(57)【要約】【課題】不均質な材料から製造されるすべり軸受において、正確に意図した厚みを持つように加工し、ひいては圧縮機の信頼性を向上させる。【解決手段】圧縮機１０は、ケーシング１１と、圧縮要素５０と、クランク軸３０と、第１軸受４１と、第１軸受固定部材７０と、を備える。圧縮要素５０は、流体を圧縮する。クランク軸３０は、圧縮要素５０を駆動する。第１軸受４１は、内周部４７と外周部４８を有し、円筒状または円弧状であり、内周部４７の内周面４９においてクランク軸３０を軸支する。第１軸受固定部材７０材は、ケーシング１１に固定され、第１軸受４１の外周部４８を支える。内周部４７は樹脂および金属の両方を含む。第１軸受固定部材７０は、第１軸受４１を支持する軸受支持部７１と、軸受支持部７１の近傍に位置する内径測定部７２と、を有する。内径測定部７２の内周面７３の内径Ｒ２は第１軸受４１の内周面４９の内径Ｒ１と実質的に同じである。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング（１１）と、
流体を圧縮する圧縮要素（５０）と、
前記圧縮要素を駆動するクランク軸（３０）と、
内周部（４７）と外周部（４８）を有し、円筒状または円弧状であり、前記内周部の内周面（４９）において前記クランク軸を軸支するすべり軸受（４１）と、
前記ケーシングに固定され、前記すべり軸受の前記外周部を支える軸受固定部材（７０）と、
を備える圧縮機（１０）であって、
前記内周部は樹脂および金属の両方を含み、
前記軸受固定部材は、
前記すべり軸受を支持する軸受支持部（７１）と、
前記軸受支持部の近傍に位置する内径測定部（７２）と、
を有し、
前記内径測定部の内周面（７３）の内径（Ｒ２）は前記すべり軸受の前記内周面の内径（Ｒ１）と実質的に同じである、
圧縮機（１０）。
【請求項２】
前記クランク軸は、前記内径測定部から離間する退避部（３４）を有する、
請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
前記すべり軸受の前記内周部は、樹脂を含浸させた金属焼結体を含む、
請求項１または請求項２に記載の圧縮機。
【請求項４】
前記軸受固定部材は金属からなる、
請求項１から３のいずれか１つに記載の圧縮機。
【請求項５】
軸受支持部（７１）と内径測定部（７２）とを有する軸受固定部材（７０）を準備するステップと、
内周部（４７）と外周部（４８）を有し、円筒状または円弧状のすべり軸受（４１）を準備するステップと、
前記外周部が前記軸受支持部に支えられるように前記すべり軸受を設置するステップと、
前記内径測定部の内周面（７３）の内径（Ｒ２）を監視しながら、前記内周部と前記内径測定部とを同時に切削加工するステップと、
を含み、
前記内周部は樹脂および金属の両方を含む、圧縮機（１０）の製造方法。
【請求項６】
前記切削加工するステップの後に、前記内径測定部を切除するステップ、
をさらに含む、
請求項５に記載の圧縮機の製造方法。
【請求項７】
前記すべり軸受（４１）の前記内周部の内周面（４９）に軸支されるようにクランク軸（３０）を設置するステップと、
軸受固定部材（７０）をケーシング（１１）に固定するステップと、
をさらに含む、
請求項５または請求項６に記載の圧縮機の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、すべり軸受を備える圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１（特開２０００−２７８６７号公報）は、空気調和機に用いられる圧縮機を開示している。このような圧縮機には、回転するシャフトを軸支するためにすべり軸受が搭載されることがある。
【０００３】
特許文献２（特開２００１−３２８４０号公報）が開示するすべり軸受は、炭素を主成分とする粉末の焼結体およびフッ素系樹脂からなる材料から構成されている。この材料は、微視的には、焼結体が存在する箇所と樹脂が存在する箇所が混在する不均質なものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
圧縮機の信頼性向上その他の目的のため、すべり軸受の内径の加工には高い精度が求められる。このため、製造工程において、すべり軸受の内径は、他の様々な箇所の寸法と同様に測定されて管理される。しかし、すべり軸受が不均質な材料から製造される場合、内径の測定値には材料の不均質さに起因する変動が生じる。内径の測定値が変動すると、高い加工精度の実現は難しい。
【０００５】
本発明の課題は、不均質な材料から製造されるすべり軸受において、正確に意図した内径を持つように加工し、ひいては圧縮機の信頼性を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１観点に係る圧縮機は、ケーシングと、圧縮要素と、クランク軸と、すべり軸受と、軸受固定部材と、を備える。圧縮要素は、流体を圧縮する。クランク軸は、圧縮要素を駆動する。すべり軸受は、内周部と外周部を有し、円筒状または円弧状であり、内周部の内周面においてクランク軸を軸支する。軸受固定部材は、ケーシングに固定され、すべり軸受の外周部を支える。内周部は樹脂および金属の両方を含む。軸受固定部材は、すべり軸受を支持する軸受支持部と、軸受支持部の近傍に位置する内径測定部と、を有する。内径測定部の内周面の内径はすべり軸受の内周面の内径と実質的に同じである。
【０００７】
この構成によれば、内径測定部の内周面の内径はすべり軸受の内周面の内径と実質的に同じである。したがって、内径測定部の内径を監視することによって、すべり軸受の内径を把握でき、それによって圧縮機の信頼性を向上させることができる。
【０００８】
本発明の第２観点に係る圧縮機は、第１観点に係る圧縮機において、クランク軸が、内径測定部から離間する退避部を有する。
【０００９】
この構成によれば、軸受固定部材の内径測定部はクランク軸の退避部から離間する。したがって、軸受固定部材とクランク軸の接触や摺動を抑制できる。
【００１０】
本発明の第３観点に係る圧縮機は、第１観点または第２観点に係る圧縮機において、すべり軸受の内周部が、樹脂を含浸させた金属焼結体を含む。
【００１１】
この構成によれば、すべり軸受の内周部は、樹脂を含浸させた金属焼結体を含む。したがって、切削によって樹脂の厚みと金属焼結体の厚みの間に微小な誤差が生じる場合であっても、軸受固定部材の内径測定部を利用してすべり軸受の内径を制御できる。
【００１２】
本発明の第４観点に係る圧縮機は、第１観点から第３観点のいずれか１つに係る圧縮機において、軸受固定部材が金属からなる。
【００１３】
この構成によれば、軸受固定部材の内径測定部は金属からなる。したがって、切削された内径測定部の内径は安定的に測定される。
【００１４】
本発明の第５観点に係る圧縮機の製造方法は、軸受支持部と内径測定部とを有する軸受固定部材を準備するステップと、内周部と外周部を有し、円筒状または円弧状のすべり軸受を準備するステップと、外周部が軸受支持部に支えられるようにすべり軸受を設置するステップと、内径測定部の内周面の内径を監視しながら、内周部と内径測定部とを同時に切削加工するステップと、を含む。内周部は樹脂および金属の両方を含む。
【００１５】
この方法によれば、内径測定部の内周面の内径を監視しながら、内周部と内径測定部とが同時に切削加工される。したがって、内径の安定的な計測が困難なすべり軸受に代えて、軸受固定部材の内径測定部の内径を監視することによって、すべり軸受の内径を制御し、それによって圧縮機の信頼性を向上させるができる。
【００１６】
本発明の第６観点に係る圧縮機の製造方法は、第５観点に係る圧縮機の製造方法において、切削加工するステップの後に、内径測定部を切除するステップ、をさらに含む。
【００１７】
この方法によれば、最後に内径測定部が切除される。したがって、退避部を持たず太く耐久性のあるクランク軸を、圧縮機に搭載することができる。
【００１８】
本発明の第７観点に係る圧縮機の製造方法は、第５観点または第６観点に係る圧縮機の製造方法において、すべり軸受の内周部の内周面に軸支されるようにクランク軸を設置するステップと、軸受固定部材をケーシングに固定するステップと、をさらに含む。
【００１９】
この方法によれば、クランク軸が設置され、軸固定部材がケーシングに固定される。したがって、クランク軸と軸固定部材が圧縮機のケーシング内に設置される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る圧縮機は、高い信頼性を持つ。
【００２１】
本発明に係る圧縮機の製造方法によれば、圧縮機の信頼性を向上させるができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る圧縮機１０の断面図である。
【図２】第１軸受固定部材７０の断面図である。
【図３】第１軸受４１を示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る圧縮機１０の軸支構造を示す断面図である。
【図５】本発明の圧縮機１０の軸支構造の製造工程を示す断面図である。
【図６】本発明の圧縮機１０の軸支構造の製造工程を示す断面図である。
【図７】本発明の圧縮機１０の軸支構造の製造工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る空気調和装置の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、本発明に係る空気調和装置の具体的な構成は、下記の実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００２４】
＜第１実施形態＞
（１）全体構成
図１は、本発明の一実施形態に係る圧縮機１０を示す。圧縮機１０は、空気調和機の冷媒回路に搭載されるものであり、流体である低圧ガス冷媒を吸入して圧縮し、高圧ガス冷媒を吐出する。圧縮機１０は、ケーシング１１、モータ２０、クランク軸３０、圧縮要素５０、第１軸受４１、第２軸受４２、第３軸受４３、第１軸受固定部材７０、第２軸受固定部材７９を有する。
【００２５】
（２）詳細構成
（２−１）ケーシング１１
ケーシング１１は、圧縮機１０の構成部品および冷媒を収容するものであり、冷媒の高圧に耐えうる強度を有する。ケーシング１１は、胴体部１１ａと、胴体部１１ａに固定された上部１１ｂおよび下部１１ｃを有し、内部空間を形成している。ケーシング１１には、流体である低圧ガス冷媒を吸入する吸入管１５、および流体である高圧ガス冷媒を吐出する吐出管１６が取り付けられている。ケーシング１１の底部には、潤滑油を貯留するための潤滑油貯留部１８が設けられている。ケーシング１１の内部空間は、低圧ガス冷媒が充満する低圧空間６１と、高圧ガス冷媒が充満する高圧空間６２とを含む。低圧空間６１と高圧空間６２は隔離部材６３によって隔てられている。
【００２６】
（２−２）モータ２０
モータ２０は、電力の供給を受けて、圧縮要素５０のための動力を発生させるものである。モータ２０は、ステータ２１とロータ２２を有する。ステータ２１は、ケーシング１１に直接的または間接的に固定されている。ロータ２２は、ステータ２１と磁気的な相互作用を行うことによって、回転することができる。
【００２７】
（２−３）クランク軸３０
クランク軸３０は、モータ２０が発生させた動力を伝達して圧縮要素５０を駆動するものである。クランク軸３０はロータ２２に固定されており、ロータ２２と共に回転する。クランク軸３０は、主軸部３１と偏心部３２を有する。主軸部３１は、クランク軸３０の回転軸線を中心とする円柱の形状を有する。偏心部３２は、クランク軸３０の回転軸線に対して偏心している。
【００２８】
（２−４）圧縮要素５０
圧縮要素５０は、ガス冷媒を圧縮する機構である。圧縮要素５０は、固定スクロール５１および可動スクロール５２を有する。固定スクロール５１はケーシング１１に対して直接的または間接的に固定されている。可動スクロール５２は固定スクロールに対して公転可能である。高圧空間６２に充満する高圧ガス冷媒の圧力によって、可動スクロール５２はスラスト面５４において固定スクロール５１に押し付けられている。
【００２９】
固定スクロール５１と可動スクロール５２によって圧縮室５３が規定されている。可動スクロール５２が公転運動をすることによって、圧縮室５３の容積が変動し、ガス冷媒が圧縮される。圧縮工程を経た高圧ガス冷媒は、圧縮要素５０から高圧空間６２へ吐出される。
【００３０】
（２−５）第１軸受４１、第１軸受固定部材７０
第１軸受４１は、主軸部３１を軸支するすべり軸受である。第１軸受４１は、第１軸受固定部材７０に固定されている。第１軸受固定部材７０は金属製であり、ケーシング１１に直接的または間接的に固定されている。第１軸受固定部材７０は、固定スクロール５１を直接的または間接的に支持する。
【００３１】
（２−６）第２軸受４２、第２軸受固定部材７９
第２軸受４２もまた、主軸部３１を軸支するすべり軸受である。第２軸受４２は、第２軸受固定部材７９に固定されている。第２軸受固定部材７９は金属製であり、ケーシング１１に直接的または間接的に固定されている。
【００３２】
（２−７）第３軸受４３
第３軸受４３は、偏心部３２を軸支するすべり軸受である。第３軸受４３は、可動スクロール５２に設置されている。偏心部３２が第３軸受４３と摺動しながら偏心回転することによって、可動スクロール５２は公転運動をすることができる。
【００３３】
（３）軸支構造
図２は、第１軸受固定部材７０を示す。第１軸受固定部材７０には、軸受支持部７１と内径測定部７２が設けられている。軸受支持部７１は、第１軸受４１を受容かつ支持するための部位である。内径測定部７２は、軸受支持部７１の近傍に位置している。内径測定部７２は、軸受支持部７１よりもクランク軸３０の回転軸線ＲＡに近接するように突出している。内径測定部７２の内周面７３の内径Ｒ２は、回転軸線ＲＡとの内周面７３の距離に相当する。
【００３４】
図３は、第１軸受４１を示す。第１軸受４１は円筒状のすべり軸受である。第１軸受４１は外周部４８と内周部４７を有する。外周部４８、内周部４７を支持するためのベースとして機能する部分である。外周部４８は金属製であり、例えばアルミニウムからなる。内周部４７は、クランク軸３０と摺動する部位である。内周部４７は、樹脂および金属の両方を含む。例えば、内周部４７は樹脂を含浸させた金属焼結体から形成されている。金属焼結体は、例えば青銅の粉末の焼結によって形成された多孔質体である。内周部４７の内周面４９はクランク軸３０と接触かつ摺動する面である。内周部４７の内周面４９の内径Ｒ１は、回転軸線ＲＡと内周面４９の距離に相当する。
【００３５】
図４は、第１軸受４１、第１軸受固定部材７０、およびクランク軸３０が構成する軸支構造を示す。クランク軸３０の主軸部３１には、摺動部３３と退避部３４が設けられている。摺動部３３は、第１軸受４１と摺動する部分である。退避部３４は、摺動部３３の直径よりも小さな直径を有する。退避部３４は内径測定部７２の内周面７３から離間している。
【００３６】
第２軸受４２と第２軸受固定部材７９からなる軸支構造もまた、第１軸受４１と第１軸受固定部材７０からなる上記の軸支構造と同様に形成されている。
【００３７】
（４）製造方法
本発明に係る圧縮機１０の軸支構造は、以下のステップからなる製造方法により製造される。
【００３８】
（４−１）第１軸受固定部材７０の準備ステップ
図５に示す第１軸受固定部材７０が準備される。前述の通り、第１軸受固定部材７０には、軸受支持部７１と内径測定部７２が設けられている。
【００３９】
（４−２）第１軸受４１の準備ステップ
図３に示す第１軸受４１が準備される。前述の通り、第１軸受４１は内周部４７と外周部４８を有する。前述の通り、内周部４７は樹脂および金属の両方を含んでいる。
【００４０】
（４−３）第１軸受４１の設置ステップ
図６に示すように、第１軸受４１が第１軸受固定部材７０に設置される。これにより、第１軸受４１の外周部４８が第１軸受固定部材７０に支持される。内周面４９は露出している。
【００４１】
（４−４）切削加工のステップ
図７に示すように、第１軸受４１の内周部４７と、第１軸受固定部材７０の内径測定部７２とが、旋盤のバイトなどの切削工具Ｂによって同時に切削加工される。この切削加工において、第１軸受４１の内周部４７を構成する樹脂と金属焼結体の厚みが微妙に異なる場合がある。例えば、切削工具Ｂから受ける圧力が消失した後、縮んでいた樹脂の厚みが膨張する一方で、金属焼結体の厚みは不変である場合などである。したがって、切削加工を、第１軸受４１の内周面４９の内径Ｒ１を監視しながら行うのは好ましくないことがある。
【００４２】
そこで、切削加工は、内径測定部７２の内周面７３の内径Ｒ２を監視しながら行われる。それによって、第１軸受４１の内周面４９の内径Ｒ１は、所望の値に調整される。切削加工のステップの終了時には、内径Ｒ１と内径Ｒ２は実質的に等しい値となる。
【００４３】
（４−５）クランク軸３０の設置ステップ
図４に示すように、クランク軸３０が設置される。これにより、クランク軸３０の摺動部３３は、第１軸受４１の内周部４７の内周面４９に軸支される。
【００４４】
（４−６）第１軸受固定部材７０の固定ステップ
図１に示すように、第１軸受固定部材７０がケーシング１１に固定される。
【００４５】
（５）特徴
（５−１）
本発明に係る圧縮機１０において、内径測定部７２の内周面７３の内径Ｒ２は第１軸受４１の内周面４９の内径Ｒ１と実質的に同じである。したがって、内径測定部７２の内径Ｒ２を監視することによって、第１軸受４１の内径Ｒ１を把握でき、それによって圧縮機１０の信頼性を向上させるができる。
【００４６】
（５−２）
第１軸受固定部材７０の内径測定部７２はクランク軸３０の退避部３４から離間する。したがって、第１軸受固定部材７０とクランク軸３０の接触や摺動を抑制できる。
【００４７】
（５−３）
第１軸受４１の内周部４７は、樹脂を含浸させた金属焼結体を含むことができる。したがって、切削によって樹脂の厚みと金属焼結体の厚みの間に微小な誤差が生じる場合であっても、第１軸受固定部材７０の内径測定部７２を利用して第１軸受４１の内径を制御できる。
【００４８】
（５−４）
第１軸受固定部材７０の内径測定部７２は金属からなる。したがって、切削された内径測定部７２の内径は安定的に測定される。
【００４９】
（５−５）
本発明に係る製造方法においては、内径測定部７２の内周面７３の内径Ｒ２を監視しながら、第１軸受４１の内周部４７と第１軸受固定部材７０の内径測定部７２とが同時に切削加工される。したがって、内径の安定的な計測が困難な第１軸受４１の内周部４７に代えて、第１軸受固定部材７０の内径測定部７２の内径を監視することによって、第１軸受４１の内径を制御し、それによって圧縮機１０の信頼性を向上させるができる。
【００５０】
（５−６）
本発明に係る製造方法においては、クランク軸３０が設置され、第１軸受固定部材７０がケーシング１１に固定される。したがって、クランク軸３０と第１軸受固定部材７０が圧縮機１０のケーシング１１の内部に設置される。
【００５１】
（６）変形例
以下に本実施形態の変形例を示す。なお、互いに矛盾のない範囲で、複数の変形例を適宜組み合わせてもよい。
【００５２】
（６−１）
上記実施形態で用いられる第１軸受４１は、図３に示すように円筒状である。これに代えて、第１軸受４１は、分割された円筒の形状を有してもよく、すなわち円弧状であってもよい。
【００５３】
（６−２）
上記実施形態の製造方法において、内径測定部７２は、圧縮機１０の最終製品の中に残存している。これに代えて、切削加工するステップの後に内径測定部７２を切除するステップを行い、それによって圧縮機１０の最終製品の中に内径測定部７２が存在しない状態にしてもよい。
【００５４】
この方法によれば、最後に内径測定部７２が切除される。したがって、退避部３４を持たず太く耐久性のあるクランク軸３０を、圧縮機１０に搭載することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１０      圧縮機
１１      ケーシング
１５      吸入管
１６      吐出管
１８      油貯留部
２０      モータ
２１      ステータ
２２      ロータ
３０      クランク軸
３１      主軸部
３２      偏心部
３３      摺動部
３４      退避部
４１      第１軸受
４２      第２軸受
４３      第３軸受
４７      内周部
４８      外周部
４９      内周面
５０      圧縮要素
５１      固定スクロール
５２      可動スクロール
５３      圧縮室
５４      スラスト面
６１      低圧空間
６２      高圧空間
６３      隔離部材
７０      第１軸受固定部材
７１      軸受支持部
７２      内径測定部
７３      内周面
７９      第２軸受固定部材
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５６】
【特許文献１】特開２０００−２７８６７号公報
【特許文献２】特開２００１−３２８４０号公報
【図１】
2018009536.tif 000003
【図２】
2018009536.tif 000004
【図３】
2018009536.tif 000005
【図４】
2018009536.tif 000006
【図５】
2018009536.tif 000007
【図６】
2018009536.tif 000008
【図７】
2018009536.tif 000009