端面１２９ａに付着する。これにより、複数の母材２１０の先端面１２９ａには、窒化二クロム（Ｃｒ_２Ｎ）から形成される硬質皮膜２２０が成膜される。すなわち、成膜装置２３０は、図９に示されるように並べられた複数の母材２１０の各先端面１２９ａに硬質皮膜２２０を一括して形成する。これにより、１度の形成工程で硬質皮膜２２０が形成される母材２１０の個数を増やせるので、ベーン１２７の製造コストを低減することができる。

【0047】

さらに、隣り合う母材２１０の各側面１２９ｂ、１２９ｃ同士、端面１２９ｄ、１２９ｅ同士が接するように並べることで、側面１２９ｂ、１２９ｃ、端面１２９ｄ、１２９ｅに硬質皮膜２２０が形成されないように、側面１２９ｂ、１２９ｃ、端面１２９ｄ、１２９ｅをマスキングすることができる。このように、ベーン１２７へのコーティングのマスキング部材として他のベーン１２７を利用することで、母材２１０の硬質皮膜２２０を形成しない面をマスキングする工程を別途設ける必要がなく、マスキング工程を削減することができる。ベーンの製造方法は、マスキング工程が削減されることにより、ベーン１２７の製造コストを低減することができる。

【0048】

硬質皮膜２２０が緻密層２１３に密着する場合の密着性は、硬質皮膜２２０が多孔質層２１７に密着する場合の密着性に比較して良好である。このため、硬質皮膜２２０を緻密層２１３に密着させるように作製されたベーン１２７は、多孔質層２１７を介して硬質皮膜２２０と母材２１０とが密着している他のベーンに比較して、硬質皮膜２２０を母材２１０により強く密着させることができ、先端面１２７ａから硬質皮膜２２０が剥離することを防止することができる。

【0049】

また、多孔質層２１７は、硬度が高い一方で脆いという特性を有している。このため、多孔質層２１７を除去することで母材２１０の表面に緻密層２１３を露出させたのちに緻密層２１３に密着するように硬質皮膜２２０が形成された実施例１のベーン１２７は、多孔質層２１７を介して硬質皮膜２２０と母材２１０とが密着している他のベーンに比較して、高い面圧で摺動する際に多孔質層２１７が脱落してしまうことによる異常摩耗を未然に防ぐことができる。

【0050】

なお、ターゲット２３２を金属クロムＣｒとしてスパッタリング法により硬質皮膜２２０を形成する場合、成膜装置２４０によっては窒化クロム（ＣｒＮ）の硬質皮膜２２０は形成されにくいことがある。一方、窒化二クロム（Ｃｒ_２Ｎ）の硬質皮膜２２０は成膜装置２４０によらず安定的に形成されやすい。そのため、実施例のように硬質皮膜２２０を窒化二クロム（Ｃｒ_２Ｎ）とすることで、スパッタリング法を用いても安定的に硬質皮膜２２０を形成することができる。

【0051】

比較例のベーンは、スパッタリング法と異なるアークイオンプレーティング法により硬質皮膜２２０が形成され、他の部分は、既述の実施例１のベーン１２７と同様に形成されている。図１０は、比較例のベーン１２７の先端面１２９ａに硬質皮膜２２０をアークイオンプレーティング法により形成する他の成膜装置２３０を示す断面図である。成膜装置２４０は、炉２４１とターゲット２３２とを備えている。炉２４１の内部には、処理室２４３が形成されている。ターゲット２４２は、金属クロムＣｒから形成されている。

【0052】

成膜装置２４０は、複数の母材２１０が処理室２４３に配列された後に、処理室２４３の内部を減圧し、窒素ガスＮ２を処理室２４３に導入する。成膜装置２４０は、窒素ガスＮ２が処理室２４３に導入された後に、アークを処理室２４３に発生させ、ターゲット２４２を加熱する。ターゲット２４２を形成する金属クロムＣｒは、ターゲット２４２が加熱されることにより、蒸発する。このとき、その加熱により溶融したターゲット２４２（金属クロムＣｒ）がイオン化せず、数十μ単位の大きさのドロップレットが処理室２４３に生成されることがある。ドロップレットは、たとえば、窒化クロムＣｒＮ、もしくは窒化二クロムＣｒ_２Ｎ、もしくはこれらの混合物から形成されている。成膜装置２４０は、蒸発した金属クロムＣｒが正に帯電して複数の母材２１０が負に帯電するように電圧を印加する。電圧の印加により、蒸発した金属クロムＣｒは、窒素原子Ｎとともに複数の母材２１０の先端面１２９ａに付着する。これにより、複数の母材２１０の先端面１２９ａには、窒化二クロムＣｒ_２Ｎから形成される硬質皮膜２２０が成膜される。

【0053】

このとき、処理室２４３で生成したドロップレットは、イオン化せずに、蒸発した金属クロムＣｒとともに母材２１０の先端面１２９ａに付着し、硬質皮膜２２０に取り込まれることがある。このため、比較例のベーンの硬質皮膜２２０には、図１１に示されているように、ドロップレットから形成される突起２４５が形成されることがある。図１１は、比較例のベーンの硬質皮膜２２０の表面を示す斜視図である。比較例のベーンは、先端面１２９ａに突起２４５が形成されたときに、比較例のベーンの先端面１２９ａと摺動する摺動相手への攻撃性が高い。そのため、比較例のベーンを備えた圧縮機は、突起２４５が上ピストン１２５Ｔまたは下ピストン１２５Ｓに接触することにより、上ピストン１２５Ｔまたは下ピストン１２５Ｓが摩耗しやすい。このため、上ピストン１２５Ｔまたは下ピストン１２５Ｓの表面が比較例のベーンにより摩耗される量は、上ピストン１２５Ｔまたは下ピストン１２５Ｓの表面が既述の実施例１のベーン１２７により摩耗される量より大きい。

【0054】

実施例１のベーン１２７は、硬質皮膜２２０がスパッタリング法により形成されることにより、ドロップレットが処理室２４３に生成されることを防止することができ、先端面１２９ａに突起２４５が形成されることを防止することできる。このため、実施例１のベーン１２７は、比較例のベーンに比較して、上ピストン１２５Ｔまたは下ピストン１２５Ｓの表面の摩耗を低減することができる。

【0055】

（実施例１のベーン１２７の効果）
実施例１のベーン１２７は、上シリンダ１２１Ｔ（下シリンダ１２１Ｓ）と、上シリンダ１２１Ｔ（下シリンダ１２１Ｓ）の内周面に沿って公転する上ピストン１２５Ｔ（下ピストン１２５Ｓ）と、上シリンダ１２１Ｔ（下シリンダ１２１Ｓ）の端部を塞ぐ上端板１６０Ｔ（下端板１６０Ｓ、中間仕切板１４０）とを備える圧縮機１に用いられ、上シリンダ１２１Ｔ（下シリンダ１２１Ｓ）と上ピストン１２５Ｔ（下ピストン１２５Ｓ）と上端板１６０Ｔ（下端板１６０Ｓ、中間仕切板１４０）とに囲われる上シリンダ室（下シリンダ室）を、上吸入室１３１Ｔ（下吸入室１３１Ｓ）と上圧縮室１３３Ｔ（下圧縮室１３３Ｓ）とに区画する。ベーン１２７は、窒化処理された母材２１０と、母材２１０のうちの先端面１２９ａを被覆する硬質皮膜２２０とを備えている。硬質皮膜２２０は、スパッタリング法により形成されている。これにより、ベーン１２７は、アークイオンプレーティング法により形成された他の硬質皮膜に形成されるドロップレット由来の突起２４５が先端面１２９ａに形成されることを防止することができる。このため、実施例１のベーン１２７は、先端面１２９ａの硬度を硬質皮膜２２０により確保しつつ、先端面１２９ａに接触する上ピストン１２５Ｔ（下ピストン１２５Ｓ）の摩耗を低減することができる。

【0056】

また、実施例１のベーン１２７の硬質皮膜２２０のビッカース硬さは、１５００ＨＶ以上である。これにより、ベーン１２７は、先端面１２９ａの耐摩耗性を適正に確保することができる。たとえば、硬質皮膜２２０は、窒化二クロムＣｒ_２Ｎから形成されている。これにより、ベーン１２７は、先端面１２９ａの上ピストン１２５Ｔ（下ピストン１２５Ｓ）に対する耐摩耗性を適正に確保することができる。

【0057】

また、実施例１のベーン１２７の母材２１０は、クロムの含有量が４．５ｗｔ％を超える材料から形成され、たとえば、クロムの含有量が１０．５ｗｔ％以上であるステンレス鋼から形成されていている。たとえば、実施例１のベーン１２７の母材２１０は、クロム（Ｃｒ）の含有量が１６［ｗｔ％］～１８［ｗｔ％］程度のマルテンサイト系ステンレス鋼から形成されている。このように、ベーン１２７は、母材２１０の基材層２１１におけるクロム（Ｃｒ）の含有量が高いことで、特に摺動面積が広い第１側面１２９ｂと第２側面１２９ｃと第１端面１２９ｄと第２端面１２９ｅとについても耐摩耗性、耐焼き付き性を十分に確保することができる。

【0058】

また、実施例１のベーン１２７の母材２１０には、基材層２１１と、基材層２１１よりも外側に形成された窒化拡散層２１２と、窒化拡散層２１２よりも外側に形成された窒化鉄Ｆｅ_４Ｎを主成分とするガンマプライム相から成る緻密層２１３とが、形成されている。このとき、硬質皮膜２２０は、緻密層２１３の表面に形成されている。このようなベーン１２７は、硬質皮膜２２０を母材２１０により強く密着させることができ、先端面１２７ａから硬質皮膜２２０が剥離することを防止することができる。

【0059】

また、実施例１のベーン１２７の母材２１０は、上シリンダ１２１Ｔ（下シリンダ１２１Ｓ）に摺動する第１側面１２９ｂおよび第２側面１２９ｃ、および、上端板１６０Ｔ（下端板１６０Ｓ、中間仕切板１４０）に摺動する第１端面１２９ｄ（第２端面１２９ｅ）をさらに備えている。母材２１０の第１側面１２９ｂおよび第２側面１２９ｃと第１端面１２９ｄ（第２端面１２９ｅ）とは、窒化鉄Ｆｅ_４Ｎを主成分とするガンマプライム相から成る緻密層２１３が外表面に露出している。このようなベーン１２７は、先端面１２９ａ以外の摺動面（第１側面１２９ｂと第２側面１２９ｃと第１端面１２９ｄと第２端面１２９ｅ）についても、耐摩耗性と耐焼き付き性を十分に確保することができる。

【0060】

実施例１のベーンの製造方法は、実施例１のベーン１２７を製造するときに利用される製造方法であり、母材２１０を窒化処理する工程（ステップＳ１）と、母材２１０を窒化処理した後にスパッタリング法により硬質皮膜２２０を形成する工程（ステップＳ３）とを備えている。このようなベーンの製造方法によれば、ドロップレット由来の突起２４５が先端面１２９ａに形成されることを防止することができる。このため、このようなベーンの製造方法により作製されたベーン１２７は、先端面１２９ａに接触する上ピストン１２５Ｔ（下ピストン１２５Ｓ）の摩耗を低減することができる。

【0061】

また、実施例１のベーンの製造方法では、母材２１０の先端面１２９ａに硬質皮膜２２０を形成する工程（ステップＳ３）よりも前に、窒化鉄Ｆｅ_２Ｎ，Ｆｅ_３Ｎを主成分とするイプシロン相から成る多孔質層２１７を除去することにより、母材２１０の先端面１２９ａに窒化鉄Ｆｅ_４Ｎを主成分とするガンマプライム相から成る緻密層２１３を露出させる工程（ステップＳ２）をさらに備えている。このようなベーンの製造方法は、硬質皮膜２２０を緻密層２１３の表面に形成することができ、先端面１２９ａから硬質皮膜２２０が剥離することを防止することができるベーン１２７を適切に作製することができる。

【0062】

また、実施例１のベーンの製造方法では、窒化鉄Ｆｅ_４Ｎを主成分とするガンマプライム相から成る緻密層２１３を、母材２１０の第１側面１２９ｂと第２側面１２９ｃと第１端面１２９ｄと第２端面１２９ｅとのそれぞれの外表面に露出させる工程（ステップＳ２）を、さらに備えている。このようなベーンの製造方法は、先端面１２９ａ以外の摺動面である第１側面１２９ｂと第２側面１２９ｃと第１端面１２９ｄと第２端面１２９ｅとについても、耐摩耗性と耐焼き付き性を十分に確保することができるベーン１２７を適切に作製することができる。

【0063】

また、母材２１０は、上シリンダ１２１Ｔ（下シリンダ１２１Ｓ）と摺動する第１側面１２９ｂおよび第２側面１２９ｃ、および、上端板１６０Ｔ（下端板１６０Ｓ、中間仕切板１４０）と摺動する第１端面１２９ｄ（第２端面１２９ｅ）をさらに備えている。実施例１のベーンの製造方法では、母材２１０に硬質皮膜２２０を形成する工程（ステップＳ３）において、隣り合う母材２１０の第１側面１２９ｂおよび第２側面１２９ｃ同士または第１端面１２９ｄ（第２端面１２９ｅ）同士を接触させるように、複数の母材２１０を配置し、複数の母材２１０の各先端面１２９ａに硬質皮膜２２０を一度に形成する。このようなベーンの製造方法では、ベーン１２７の製造コストを低減することができる。

【実施例0064】

実施例２のベーンは、図１２および図１３に示されているように、既述の実施例１のベーン１２７の緻密層２１３が省略される点を除いて、既述の実施例１のベーン１２７と同じである。図１２は、実施例２のベーンを示す断面図である。図１３は実施例２のベーンの製造方法を説明するための模式図である。図１３は、実施例２のベーンの製造方法により、図１３（ａ）～図１３（ｄ）の順番でベーン１２７の性状が変化することを示している。

【0065】

実施例２のベーンは、既述の実施例１のベーン１２７と同様に、先端面１２９ａの全域に硬質皮膜２２０が形成されている。硬質皮膜２２０は、母材２１０の窒化拡散層２１２の表面に形成され、窒化拡散層２１２に密着している。実施例２のベーンは、後述の母材２１０の表面を削る工程において、多孔質層２１７だけでなく緻密層２１３も除去された結果、硬質皮膜２２０が窒化拡散層２１２に密着している点で、実施例１のベーンと異なる。

【0066】

実施例２のベーンの製造方法は、実施例２のベーン１２７を製造する方法であり、図１３に示されているように、既述の実施例１のベーンの製造方法のステップＳ２の工程とステップＳ３の工程とが、それぞれ他の工程であるステップＳ４の工程とステップＳ５の工程とに置換され、他の部分は、既述の実施例１のベーンの製造方法と同じである。図１３は、実施例２における硬質皮膜２２０の形成工程の一例を説明するための模式図である。実施例２のベーンの製造方法のステップＳ１は、図１３（ａ）および図１３（ｂ）に示すように、既述の実施例１のベーンの製造方法のステップＳ１と同様である。図１３（ｃ）に示すように、ステップＳ１で母材２１０が窒化処理された後に、母材２１０は表面が削られ、母材２１０の表面に窒化拡散層２１２が露出するように、緻密層２１３と多孔質層２１７とが除去される（ステップＳ４）。すなわち、ステップＳ４では、窒化層２１４のうちの窒化化合物層２１６（白層）の全体が除去される。図１３（ｄ）に示すように、ステップＳ４で母材２１０の表面が削られた後に、母材２１０の先端面１２９ａの窒化拡散層２１２の上に、硬質皮膜２２０が形成される（ステップＳ５）。このようなベーンの製造方法によれば、硬質皮膜２２０が、母材２１０の窒化拡散層２１２の表面に形成されて窒化拡散層２１２に密着するように、実施例２のベーン１２７が適切に作製される。

【0067】

硬質皮膜２２０が窒化拡散層２１２に密着する密着性は、硬質皮膜２２０が緻密層２１３に密着する密着性と概ね同等であり、硬質皮膜２２０が多孔質層２１７に密着する密着性に比較して良好である。このため、実施例２のベーンは、既述の実施例１のベーン１２７と同様に、多孔質層２１７を介して硬質皮膜２２０と母材２１０とが密着している他のベーンに比較して、硬質皮膜２２０を母材２１０により強く密着させることができ、先端面１２７ａから硬質皮膜２２０が剥離することを防止することができる。

【0068】

実施例２のベーンは、硬質皮膜２２０が形成されていない面に窒化拡散層２１２が露出し、第１側面１２９ｂと第２側面１２９ｃと第１端面１２９ｄと第２端面１２９ｅとが窒化拡散層２１２から形成されている。窒化拡散層２１２は、緻密層２１３と同様に、基材層２１１に比較して、耐摩耗性と耐焼き付き性が良好である。このため、実施例２のベーンは、既述の実施例１のベーン１２７と同様に、硬質皮膜２２０が形成されていない面についても、耐摩耗性と耐焼き付き性を確保することができる。

【0069】

ところで、既述の実施例２のベーンの製造方法では、ステップＳ４で緻密層２１３と多孔質層２１７との両方が除去されるように母材２１０の表面全体が削られているが、先端面１２９ａと異なる面（側面・端面）に緻密層２１３が残存するように、母材２１０の表面が削られてもよい。このようなベーンの製造方法により作製されたベーンも、既述の実施例２のベーンと同様に、硬質皮膜２２０が先端面１２９ａの窒化拡散層２１２に密着していることにより、特に高い耐摩耗性が必要な先端面１２９ａの硬度を硬質皮膜２２０によって確保しつつ、先端面１２９ａから硬質皮膜２２０が剥離することを防止することができ、さらに、硬質皮膜２２０が形成されていない先端面１２９ａ以外の摺動面（側面・端面）の耐摩耗性と耐焼き付き性を緻密層２１３により確保することができる。

【0070】

ところで、既述の実施例のベーンの製造方法では、実施例１ではステップＳ２で、実施例２ではステップＳ４で、多孔質層２１７が除去されるように母材２１０の表面全体が削られているが、先端面１２９ａと異なる面（側面・端面）に多孔質層２１７が残存するように、削られてもよい。このようなベーンの製造方法により作製されたベーンも、既述の実施例のベーンと同様に、特に高い耐摩耗性が必要な先端面１２９ａでは硬質皮膜２２０が緻密層２１３または窒化拡散層２１２に密着していることにより、先端面１２９ａから硬質皮膜２２０が剥離することを防止することができ、さらに、硬質皮膜２２０が形成されていない面の耐摩耗性と耐焼き付き性を多孔質層２１７（窒化化合物層２１６）により確保することができる。

【0071】

ところで、既述の実施例のベーンの製造方法では、側面・端面同士が密着した状態で複数の母材２１０の先端面１２９ａに硬質皮膜２２０が形成されているが、側面・端面同士が密着していない状態で複数の母材２１０の先端面１２９ａに硬質皮膜２２０が形成されてもよい。このとき、複数の母材２１０の先端面１２９ａと異なる面（側面・端面）は、硬質皮膜２２０が形成されないように、マスキングされてもよい。

【0072】

ところで、既述の実施例のベーンは、硬質皮膜２２０が緻密層２１３または窒化拡散層２１２の表面に形成されているが、硬質皮膜２２０が基材層２１１に密着し基材層２１１の表面に形成されてもよい。このようなベーンも、硬質皮膜２２０がスパッタリング法により形成されていることにより、既述の実施例のベーンと同様に、先端面１２９ａに突起２４５が形成されることを防止し、上ピストン１２５Ｔまたは下ピストン１２５Ｓの表面の摩耗を低減することができる。

【0073】

なお、既述の実施例では、圧縮機１として、上シリンダ１２１Ｔと下シリンダ１２１Ｓの２つのシリンダ１２１を備える２シリンダ式のロータリ圧縮機を例示したが、シリンダ１２１を１つだけ備える１シリンダ式のロータリ圧縮機であってもよい。

【0074】

以上、実施例を説明したが、前述した内容により実施例が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、実施例の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換及び変更のうち少なくとも１つを行うことができる。