JP2000027867A - 軸受およびその軸受を備えた冷媒圧縮機 - Google Patents

軸受およびその軸受を備えた冷媒圧縮機

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JP2000027867A
JP2000027867A JP10199993A JP19999398A JP2000027867A JP 2000027867 A JP2000027867 A JP 2000027867A JP 10199993 A JP10199993 A JP 10199993A JP 19999398 A JP19999398 A JP 19999398A JP 2000027867 A JP2000027867 A JP 2000027867A
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refrigerant compressor
bush
scroll
bearings
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JP10199993A
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English (en)
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Masahiro Tsubokawa
正浩 坪川
Hiroyuki Fukuhara
弘之 福原
Hideto Oka
秀人 岡
Taisei Kobayakawa
大成 小早川
Takushi Sasa
卓士 佐々
Hiroki Tagami
浩樹 田上
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00Engines or pumps
    • F16C2360/42Pumps with cylinders or pistons

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、運転中の温度上昇によりブッシュ
の表面精度(表面粗さ、円筒度、真円度等)がくずれる
ことを防ぎ、また、内径寸法が変化することを防ぐこと
により、性能低下や信頼性低下を防止することを目的と
する。 【解決手段】 円筒状に成形されたすべり軸受(軸受)
12b,13bは、加熱処理された後、軸受部材に圧入
され、切削加工によりその表面を適量除去され、所定の
寸法に仕上げられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ブッシュを備えた
軸受に関するもので、特に空気調和機や冷蔵庫等の冷凍
機に用いる冷媒圧縮機用の軸受に関する。
【0002】
【従来の技術】圧縮機には、種々の構成のものがある
が、本従来例ではスクロール圧縮機を例に説明する。従
来のスクロール圧縮機は、例えば特開昭62−7068
2号公報等に示されているように、図3に示す構成のも
のが一般的である。
【0003】すなわち、スクロール圧縮機は、鏡板4,
5と鏡板4,5上に直立したインボリュートまたはイン
ボリュートに近い曲線で成形されたラップ6,7とを有
する固定スクロール2および旋回スクロール3を互いに
ラップ6,7を内側に向けてかみ合わせ、固定スクロー
ル2の中央に吐出ポート16を配し、旋回スクロール3
は吸入ポート22を有するフレーム(軸受部材)11と
の間、または固定スクロール2との間にオルダムリング
15を介在させることにより自転を阻止し、旋回スクロ
ール3の軸8は回転軸(クランク軸)10の偏心部10
aに係合されており、回転軸10によって旋回スクロー
ル3を旋回させ、固定スクロール2、旋回スクロール3
により形成される密閉空間内の流体を圧縮するようにし
たものである。
【0004】スクロール圧縮機の回転軸10は、通常縦
形に配置され、その摺動部10b,10cは、一般に上
下2組のすべり軸受12a,13aで支持され、また、
偏心部10aに、その偏心方向と直角の半径方向に荷重
が作用する。
【0005】しかし、回転軸10はこれと対向するすべ
り軸受12a,13aとの間に存在する隙間の範囲で、
半径方向に微小量移動可能な状態である。このような状
態で前記の流体圧力による半径方向の荷重が作用する
と、回転軸10は摺動部10cを支持する上側のすべり
軸受12aと摺動部10bを支持する下側のすべり軸受
13aの中で傾き、それぞれのすべり軸受12a,13
aに片当たり状態で強く押し付けられながら回転するこ
とになる。
【0006】その結果、すべり軸受12a,13aに
は、この流体圧力による荷重に対応し得る十分な油膜反
力が得られないため、厳しい潤滑条件下でも焼付き、摩
耗を防止できる高耐久性能を要求される。
【0007】また、前述の通り回転軸10とすべり軸受
12a,13aとの隙間が信頼性に大きな影響を及ぼ
し、かつ各表面状態(表面粗さ等)も信頼性や性能に影
響を与える。
【0008】そのため、すべり軸受12a,13aには
耐摩耗性、加工性の容易さ、安価さの理由により、裏金
に自己潤滑性の良い樹脂材料を連結した巻きブッシュが
採用されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般の
巻きブッシュは平板状の裏金に異なる材料を連結させた
後、円筒状に成形される。次に、そのブッシュは軸受部
材に圧入され、仕上げ加工される。このような工程の場
合、ブッシュには円筒状に成形されたときの応力と圧入
されたときの応力が残留する。
【0010】このブッシュが圧入された軸受部材が、圧
縮機に組み込まれ、運転されると温度上昇により、ブッ
シュに残留していた応力が解放され、その影響がブッシ
ュの裏面に現れ、ブッシュの表面精度(表面粗さ、円筒
度、真円度等)がくずれ、初期性能を悪化させる要因と
なっている。
【0011】また、表面精度のくずれがブッシュ内径に
現れるため、内径寸法が変化し、回転軸10とのクリア
ランスが設定値から変化してしまう。その結果、性能低
下や信頼性低下の要因となる。
【0012】この現象は、巻きブッシュの他にも、異な
る材質を層状の円筒形状に構成し、軸受部材に圧入した
場合にも発生する。
【0013】本発明は、運転中の温度上昇によりブッシ
ュの表面精度(表面粗さ、円筒度、真円度等)がくずれ
ることを防ぎ、また、内径寸法が変化することを防ぐこ
とにより、性能や信頼性に優れた軸受およびこの軸受を
備えた冷媒圧縮機を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の軸受は、平板状の裏金に材質の異なる材料を
連接し円筒状に成形して軸受用巻きブッシュを形成し、
この巻きブッシュを加熱処理後に軸受部材に圧入ないし
は軸受部材に圧入後に加熱処理し、その後切削加工等に
よりその表面を適量除去し、所定の寸法に仕上げるよう
にしたものであり、これによって、円筒状成形の巻きブ
ッシュの加熱処理を軸受部材の圧入前または後に施して
いるため、円筒状に成形されたときの残留応力を、加熱
処理することにより除去することができる。このため、
この巻きブッシュが圧入された軸受部材が、圧縮機に組
み込まれ、運転されても、温度上昇によりブッシュの表
面精度(表面粗さ、円筒度、真円度等)がくずれること
なく、また、内径寸法が変化することを防げる。このた
め、回転軸とのクリアランスを設定値のまま維持でき、
したがって性能低下や信頼性低下を防止することができ
る。
【0015】また、裏金に連結する材料を、グラファイ
ト混入のポリイミド樹脂またはグラファイト混入のポリ
アミドイミド樹脂として使用することにより、信頼性を
さらに向上することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1〜5記載の発明
は、軸受を、平板状の裏金に材質の異なる材料を連接し
円筒状に成形して軸受用巻きブッシュを形成し、この巻
きブッシュを加熱処理した後、軸受部材に圧入し仕上げ
加工したものであり、また前記材質の異なる材料をグラ
ファイトを混入させたポリイミド樹脂またはグラファイ
トを混入させたポリアミドイミド樹脂としたものであ
る。
【0017】また、この軸受を圧縮方式がスクロール式
である冷媒圧縮機に用いたものである。
【0018】上記構成により、円筒状に成形された巻き
ブッシュの残留応力を、加熱処理することにより除去す
ることができるため、この巻きブッシュが圧入された軸
受部材が、圧縮機に組み込まれ、運転されても、温度上
昇によりブッシュの表面精度(表面粗さ、円筒度、真円
度等)がくずれることなく、また、内径寸法が変化する
ことを防げる。このため、回転軸とのクリアランスを設
定値のまま維持でき、したがって性能低下や信頼性低下
を防止することができる。
【0019】また、裏金に連結する材質をグラファイト
を混入させたポリイミド樹脂またはポリアミドイミド樹
脂としたものを使用することにより、信頼性をさらに向
上できる。
【0020】また、この軸受を圧縮方式がスクロール式
の冷媒圧縮機(スクロール圧縮機)に用いることによ
り、半径方向に荷重のかかる回転軸を片もち状態で支持
する軸受構成であっても、ブッシュの表面精度が安定し
ているため、性能および信頼性の向上に効果がある。
【0021】また、本発明の請求項6〜10記載の発明
は、前記巻きブッシュを軸受部材に圧入した後、加熱処
理して仕上げ加工したものである。また、前記同様材質
の異なる材料をグラファイトを混入させたポリイミド樹
脂またはグラファイトを混入させたポリアミドイミド樹
脂としたものである。
【0022】そしてまた、この軸受を圧縮方式がスクロ
ール式である冷媒圧縮機に用いたものである。
【0023】上記構成により、巻きブッシュの円筒状に
成形されたときと圧入されたときの残留応力を、加熱処
理することにより除去することができる。このため、前
述同様の作用により、一層性能低下や信頼性低下を防止
することができる。
【0024】また、本発明の請求項11〜13記載の発
明は、軸受を、異なる2種類の材料を層状に連接した円
筒状の軸受用巻きブッシュを加熱処理した後、軸受部材
に圧入し仕上げ加工したものである。また、この軸受を
圧縮方式がスクロール式の冷媒圧縮機に用いたものであ
る。これにより、前記同様の効果を得るとともに、異な
る2種類の材料を単に層状にして巻きブッシュにしてい
るため、構成が簡単にでき、安価な軸受を提供できる。
【0025】また、本発明の請求項14〜16記載の発
明は、前記層状構成からなる巻きブッシュを軸受部材に
圧入した後、加熱処理し仕上げ加工したものであり、こ
れにより、前記同様の効果を一層得るとともに、前記同
様安価な軸受を提供できる。
【0026】
【実施例】以下、本発明の一実施例の軸受およびこの軸
受を備えた冷媒圧縮機について図面を参照して説明す
る。
【0027】図1は、本発明の一実施例の軸受を備えた
スクロール圧縮機である。なお、従来と同一の部品は同
じ符号を付す。すなわち、固定スクロール2と旋回スク
ロール3とは互いに円板状の鏡板4,5とこれに直立し
て形成したうず巻状のラップ6,7を内側に向けてかみ
合わされている。
【0028】旋回スクロール3には鏡板5の下側に軸8
が成形されている。軸8は、すべり軸受9を介して、回
転軸10の偏心部10aに係合している。
【0029】回転軸10の摺動部10b,10cは、軸
受部材11に圧入された上側のすべり軸受(軸受)12
bおよび下側のすべり軸受(軸受)13bによって支持
されている。
【0030】回転軸10の回転により、旋回スクロール
3はオルダムリング15によって自転は阻止され、旋回
運動をする。
【0031】上記構成において、旋回運動によりガスが
固定スクロール2と旋回スクロール3との内部に吸入、
圧縮され、吐出口16から密閉容器内17に放出され、
吐出管18から吐出される。
【0032】密閉容器1の下部の油溜り23の潤滑油
は、回転軸10の孔を経由して上部のすべり軸受9を通
り軸受12b,13bに供給される。
【0033】固定スクロール2、旋回スクロール3によ
り閉じ込められた流体(ガス)の圧縮作用により、旋回
スクロール3、すべり軸受9、および回転軸10の偏心
部10aを通して摺動部10b,10cに作用する荷重
は軸受12b,13bによって受けとめられる。
【0034】図2に示すように、軸受12b,13b
は、例えば、鉄板等の平板状の裏金の表面に例えば、青
銅粉末等を連帯焼結してなるバイメタル19上にグラフ
ァイト20を混入したポリイミドまたはポリアミドイミ
ドといった樹脂21を含浸し焼成(連結)した後、円筒
状に成形し、軸受用の巻きブッシュを形成する。そして
この巻きブッシュ、すなわち軸受12b,13bを軸受
部材11に圧入し、200℃に加熱処理した後、切削加
工によりその内表面を適量除去し、回転軸10に応じた
所定の寸法に仕上げる。
【0035】冷凍空調用圧縮機の軸受の周囲温度は通常
100℃前後で、実際の軸受部は周囲温度より数10度
高く、120〜160℃であり、上記の本発明による軸
受12b,13bを圧入した軸受部材11であれば、冷
媒圧縮機の運転時でも、残留応力による精度変化もな
く、安定した性能、信頼性を確保できる。
【0036】また、軸受12b,13bの裏金に連結す
る材料にポリイミド(熱変形温度270〜360℃)ま
たはポリアミドイミド(熱変形温度260〜273℃)
といった樹脂21を使用しているため、冷媒圧縮機の運
転中は勿論のこと、加熱処理による熱変形を起こすこと
がない。
【0037】本実施例では、前記構成の巻きブッシュに
ついて説明したが、異なる2種の材質、例えば、鉄板と
アルミニウム板や黄銅板等を層状に連結した円筒状の軸
受ブッシュを軸受部材に圧入した後、加熱処理または圧
入前に加熱処理し、その後仕上げ加工して形成した軸受
についても、前述と同様の効果を得ることができる。
【0038】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
より、冷媒圧縮機の運転による軸受の温度上昇に対し、
巻きブッシュの軸受部材の圧入前または後の加熱処理に
より、残留応力が除去されているため、軸受の表面精度
の変化や回転軸とのクリアランスも設定値を維持できる
ため、良好な潤滑状態を確保でき、圧縮機の安定した性
能、信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のスクロール圧縮機の縦断面
【図2】同軸受の内部構成を示す部分断面図
【図3】従来のスクロール圧縮機の縦断面図
【符号の説明】
11 軸受部材 12b,13b すべり軸受(軸受) 20 グラファイト 21 樹脂
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F16C 33/04 F16C 33/04 (72)発明者 岡 秀人 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 小早川 大成 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 佐々 卓士 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 田上 浩樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 3H029 AA02 AA14 AB03 BB01 BB11 BB31 BB32 BB33 BB44 BB50 CC18 CC38 CC39 3H039 AA03 AA04 AA12 BB00 BB04 BB07 BB08 BB11 BB12 BB25 CC19 CC35 CC36 3J011 BA02 QA05 SC03 SC14 SE02

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平板状の裏金に材質の異なる材料を連接
    し円筒状に成形して軸受用巻きブッシュを形成し、この
    巻きブッシュを加熱処理した後、軸受部材に圧入し仕上
    げ加工してなる軸受。
  2. 【請求項2】 材質の異なる材料をグラファイトを混入
    させたポリイミド樹脂またはグラファイトを混入させた
    ポリアミドイミド樹脂とした請求項1記載の軸受。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の軸受を備えた冷媒圧縮
    機。
  4. 【請求項4】 圧縮方式がスクロール式である請求項3
    記載の冷媒圧縮機。
  5. 【請求項5】 請求項2記載の軸受を備えた圧縮方式が
    スクロール式である冷媒圧縮機。
  6. 【請求項6】 平板状の裏金に材質の異なる材料を連接
    し円筒状に成形して軸受用巻きブッシュを形成し、この
    巻きブッシュを軸受部材に圧入した後、加熱処理し仕上
    げ加工してなる軸受。
  7. 【請求項7】 材質の異なる材料をグラファイトを混入
    させたポリイミド樹脂またはグラファイトを混入させた
    ポリアミドイミド樹脂とした請求項6記載の軸受。
  8. 【請求項8】 請求項6記載の軸受を備えた冷媒圧縮
    機。
  9. 【請求項9】 圧縮方式がスクロール式である請求項8
    記載の冷媒圧縮機。
  10. 【請求項10】 請求項7記載の軸受を備えた圧縮方式
    がスクロール式である冷媒圧縮機。
  11. 【請求項11】 異なる2種類の材料を層状に連接した
    円筒状の軸受用巻きブッシュを加熱処理した後、軸受部
    材に圧入し仕上げ加工してなる軸受。
  12. 【請求項12】 請求項11記載の軸受を備えた冷媒圧
    縮機。
  13. 【請求項13】 圧縮方式がスクロール式である請求項
    12記載の冷媒圧縮機。
  14. 【請求項14】 異なる2種類の材料を層状に連接した
    円筒状の軸受用巻きブッシュを軸受部材に圧入した後、
    加熱処理し仕上げ加工してなる軸受。
  15. 【請求項15】 請求項14記載の軸受を備えた冷媒圧
    縮機。
  16. 【請求項16】 圧縮方式がスクロール式である請求項
    15記載の冷媒圧縮機。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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