(57)【要約】【課題】従来技術の有する不都合を改善し、摩擦損失が低く、耐久性があり、作動効率の大きい滑り軸受装置及び該装置を備える密封型圧縮機を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、滑り軸受の摺動面を形成する部材のうち少なくとも一方の部材の摺動面に、硬質膜が形成されている、固体潤滑剤被膜が形成されている、微細な凹部を形成する微細加工が施されている、滑り軸受装置を開示する。【選択図】図２
2008256052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
滑り軸受の摺動面を形成する部材のうち少なくとも一方の部材の摺動面に、硬質膜が形成されている、滑り軸受装置。
【請求項２】
滑り軸受の摺動面を形成する部材のうち少なくとも一方の部材の摺動面に、固体潤滑剤被膜が形成されている、滑り軸受装置。
【請求項３】
滑り軸受の摺動面を形成する部材のうち少なくとも一方の部材の摺動面に、微細な凹部を形成する微細加工が施されている、滑り軸受装置。
【請求項４】
滑り軸受の摺動面を形成する部材のうち少なくとも一方の部材の摺動面に、微細な凹部を形成する微細加工が施されているとともに、前記微細加工が施されている部分における凹部には、固体潤滑剤からなる潤滑被膜が埋め込まれている、滑り軸受装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のうち何れか一項に記載の滑り軸受装置を備える密封型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、滑り軸受装置の改良に係り、より詳細には、本発明は、スクロール部材又は滑り軸受装置に固定されている部材のうちの少なくとも一方の部材の摺動面の改良と、該滑り軸受装置を備える密封型圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に示す従来のスクロール圧縮機は、旋回スクロール部材１と固定スクロール部材２に渦巻状隔壁３が、それぞれ設けられ、両隔壁３間に形成される圧縮室４を旋回スクロール１の偏心回転に伴って容積変化させることにより、収容したガスの圧縮動作を行う構成である。
【０００３】
この旋回スクロール部材１は、その下部に突設した軸部５が主軸６の偏心孔６ａに嵌合することにより取り付けられ、主軸６はモータ部のロータ軸７に対して偏心した形で一体的に形成されている。そのため、旋回スクロール部材１は主軸６の回転によって偏心量の旋回半径で偏心回転するようになっている。ロータ字句７はハウジング８に対して図中上下の軸受９（下側軸受は図示しない）により支持されている。固定スクロール部材２はハウジング８側に固定されている。
【０００４】
旋回スクロール部材１には、これが偏心回転したときに、圧縮室４のガス圧によりスラスト方向に荷重が作用するため、ハウジング８内壁に固定された固定部材８ａに設けられたスラスト軸受２０によりスラスト荷重を受けるようになっている。
【０００５】
このように、従来のスクロール圧縮機においては、旋回スクロール部材１は圧縮室４のガス圧によるスラスト軸受２０を必要としている。また、スラスト軸受２０以外にも、転がり軸受を使用したスクロール圧縮機も知られているが（例えば、特許文献参照）、圧縮機全体の構造が複雑となり、スクロール圧縮機全体のコストが上昇するという問題点もある。
【特許文献１】特開２００１−２０８０８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
かかる事情に鑑み、本発明では、従来技術の有する不都合を改善し、摩擦損失が低く、耐久性があり、作動効率の大きい滑り軸受装置及び該装置を備える密封型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】
【０００７】
本発明者は、上記課題に対し鋭意検討を重ねた結果、滑り軸受の摺動面を形成する部材のうち、スクロール部材又は装置に固定されている部材のうち少なくとも一方の摺動面に、特定の膜や処理を施すことにより、上記課題が解決できるという知見を見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００８】
すなわち、本発明の第１の態様では、滑り軸受の摺動面を形成する部材のうち少なくとも一方の部材の摺動面に、硬質膜が形成されている、滑り軸受装置を提供する。
【０００９】
また、本発明の第２の態様では、滑り軸受の摺動面を形成する部材のうち少なくとも一方の部材の摺動面に、固体潤滑剤被膜が形成されている、滑り軸受装置を提供する。
【００１０】
さらに、本発明の第３の態様では、滑り軸受の摺動面を形成する部材のうち少なくとも一方の部材の摺動面に、微細な凹部を形成する微細加工が施されている、滑り軸受装置を提供する。
【００１１】
またさらに、本発明の第４の態様では、滑り軸受の摺動面を形成する部材のうち少なくとも一方の部材の摺動面に、微細な凹部を形成する微細加工が施されているとともに、前記摺動面のうち少なくとも前記微細加工が施されている部分における凹部には、固体潤滑剤からなる潤滑被膜が埋め込まれている、滑り軸受装置を提供する。
【００１２】
加えて、本発明の第５の態様では、前述の第１〜第４の態様である、滑り軸受装置を備える密封型圧縮機を提供する。
【００１３】
なお、本発明では、滑り軸受の摺動面を形成する部材としては、スクロール部材又は滑り軸受に固定されている部材を挙げることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、滑り軸受の摺動面に、硬質膜や固体潤滑剤被膜を設ける、あるいは微細な凹部を形成する微細加工が施されているため、滑り軸受による摩擦損失をさらに低減することができる。かかる摩擦損失の低減により、耐久性があり、作動効率の大きい滑り軸受装置及び該装置を備える密封型圧縮機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下の実施形態では、図面を参照しながら本発明を説明するが、本発明をこの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまな形態で実施することができる。
【００１６】
図２は、本発明に係る実施形態を示すスクロール圧縮機の軸方向断面図を示し、図３は、図２のロータ軸の滑り軸受け装置を示す拡大断面図を示す。
【００１７】
図２において、旋回スクロール部材１と固定スクロール部材２には、渦巻状隔壁３が、それぞれ設けられている。これらは相互に凹凸部が重なるように所定の間隔を置いて配置されている。固定スクロール部材２はハウジング８側に固定されている。
【００１８】
旋回スクロール部材１の隔壁３の裏面側中心部に一体的に設けられた軸部５が主軸６の偏心孔６ａに内嵌・固定されている。また、この旋回スクロール部材１はハウジング８に設けられた滑り軸受３０によって支持されている。主軸６はモータ部（後述する）のロータ軸７先端部に偏心した形で、これと一体的に設けられている。ロータ軸７はハウジング８に対して図中上下の転がり軸受装置９（下側の転がり軸受は図示しない）により支持されている。ロータ軸７は、これに外嵌するロータ部２１とともに、ハウジング８内壁に固定されたステータ部２２に対して回転する。これにより、旋回スクロール部材１は主軸６の回転によって偏心量の旋回半径で偏心回転するようになっている。なお、ロータ軸７、ロータ部２１、ステータ部２２によりモータ部が構成されている。なお、滑り軸受の構造は、当業者には容易に理解できる。
【００１９】
本発明では、図３に示すように、滑り軸受３０は、軸受ディスク３０ａ、３０ｂが偏心的に回転し、旋回スクロール部材１のスラスト方向の荷重を受ける機構である。
【００２０】
上記の構成において、モータ部におけるロータ軸７の回転によって旋回スクロール部材１が偏心回転する。これに伴って、旋回スクロール部材１と固定スクロール部材２の両隔壁３間に形成される圧縮室４はその容積が変化することにより、ガスの圧縮動作が行われる。このとき、ロータ軸７の回転により発生したラジアル荷重は、転がり軸受９により受ける。
【００２１】
本発明では、滑り軸受３０の摺動面に硬質膜や固体潤滑剤膜を成膜させる、または微小な凹部を設けることにより、滑り軸受の摩擦を低減することができるため、圧縮機の摩擦損失を大幅に低減し、安定した耐久性のあるスクロール圧縮機用の滑り軸受装置を提供することができる。
【００２２】
本発明で用いる硬質膜の具体例として、ダイアモンドライクカーボン等が挙げられる。前記ダイアモンドライクカーボンの物理的成膜法は、ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、イオンビーム形成法、イオン化蒸着法等がある。非平衡型マグネトロンを用いたスパッタリングによる成膜は好適な等価弾性定数及び強度を有するダイアモンドライクカーボン層が得られやすいので、転動装置のような大きな接触応力が作用する装置を構成する部品に対して好適である。また、母材への密着性の向上のために金属層を下地にして複合層としてもよい。
【００２３】
また、本発明の固体潤滑剤膜を成膜するための固体潤滑剤は、特に限定されるものではないが、具体的には、二硫化モリブデン、ポリテトラフルオロエチレン、黒鉛、鉛、錫、亜鉛、金、銀、ビスマス、二硫化タングステン、窒化ホウ素等が挙げられる。これらの固体潤滑剤は、単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。また、バインダーと混合して用いてもよい。さらに、加工材の種類は特に限定されるものではないが、軸受鋼、ステンレス鋼等が好ましい。
【００２４】
固体潤滑剤膜の成膜方法としては、蒸着方、ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、スパッタ法、溶射法、めっき等があるが、コストや効率の観点から、ショットによる成膜が安価で、マスクショットと組み合わせることにより低摩擦が発現されることにより好ましい。
【００２５】
さらに、本発明において設けられる微細な凹部を形成する微細加工法として、レーザー加工、精密機械加工、放電加工、ショット加工、エッチング加工等があり、加工法により限定されるものではないが、コストや手間の観点から、ショット加工が短時間で簡単に成膜できる。また、任意のパターのマスクを表面に覆い、その上から硬いセラミックス等の砥粒をショットすることにより表面にパターンを形成することができる。さらに、固体潤滑剤をショットすることにより、表面に固体潤滑剤を埋設することができ、微細加工により形成された微細な凹部に、固体潤滑剤の被膜を埋め込まれる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明によれば、滑り軸受の摺動面に、硬質膜や固体潤滑剤被膜を設ける、あるいは微細な凹部を形成する微細加工が施されているため、滑り軸受による摩擦損失をさらに低減することができる。かかる摩擦損失の低減により、耐久性があり、作動効率の大きい滑り軸受装置及び該装置を備える密封型圧縮機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図２は、従来技術におけるスクロール圧縮機の軸方向断面図を示す。
【図２】図２は、本発明に係る実施形態を示すスクロール圧縮機の軸方向断面図を示す。
【図３】図２は、図１のロータ軸の滑り軸受け装置を示す拡大断面図を示す。
【図１】
2008256052.tif 000003
【図２】
2008256052.tif 000004
【図３】
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