(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器（１３）内において、可動スクロール（３２）が、固定スクロール（３８）に対して公転して、両スクロール間に形成された作動室（４５）内で作動流体を圧縮するスクロール型圧縮機（１１）であって、
前記可動スクロール（３２）を支持するスラスト軸受（５３）は、前記作動室（４５）とは反対側のスクロール側プレート（５３ａ）と、前記密閉容器（１３）に固定されたハウジング側プレート（５３ｂ）とを具備し、
前記スクロール側プレート（５３ａ）、又は、前記ハウジング側プレート（５３ｂ）のいずれか一方の摺動面には、複数個の浮島形状の受圧面（８３）が形成され、他方の摺動面は平坦に形成され、
前記浮島形状の受圧面（８３）は、平坦部（８３−１）と、該平坦部（８３−１）の周囲に形成されたクラウニング部（８３−２）から構成され、前記受圧面（８３）の周縁には、浮島形状を形成する傾斜部（８３−３）が構成され、平坦部（８３−１）とクラウニング部（８３−２）の面粗さが同等であって、かつ、前記他方の摺動面との間で流体潤滑となる面粗さに形成されており、
前記クラウニング部（８３−２）と前記平坦部（８３−１）との高低差であるクラウニング高さ（ｃ）、すなわち、前記平坦部（８３−１）から前記傾斜部（８３−３）と前記クラウニング部（８３−２）との変曲点までの高さ、及び、前記一方の摺動面と前記他方の摺動面との油膜厚さ（ｈ0）に対して、前記クラウニング高さ（ｃ）を前記油膜厚さ（ｈ0）で割った値（ｃ／ｈ0）が、０．１から１０であることを特徴とするスクロール型圧縮機（１１）。
【請求項２】
前記クラウニング高さ（ｃ）を前記油膜厚さ（ｈ0）で割った値（ｃ／ｈ0）が、０．８から１０であることを特徴とする請求項１に記載のスクロール型圧縮機（１１）。
【請求項３】
いずれか一方の摺動面には、複数個の浮島形状の受圧面（８３）が形成され、他方の摺動面は平坦に形成されたスラスト軸受（５３）であって、
前記浮島形状の受圧面（８３）は、平坦部（８３−１）と、該平坦部（８３−１）の周囲にクラウニング部（８３−２）から構成され、前記受圧面（８３）の周縁には、浮島形状を形成する傾斜部（８３−３）が構成され、平坦部（８３−１）とクラウニング部（８３−２）の面粗さが同等であって、かつ、前記他方の摺動面との間で流体潤滑となる面粗さに形成されており、
前記クラウニング部（８３−２）と前記平坦部（８３−１）との高低差であるクラウニング高さ（ｃ）、すなわち、前記平坦部（８３−１）から前記傾斜部（８３−３）と前記クラウニング部（８３−２）との変曲点までの高さ、及び、前記一方の摺動面と前記他方の摺動面との油膜厚さ（ｈ0）に対して、前記クラウニング高さ（ｃ）を前記油膜厚さ（ｈ0）で割った値（ｃ／ｈ0）が、０．１から１０であることを特徴とするスラスト軸受（５３）。
【請求項４】
前記クラウニング高さ（ｃ）を前記油膜厚さ（ｈ0）で割った値（ｃ／ｈ0）が、０．８から１０であることを特徴とする請求項３に記載のスラスト軸受（５３）。
【請求項５】
請求項３又は４に記載のスラスト軸受（５３）の前記浮島形状の受圧面（８３）を、弾性体で裏側から支持されたラッピングフィルムで研磨したことを特徴とする研磨方法。
【請求項６】
請求項３又は４に記載のスラスト軸受（５３）の前記浮島形状の受圧面（８３）が可動スクロール部材と一体形成され、受圧面周縁には一体成型時に形成される傾斜部を有し、更に、弾性体で裏側から支持されたラッピングフィルムで研磨したことを特徴とする研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクロール型圧縮機のスラスト軸受、特に荷重の大きいＣＯ２冷媒用スクロール型圧縮機などに適用されるスラスト軸受及び研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に見られるように多数の浮島状の受圧部を可動スクロールのスクロール背面に設け、低摩擦で高信頼性なスラスト軸受を低コストで成立させる発明が提案されている。また、特許文献２では浮島状の受圧部の外周縁にテーパ形状を設け良好な油膜形成作用を行うことが提案されている。これらの従来技術の受圧部には、テーパ部（ダレ部）が設けられてはいるものの、詳細な形状、表面粗さ、加工方法等に付いては言及されておらず、状況によっては良好な油膜圧力を発生しないことがわかってきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２１５０９０号公報
【特許文献２】特開２００８−５１０４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記問題に鑑み、スラスト軸受の特定形状を提案し、確実に油膜形状可能なスラスト軸受及び研磨方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、密閉容器（１３）内において、可動スクロール（３２）が、固定スクロール（３８）に対して公転して、両スクロール間に形成された作動室（４５）内で作動流体を圧縮するスクロール型圧縮機（１１）であって、前記可動スクロール（３２）を支持するスラスト軸受（５３）は、前記作動室（４５）とは反対側のスクロール側プレート（５３ａ）と、前記密閉容器（１３）に固定されたハウジング側プレート（５３ｂ）とを具備し、前記スクロール側プレート（５３ａ）、又は、前記ハウジング側プレート（５３ｂ）のいずれか一方の摺動面には、複数個の浮島形状の受圧面（８３）が形成され、他方の摺動面は平坦に形成され、前記浮島形状の受圧面（８３）は、平坦部（８３−１）と、該平坦部（８３−１）の周囲に形成されたクラウニング部（８３−２）から構成され、前記受圧面（８３）の周縁には、浮島形状を形成する傾斜部（８３−３）が構成され、平坦部（８３−１）とクラウニング部（８３−２）の面粗さが同等であって、かつ、前記他方の摺動面との間で流体潤滑となる面粗さに形成されており、前記クラウニング部（８３−２）と前記平坦部（８３−１）との高低差であるクラウニング高さ（ｃ）、すなわち、前記平坦部（８３−１）から前記傾斜部（８３−３）と前記クラウニング部（８３−２）との変曲点までの高さ、及び、前記一方の摺動面と前記他方の摺動面との油膜厚さ（ｈ0）に対して、前記クラウニング高さ（ｃ）を前記油膜厚さ（ｈ0）で割った値（ｃ／ｈ0）が、０．１から１０であることを特徴とするスクロール型圧縮機（１１）である。
【０００６】
これにより、浮島形状の受圧部が相対的に移動する際、クラウニング部でのくさび効果により油膜圧力が発生し、その圧力により、スラスト荷重に釣合い、油膜による流体油滑とすることができるとともに、大きい油膜圧力を発生させ、焼付耐力向上に効果がある。特に、荷重が高く潤滑の厳しい環境条件でのスラスト軸受において、より効果を発揮する。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記クラウニング高さ（ｃ）を前記油膜厚さ（ｈ0）で割った値（ｃ／ｈ0）が、０．８から１０であることを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、いずれか一方の摺動面には、複数個の浮島形状の受圧面（８３）が形成され、他方の摺動面は平坦に形成されたスラスト軸受（５３）であって、前記浮島形状の受圧面（８３）は、平坦部（８３−１）と、該平坦部（８３−１）の周囲にクラウニング部（８３−２）から構成され、前記受圧面（８３）の周縁には、浮島形状を形成する傾斜部（８３−３）が構成され、平坦部（８３−１）とクラウニング部（８３−２）の面粗さが同等であって、かつ、前記他方の摺動面との間で流体潤滑となる面粗さに形成されており、前記クラウニング部（８３−２）と前記平坦部（８３−１）との高低差であるクラウニング高さ（ｃ）、すなわち、前記平坦部（８３−１）から前記傾斜部（８３−３）と前記クラウニング部（８３−２）との変曲点までの高さ、及び、前記一方の摺動面と前記他方の摺動面との油膜厚さ（ｈ0）に対して、前記クラウニング高さ（ｃ）を前記油膜厚さ（ｈ0）で割った値（ｃ／ｈ0）が、０．１から１０であることを特徴とするスラスト軸受（５３）である。
これにより、請求項１の発明と同じ効果が得られる。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記クラウニング高さ（ｃ）を前記油膜厚さ（ｈ0）で割った値（ｃ／ｈ0）が、０．８から１０であることを特徴とする。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項３又は４の発明のスラスト軸受（５３）の前記浮島形状の受圧面（８３）を、弾性体で裏側から支持されたラッピングフィルムで研磨したことを特徴とする研磨方法である。
これにより、なじみ運転で形成される極僅かなダレ部とは異なり、弾性体で裏側から支持されたラッピングフィルムによって、比較的大きな幅のクラウニング部を形成することができる。また、多数の浮島形状の受圧面のクラウニング部と平坦部とを、同時に同等の面粗さに研摩することができる。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項３又は４に記載の発明のスラスト軸受（５３）の前記浮島形状の受圧面（８３）が可動スクロール部材と一体形成され、受圧面周縁には一体成型時に形成される傾斜部を有し、更に、弾性体で裏側から支持されたラッピングフィルムで研磨したことを特徴とする。
これにより、一体成型時に傾斜部を形成することにより、ラッピング前の旋削、研磨等によるバリの発生をおさえつつ容易にラッピングによるダレ形成をおこなうことができる。低コストで高信頼性のスクロール圧縮機を構成することができる。なお、この方法を請求項１又は２の発明に適用してもよい。
【００１２】
なお、上記に付した符号は、後述する実施形態に記載の具体的実施態様との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態におけるスクロール型圧縮機を示す縦断面図である。
【図２】スクロール側プレート５３ａの、ハウジング側プレート５３ｂと摺動接触する端面が見えるように切った図１のＣ−Ｃ断面図である。
【図３】本発明の参照技術による受圧部の加工状態の模式的断面図である。
【図４】（ａ）は、本発明の参照技術による受圧部８３の平面図であり、（ｂ）は、正面断面図であり、（ｃ）は、本発明の参照技術の油膜形成状態Ｃを示す図である。
【図５】（ａ）は、本発明が適用された可動スクロールの一例を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）の浮島形状の受圧面８３を示す部分図であり、（ｃ）は、（ｂ）のＡ部の拡大図である。
【図６】本発明の一実施形態の、受圧面８３の突起形状と油膜圧力を立体的に表現した図である。
【図７】本発明の一実施形態の平坦部とクラウニング部の形状の一例であり、（ｂ）は、（ａ）の場合に、摺動方向に沿って発生する油膜圧力を示したグラフである。
【図８】クラウニング高さｃを油膜厚さｈ0で割った値ｃ／ｈ0と、規格化した摩擦係数との関係を示すシミュレーション結果である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。各実施態様について、同一構成の部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。
本発明の一実施形態の軸受を説明する前に、まず本実施形態が適用されるスクロール型圧縮機を一例として説明する。図１は、本実施形態におけるスクロール型圧縮機１１を示す断面図である。以下二酸化炭素冷媒を使用し、吐出される二酸化炭素の圧力が臨界圧力を超える冷凍回路中で用いられる給湯機用の圧縮機を例にして説明するが、本発明はこの一例に限定されるものではない。
【００１５】
本実施形態におけるスクロール型圧縮機１１は、密閉容器１３内に電動機部２７と圧縮機構部１０とを収容した密閉型電動圧縮機である。密閉容器１３は、円筒形をなす円筒ケース１３ａと、この円筒ケース１３ａの両端に組みつけられた電動機側端部ケース１３ｂ、圧縮機構側端部ケース１３ｃとを備えている。電動機部２７は、円筒ケース１３ａの内周面に固定された固定子２５と、電動機部２７によって回転駆動されるシャフト２１に固定される回転子２３とを備えている。
【００１６】
圧縮機構部１０は、円筒ケース１３ａ内において上記固定子２５に隣接する位置に固定されたミドルハウジング１５と、ミドルハウジング１５に設けられた主軸受１７によって支持されたクランク機構２８により公転する可動スクロール３２と、円筒ケース１３ａに固定され、可動スクロール３２と対向配置されて作動室４５を形成する固定スクロール３８とを備えている。シャフト２１は、円筒ケース１３ａ内において、固定子２５と電動機側端部ケース１３ｂとの間に設けられた円盤状の支持部材１４に固定された副軸受１９と、主軸受１７とによって支持されている。本実施形態は横型であるが、これに限定されるものではなく、縦型であっても適用可能である。
【００１７】
可動スクロール３２は、略円盤状の可動側板３３と、可動側板３３の端面から固定スクロール３８側に向かってインボリュート曲線状に立設した可動側渦巻４１と、可動側渦巻４１と反対側の端面からミドルハウジング１５側に向かって円筒状に立設したボス部３５を備える。固定スクロール３８は、円筒ケース１３ａに固定された固定側板３９と、固定側板３９の可動スクロール３２側の端面に設けられた渦巻状の溝によって形成された固定側渦巻４３を備える。
【００１８】
ミドルハウジング１５は、電動機部２７側から固定スクロール３８側に向かって、順次径が大きくなる３段円筒状をなしており、電動機部２７に近い最も小径の円筒１５ａは主軸受１７を構成し、真ん中の円筒１５ｂはクランク機構２８を収容するクランク室２９を構成し、固定スクロール３８に近い最も大径の円筒１５ｃは内部に可動スクロール３２を収容するスクロール収納部３１を形成すると共に、円筒ケース１３ａの内周面に溶接などの固定手段によって固定されている。
【００１９】
クランク機構２８は、シャフト２１の圧縮機構部１０側の端部に一体に設けられた偏心軸３７と可動スクロール３２のボス部３５によって構成されている。偏心部３７は、上記主軸受１７及び副軸受１９の軸中心から所定量ｅだけ偏心するように設けられている。この偏心量ｅが、可動スクロール３２の公転半径となる。
【００２０】
スクロール収納部３１には、図示しないオルダムカップリングが配置されており、可動スクロール３２の自転を防止している。これにより、可動スクロール３２は公転のみが許容されている。可動側渦巻４１と固定側渦巻４３の噛み合いによって形成される作動室４５は、可動スクロール３２が固定スクロール３８に対して旋回することで体積を縮小する。圧縮機構部１０は、吸入室４６に供給された冷媒を、固定側渦巻４３の最外周側から吸入して圧縮する。
【００２１】
円板部１５ｄの可動スクロール側の端面（円板部スクロール側端面１５ｅ）と、可動スクロール３２のボス部３５が設けられた側の端面（可動スクロール背面３２ａ）との間には、スラスト軸受５３が配置されている。このスラスト軸受５３については後に詳述する。
上記吸入室４６は、固定側板３９の側面に設けられており、円筒ケース１３ａを貫通し、密閉容器１３外部の冷媒回路から冷媒を吸入する吸入管４７が接続されている。固定側渦巻４３の中心部には、固定側板３９を軸方向に貫通する吐出口４９が設けられている。可動スクロール３２と固定スクロール３８とによって圧縮された冷媒はこの吐出口４９から吐出室５０に吐出される。
【００２２】
吐出室５０は、固定側板３９の反可動スクロール３２側の端面（固定スクロール背面３８ａ）と、該固定スクロール背面３８ａに固定されたセパレータブロック５５の固定側板３９側の端面に設けられた凹部によって構成されている。尚、吐出室５０内には吐出された冷媒が逆流することを防止する吐出弁６１が配置されている。吐出室５０に吐出された高温高圧の冷媒は、吐出室５０から上方に延びる冷媒流路５７を経てオイルセパレータ６３に導かれる。
【００２３】
オイルセパレータ６３は、内筒６３ａと外筒６３ｂとを有する遠心分離式のオイルセパレータであり、２重円筒状をなしている。冷媒流路５７は、吐出室５０から固定スクロール背面３８ａに沿って上方に延びた後、遠心分離式のオイルセパレータ６３の内筒６３ａと外筒６３ｂの間の空間に概略接線方向に接続している。内筒６３ａと外筒６３ｂの間の空間を旋回し、冷媒に含まれていたオイルが遠心分離された後、内筒６３ａ内を通り、吐出管５９を経て密閉容器１３外部の冷媒回路へと送られる。
【００２４】
オイルセパレータ６３によって分離されたオイルは、外筒６３ｂの内壁面に沿って、重力によって下方に移動し、外筒６３ｂを構成する円筒状の穴の下端に設けられた小径孔６４を介して高圧貯油室６５に貯えられる。高圧貯油室６５は、セパレータブロック５５内に設けられ、吐出室５０と外筒６３ｂを構成する円筒状の穴の下方に位置している。高圧貯油室６５に貯えられたオイルは、固定側渦巻４３よりも下方において、固定側板３９を貫通するオイル戻し通路６７を通って可動側板３３内部に設けられたオイル通路６９に導かれる。尚、オイル戻し通路６７の出口には、小径の絞り部６７ａが設けられている。オイル通路６９の入口は、可動側板３３の可動側渦巻４１が設けられた面に開口している。このオイル通路６９の入口は、可動スクロール３２の公転運動によってオイル戻し通路６７の出口と間欠的に連通するようになっている。また、オイル通路６９の出口は、シャフト２１の端部とボス部３５の底面との間の空間に連通するようにボス部３５の内壁に開口している。
【００２５】
シャフト２１の端部とボス部３５の底面との間の空間に導かれたオイルは、シャフト２１内部を軸方向に貫通するオイル通路７１に流入する。オイル通路７１を通過したオイルは、密閉容器１３内において、電動機側端部ケース１３ｂと支持部材１４との間に導かれる。支持部材１４、ミドルハウジング１５、固定側板３９には、円筒ケース１３ａとの間に図示しない隙間があり、電動機側端部ケース１３ｂと支持部材１４との間に導かれたオイルは、密閉容器１３内の全領域において下方に貯留される。密閉容器１３内の全領域の下方は低圧貯油室６６を構成している。低圧貯油室６６に貯留されたオイルは、ミドルハウジング１５の円板部１５ｄの下方に設けられたオイル戻し孔７３を通ってスクロール収納部３１に至る。オイル通路７１には、主軸受１７及び副軸受１９に対応する部位に径方向孔７１ａ、７１ｂがオイル通路７１から分岐するように設けられている。円筒１５ｂには、シャフト２１よりも上部のスラスト軸受５３へオイルを導くため、シャフト２１よりも上部において、径方向孔７１ａとスラスト軸受５３とを連通させるオイル溝７２が形成されている。
【００２６】
次に、本発明のスラスト軸受５３について説明する。本実施形態におけるスラスト軸受５３は、可動スクロール背面３２ａに連続するスクロール側プレート５３ａと、円板部スクロール側端面１５ｅに固定されたハウジング側プレート５３ｂとから構成されている。可動スクロール背面３２ａとスクロール側プレート５３ａは、別体でも一体形成されていても良い。スクロール側プレート５３ａは、中心部の穴をボス部３５が貫通している。スクロール側プレート５３ａの、ハウジング側プレート５３ｂと摺動接触する端面には、図２に示すような略円形の凸部（浮島形状の受圧部８３）が形成されて凹凸部となっている。
【００２７】
図２は、スクロール側プレート５３ａの、ハウジング側プレート５３ｂと摺動接触する端面が見えるように切った図１のＣ−Ｃ断面図である。
凹凸部の凹部は、複数の溝８５によって構成されている。この複数の溝８５には上記オイル供給手段によってオイルが供給されるとともに、網目状に交差しており、その交差点８５ａは他の部位よりも溝幅が広くなっている。複数の溝８５のうち、最外周に位置する溝（以下、最外周溝）８５ｂはスクロール側プレート５３ａの縁に沿ってスクロール側プレート５３ａの縁を一周しており、蛇行している。この最外周溝８５ｂとスクロール側プレート５３ａの縁との間は、全周において常にハウジング側プレート５３ｂと摺動接触することによって摺動面からの潤滑油の流出量を少なくする外周シール部８１を形成している。シール部８１は最外周溝８５ｂの蛇行によりスクロール側プレート５３ａの径方向内側に張り出すように湾曲した湾曲部８１ｃを備える。この湾曲部８１ｃは、可動スクロール３２の旋回運動によって湾曲部８１ｃの面する全方向からオイルを引き込み、油膜を形成する役割を果たしている。
【００２８】
上記複数の溝８５の相互間において、溝８５に囲まれて形成された凸部は、浮島形状の受圧部８３となっており、この受圧部８３は略円形に形成されるとともに、上記最外周の溝８５の蛇行に合わせて千鳥配置されている。シール部８１の上面と受圧部８３は、摺動面として平滑になされており略同一平面内に位置している。以上の説明した図２の浮島形状の受圧部８３の配置は、一例であってこれに限定されるものではない。
【００２９】
また、本実施形態では、スラスト軸受５３は、可動スクロール３２に固定されたスクロール側プレート５３ａに凹凸を設けているため、凹凸部を形成する複数の溝８５が可動スクロールの旋回に伴って、シャフト２１に対して相対移動するように構成されている。ハウジング側プレート５３ｂは、スクロール側プレート５３ａとの摺動面が鏡面仕上げされたプレーンな平面（平坦）となっており、スクロール側プレート５３ａと同じくドーナツ形状をなしている。なお、ハウジング側プレート５３ｂに、浮島形状の受圧部８３等を設けて上記のような構成とし、スクロール側プレート５３ａが鏡面仕上げされたプレーンな平面としても良い。
【００３０】
このような浮島形状の受圧部８３を有する可動スクロール３２は、以下に述べるような本発明の基礎となった参照技術においては、次のようにして製造されていた。
可動スクロール３２は、鉄などを通常の砂型鋳造で製造すると、寸法精度が低く表面の粗さが大きくなって、精密に密集した受圧部の形成が不可能となるため、砂と特殊な樹脂を混ぜて形成した型による高精度鋳造で成形する。その他、アルミダイキャストやロストワックスなどでも製造できる。これまでは、受圧部を研削や研磨して、なじみ運転でダレ部を形成したり、浮島状の受圧部８３の外周縁のテーパ形状は、放電加工や電界加工で形成した後、研削や研磨して平坦部を形成していた。図３は、本発明の参照技術による受圧部の加工状態の模式的断面図である。図４（ａ）は、本発明の参照技術による受圧部８３の平面図であり、（ｂ）は、正面断面図であり、（ｃ）は、本発明の参照技術の油膜形成状態Ｃを示す図である。
【００３１】
図３、４に示すように、浮島状の受圧部８３の外周縁のテーパ形状を、放電加工や電界加工で形成し、平坦部を研削や研磨して形成した場合には、テーパ部の面粗さが悪い状態で残ってしまう。この場合、テーパ部で、くさび効果により本来発生するはずの油膜圧力が、発生しない。これは、テーパ部の面粗さが悪いと、摺動方向に対して直角成分の粗さの溝が形成されて、オイルが粗さの溝を伝って流れてしまい、油膜圧力が上がらないことによる。さらにテーパ部で油膜圧力が発生しにくいため、平坦部でも油膜が発生しにくくなる。このように、油膜圧力は、図４（ｃ）のＢ（後述の本発明の一実施形態の場合）のようには発生できず、Ｃのように低下し、油膜によるスラスト荷重の支持が出来なくなると考えられる。平坦部は対向面と一部接触する、いわゆる「境界潤滑」に移行しやすくなってしまうのである。境界潤滑では、焼付けなどの不都合を起こしやすい。特に貧潤滑やオイル涸渇時は顕著となる。
【００３２】
図５（ａ）は、本発明が適用された可動スクロールの一例を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）の浮島形状の受圧面８３を示す部分図であり、（ｃ）は、（ｂ）のＡ部の拡大図である。図６は、本発明の一実施形態の、受圧面８３の突起形状と油膜圧力を立体的に表現した図である。図７（ａ）は、本発明の一実施形態の平坦部とクラウニング部の形状の一例であり、（ｂ）は、（ａ）の場合に、摺動方向に沿って発生する油膜圧力を示したグラフである。図８は、クラウニング高さｃを油膜厚さｈ0で割った値ｃ／ｈ0と、規格化した摩擦係数との関係を示すシミュレーション結果である。
【００３３】
図３、４に対して、図５（ｃ）に示すように、本発明の一実施形態では、スクロール側プレート５３ａの浮島形状の受圧面８３は、平坦部８３−１と、平坦部８３−１の周囲に形成されたクラウニング部８３−２から構成され、平坦部８３−１とクラウニング部８３−２の面粗さが同等で、他方の摺動面（ハウジング側プレート５３ｂ）に対して流体潤滑となる面粗さに形成している。両者の面粗さはほぼ同等で、かつ、流体潤滑となる面粗さに形成した点が重要である。
【００３４】
ここで、クラウニング（crowning)部８３−２とは、弾性体で裏側から支持されたラッピングフィルム（ラッピングテープ）で研磨したために、円弧のかかった傾斜面となったものを指している。多数の浮島形状の受圧面８３に、クラウニング部を形成するためには、弾性体で裏側から支持されたラッピングフィルムで研磨することが、極めて有効である。これまでの加工では、このような面粗さの良好な仕上げ面を、平坦部８３−１とクラウニング部８３−２に同時に形成することができなかったが、弾性体で裏側から支持されたラッピングフィルムで研磨することで可能となった。なじみ運転で形成されるダレ部は極僅かなものである。これに対して、弾性体で裏側から支持されたラッピングフィルムによれば、多数の浮島形状の受圧面８３に、一度に比較的大きな幅のクラウニング部を形成することができるのである。
【００３５】
８３−３は、浮島形状を形成する傾斜部である。通常、傾斜角度θ＝２０〜７０度である。一方、クラウニング部８３−２の傾斜角度は、せいぜい数度の範囲で、好ましくは１度以下となっている。図５（ｃ）に見られるように、クラウニング部８３−２と平坦部８３−１との高低差であるクラウニング高さｃは、傾斜部８３−３とクラウニング部８３−２との変曲点までの高さを指している。
【００３６】
本発明の一実施形態では、浮島形状の受圧部８３が相対的に移動する際、クラウニング部８３−２でのくさび効果により油膜圧力が発生し、その圧力により、スラスト荷重Ｗに釣合い、油膜による流体油滑とすることができる。油膜圧力のピークはクラウニング部８３−２と平坦部８３−１の境界点となる。クラウニング部は、油膜圧力の形成、すなわちスラスト荷重の受圧上極めて重要な機能を果たしている。
【００３７】
一般的に流体油滑となる粗さは、ラムダΛ＝３以上であると言われている。ここでΛ＝最小油膜厚さｈ／合成粗さσである。合成粗さσとは、トライボロジで周知のもので、上下の潤滑面の粗さをそれぞれσ１、σ１としたとき、次のように表すことができる。
σ＝（σ１2＋σ２2）0.5
したがって、流体油滑となる粗さとは、ｈ／（σ１2＋σ２2）0.5＞３が、目安となる（ｈは、最小油膜厚さ）。σ１、σ２の計算には、二乗平均平方根粗さのＲｑ（ＪＩＳ規格）が使用されるが、算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ規格）で代用しても良い。
【００３８】
つぎに、なじみ運転でできるダレとの違いについて、図８を参照して説明する。
なじみ運転で微小なクラウニングが発生することは知られている。図８は、シミュレーションにより、油膜厚さとクラウニングの比ｃ／ｈ0と摩擦係数（規格化摩擦係数）との関係を計算したものである。この結果は、実験によるデータとも整合することが確認されている。ｃ／ｈ0を大きくしてゆくと、摩接係数が小さくなる領域がありｃ／ｈ0が１前後で最小となった。通常のなじみ運転で出来るクラウニング部を調べた結果、ｃ／ｈ0は０．１以下であった。ｃ／ｈ0が０．１以下の領域では、摩擦係数が高く、発生する油膜圧力が小さいことを示している。これに対して、ｃ／ｈ0が０．１から１０の領域では、摩擦係数が低く、大きい油膜圧力を発生させ、油膜形成と焼付耐力向上に効果がある。
好ましくは、ｃ／ｈ0が０．８から１０の領域で上記効果が著しい。
【００３９】
ここで、摩擦係数と発生する油膜圧力との関係について、ごく概念的に簡単に説明しておく。ニュートン流体では、軸受面が受けるせん断力Ｆ≒ηｕ／ｈ（η：粘性係数、ｕ：速度、ｈ：油膜厚さ）であり、摩擦係数μ＝Ｆ／Ｗ（Ｗ：荷重）である。粘性係数、速度、油膜厚さが変わらなければ、Ｆは定数と見做せるので、摩擦係数μと荷重Ｗは反比例の関係となっている。すなわち、摩擦係数μが小さいことは、油膜により大きな荷重Ｗを支えることができていることを示している。図８の下部に記載したＧ（軸受特性数）については、摩擦係数を、粘性係数、速度、荷重、浮島サイズの影響を除去して規格化するために用いたものである。浮島サイズとは、浮島径、浮島直径などのことである。
【００４０】
本発明の別の実施形態として、次のような実施形態がある。
平坦部とクラウニング部の面粗さは同等であるとしたが、ここで言う同等とは、厳密に全く同じ面粗さであることを意味しているのではなく、概ね同じ程度の粗さを指している。したがって、良好な面粗さであれば、両者に若干の差があっても本発明の効果が得られる。また、クラウニング部８３−２の外周部の更に外側には傾斜部８３−３が設けられている。これにより、荒加工時のバリの発生が抑制される。浮島状受圧部８３は可動スクロール部材、又は、ハウジング側プレート５３ｂを固定するハウジング部材と一体形成すると良い。この場合には、部品点数削減されコスト削減に有利である。
【００４１】
さらに、一方の摺動面には、複数個の浮島形状の受圧面が形成され、他方の摺動面は平坦部に形成された場合に、他方の平坦部に形成された摺動面の硬度が浮島形状の受圧面より高くすると良い。この場合には、より受圧部がなじみ易く油膜を早期に発生することが出来る。また、他方の平坦部に形成された摺動面の粗さを、浮島形状の受圧面より良好にすると良い。この場合には、より受圧部がなじみ易く油膜を早期に発生することが出来る。本発明は、より面圧の高い摺動に対し有利となるので、ＣＯ２冷媒用の圧縮機に適用することが好ましい。
【００４２】
クラウニング部８３−２と平坦部８３−１が同時加工された場合には、同時加工により屈曲部なく、同等の面粗さが形成される。また、浮島形状の受圧部はダイカスト又は高精度鋳造により形成すると良い。
【符号の説明】
【００４３】
１３    密閉容器
３２    可動スクロール
３８    固定スクロール
５３    スラスト軸受
５３ａ    スクロール側プレート
５３ｂ    ハウジング側プレート
８３    浮島形状の受圧面
８３−１    平坦部
８３−２    クラウニング部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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【図６】
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