JP2000120540A - 往復動式圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スラスト軸受面の平面加工の簡略化のために
介在させたスラストワッシャーによるシャフト、及びフ
ランジ面とベアリング部の上端面からなるスラスト摺動
部の損傷を防止できると共に、片当たりによる起動不良
やスラスト摺動部の摩耗を防止できる軸受構造を備えた
往復動式圧縮機を提供するものである。 【解決手段】 シャフトのフランジ面とベアリング部の
上端面との間に、上方に伸びる突出部を有し、かつシャ
フトのフランジ面に固定されるスラストワッシャーを設
けると共に、スラストワッシャーの突出部に対応して、
シャフトフランジ面に環状の溝を設けたことを特徴とす
る圧縮機である。これにより、スラスト軸受面の平面加
工の簡略化のために介在させたスラストワッシャーによ
るシャフト、及びフランジ面とベアリング部の上端面か
らなるスラスト摺動部の損傷を防止できると共に、片当
たりによる起動不良やスラスト摺動部の摩耗を低減でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は冷凍冷蔵装置や空調
機器等に用いられる往復動式圧縮機に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】密閉容器内の支持枠体であるブロックの
上部に圧縮要素、及びブロックの下部に電動要素を収納
した往復動式圧縮機が冷凍冷蔵装置や空調機器などに一
般に使用されている。このような往復動式圧縮機は、ブ
ロックのほぼ中心に設けられたベアリング部にて回転可
能に支持されたシャフトにより、電動要素の駆動力を圧
縮要素に伝達している。

【０００３】以下、図面を参照しながら上記従来の圧縮
機を説明する。図８は、従来の往復動式圧縮機の一例の
断面図である。

【０００４】図８において、１は圧縮機であり、２はシ
ャフト，３はロータ，４はステータであり、ロータ３と
ステータ４は一対となって電動要素であるモータを構成
している。シャフト２はロータ３に圧入されている。ま
た、５はコンロッド，６はシリンダ，７はピストン，８
はピストンピン，９はブロックである。シャフト２の偏
芯部であるクランクピン１２に取り付けられたコンロッ
ド５及びコンロッドの他端に取り付けられ、かつピスト
ン７に固定されたピストンピン８によって、ピストン７
への運動伝達機構が形成される。そして、ピストン７と
シリンダ６によって圧縮要素が形成される。１０は冷凍
機油であり、圧縮機１の本体下部に滞留している。前記
圧縮機１の冷媒としては、従来、ジクロロフルオロカー
ボン（以下、ＣＦＣ−１２と略す）やモノクロロジフロ
ロメタン（以下、ＨＣＦＣ−２２と略す）が用いられて
いた。近年、地球環境保護、特にオゾン層保護の観点か
ら、これらの冷媒の使用の禁止、あるいは使用が制限さ
れつつあり、その代替となる冷媒として、分子中に塩素
を含有しないふっ化炭化水素であるハイドロフルオロカ
ーボン冷媒（以下、ＨＦＣ冷媒と略す）が採用されてい
る。冷凍機油に関しては、従来冷媒に用いられていた鉱
油系は、ＨＦＣ冷媒との相溶性が無い。そこで、ＨＦＣ
冷媒と相溶性のある合成油、特に多価アルコールと脂肪
酸からなるエステル系化合物（以下、エステル系油と略
す）等が用いられている。

【０００５】前記シャフト２の上部には、前記したよう
に偏芯回転して圧縮要素のピストンを往復駆動させるク
ランクピン１１と釣合板１３が設けられている。釣合板
１３の下面には、スラスト荷重を受けるフランジ面１４
が設けられている。シャフト２に設けられた釣合板１３
下面のフランジ面１４と、ブロック９のベアリング部１
５の上端面が直接摺動することにより、往復動式圧縮機
内にスラスト摺動部を構成していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】一般的に、支持枠体で
あるブロックの上部に圧縮要素、及びブロックの下部に
電動要素を設けた圧縮機の構造上、ピストンとシリンダ
からなる圧縮過程において、シャフトのクランクピンの
側面には、シリンダ内圧力とボア径によって支配される
ピストン荷重の反力が負荷される。また、シャフトとブ
ロックに設けられたベアリング部には、１０〜３０μｍ
からなるクリアランスがあることから、シャフトは傾
き、スラスト摺動部やジャーナル摺動部において接触す
る。スラスト摺動部には、このピストン荷重の影響を受
け、シャフトとロータの自重以上の荷重が負荷されるこ
とになる。

【０００７】また、シャフトのフランジ面やベアリング
部の上端面の平坦化、及びフランジ面とベアリング上端
面で形成されるスラスト軸受面の平行度、シャフトとベ
アリング部にて構成されるジャーナル軸受面に対するス
ラスト軸受面との直角度に関して、部品精度，組立精度
を現行の往復動式圧縮機の構成のままで飛躍的に向上さ
せることは構造的に困難である。

【０００８】以上のことから、支持枠体であるブロック
の上部に圧縮要素、及びブロックの下部に電動要素を設
けた圧縮機の場合、フランジ面とベアリング部の上端面
で形成されるスラスト軸受面の平行度は、部品精度、及
び組立精度の観点から考慮すると比較的悪いこと、及び
スラスト荷重にはシャフトとロータの自重以外にピスト
ン荷重の影響が付加されることから、スラスト摺動部の
面圧が局所的に増加する、いわゆる片当たりが生じ易い
構造であると言える。

【０００９】しかし、上記のようなスラスト摺動部の構
成でも、ＣＦＣ−１２やＨＣＦＣ−２２を冷媒として用
いた圧縮機において、摩耗が比較的生じなかった要因
は、潤滑油以外に冷媒として封入されているＣＦＣ−１
２やＨＣＦＣ−２２そのものが高い潤滑性能を有してい
たからである。

【００１０】分子内に塩素を含まず、潤滑性能の劣る冷
媒ＨＦＣ−１３４ａや炭化水素系の冷媒を封入した圧縮
機の場合、スラスト摺動部において、片当たりによる局
所的な面圧の増加により、凝着摩耗が発生し、摩耗量が
大きくなる可能性がある。特に、起動直後は、スラスト
摺動部に付着している冷凍機油が著しく少ないことか
ら、この片当たりによる局所的な摩耗が発生し易くな
り、圧縮機が起動する際の起動トルク，起動電圧が著し
く増加するために、起動不良が散発的に発生する可能性
もある。

【００１１】従来の技術では、フランジ面とベアリング
部との間に環状のスラストワッシャーを介在しているも
のもある。このスラストワッシャーは鋼製鋼板、例えば
工具鋼（ＪＩＳ：ＳＫ５Ｍ）を環状に打ち抜いた平板形
状をなしている。このスラストワッシャーを用いること
により、釣合板のフランジ面及びベアリング部の上端面
の平坦化の精度を緩和し、平面加工を簡略化できるとさ
れている。

【００１２】しかしながら、図８，図９に示した軸受構
造においてシャフトとフランジ面とベアリング部上端面
の間にスラストワッシャーを介在させた場合、スラスト
ワッシャー自体がシャフトに完全に固定されていないた
めに、シャフトの回転の中心とスラストワッシャーの回
転の中心に偏芯量が生じて回転する（偏芯回転する）状
態と、スラストワッシャーがシャフトの回転に追従せず
に、スリップ・スティック現象を発生しながら回転する
場合がある。

【００１３】前者では、スラストワッシャーの内周面が
シャフトのジャーナル面に接触し、スラストワッシャー
の内径端面がバイト作用を呈し、ジャーナル面を著しく
摩耗させるという問題が生じる。また後者の場合では、
シャフトの一定速回転に対し、スラストワッシャーは変
速回転し、スラスト摺動部から発生する回転トルクが著
しく変動する、いわゆる、スリップ・スティック現象が
生じる結果、スラスト摺動部の油膜切れを促進させ、ス
ラスト摺動部の摩耗や傷つきが増加するという問題が生
じる。

【００１４】今後の往復動式圧縮機の開発動向からする
と、更なる冷凍機油の低粘度化，高効率化へ向けた低速
化，可変速化，小型化に伴う面圧の増加が予想される。
ピストン荷重の影響に伴うスラスト摺動部に負荷される
荷重の増加，及び部品精度，組立精度を上げることは構
造的に困難な点から、スラスト摺動部の潤滑・摩耗状態
が更に一層厳しくなると考えられる。そこで、新たに摺
動材料の最適化を図る必要がある。

【００１５】本発明は、スラスト軸受面の平面加工の簡
略化のために介在させたスラストワッシャーによるシャ
フト、及びフランジ面とベアリング部の上端面からなる
スラスト摺動部の損傷を防止できると共に、片当たりに
よる起動不良やスラスト摺動部の摩耗を防止できる軸受
構造を備えた往復動式圧縮機を提供することを目的とす
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、支持枠体であるブロックの上部に圧縮要
素，及びブロックの下部に電動要素を設け、前記ブロッ
クに設けられたベアリング部で回転可能に支持され、前
記軸受部の上面でスラスト荷重を受けるフランジ面を有
するシャフトにて前記圧縮要素の駆動力をコンロッドを
介して前記圧縮要素のピストンに伝達する往復動式圧縮
機において、前記フランジ面と前記ベアリング部の上面
との間に、上方に伸びる突出部を有し、かつシャフトの
フランジ面に固定されるスラストワッシャーを設けると
共に、前記スラストワッシャーの突出部に対応して、前
記シャフトフランジ面に環状の溝を設けたことを特徴と
する往復動式圧縮機である。

【００１７】この発明によれば、スラスト軸受面の平面
加工の簡略化のために介在させたスラストワッシャーに
よるシャフト、及びフランジ面とベアリング部の上端面
からなるスラスト摺動部の損傷を防止できると共に、片
当たりによる起動不良やスラスト摺動部の摩耗を低減で
きる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の発明は、
支持枠体であるブロックの上部に圧縮要素、及びブロッ
クの下部に電動要素を設け、前記ブロックに設けられた
ベアリング部で回転可能に支持され、前記軸受部の上面
でスラスト荷重を受けるフランジ面を有するシャフトに
て前記圧縮要素の駆動力をコンロッドを介して前記圧縮
要素のピストンに伝達する往復動式圧縮機において、前
記フランジ面と前記ベアリング部の上面との間に、上方
に伸びる突出部を有し、かつシャフトのフランジ面に固
定されるスラストワッシャーを設けると共に、前記スラ
ストワッシャーの突出部に対応して、前記シャフトフラ
ンジ面に環状の溝を設けたことを特徴とし、これによ
り、スラスト軸受面の平面加工の簡略化のために介在さ
せたスラストワッシャーによるシャフト、及びフランジ
面とベアリング部の上端面からなるスラスト摺動部の損
傷を防止できると共に、片当たりによる起動不良やスラ
スト摺動部の摩耗を低減できる作用を有する。

【００１９】本発明の請求項２記載の発明は、支持枠体
であるブロックの上部に圧縮要素、及びブロックの下部
に電動要素を設け、前記ブロックに設けられたベアリン
グ部で回転可能に支持され、前記軸受部の上面でスラス
ト荷重を受けるフランジ面を有するシャフトにて前記圧
縮要素の駆動力をコンロッドを介して前記圧縮要素のピ
ストンに伝達する往復動式圧縮機において、前記フラン
ジ面と前記ベアリング部の上面との間に、上方に伸びる
突出部を有し、かつシャフトのフランジ面に固定される
スラストワッシャーを設けると共に、前記スラストワッ
シャーの突出部に対応して、前記シャフトフランジ面に
環状の溝を設け、かつ前記スラストワッシャーの表面に
二硫化モリブデン，グラファイト，ポリ四ふっ化エチレ
ンの中から少なくとも一つ以上の固形物を１０〜３５体
積％含有し、膜厚が１０〜３０μｍからなるニッケル複
合リンメッキ層を形成したことを特徴とし、これによ
り、スラスト軸受面の平面加工の簡略化のために介在さ
せたスラストワッシャーによるシャフト、及びフランジ
面とベアリング部の上端面からなるスラスト摺動部の損
傷を防止できると共に、片当たりによる起動不良やスラ
スト摺動部の摩耗を防止できる作用を有する。

【００２０】本発明の請求項３記載の発明は、支持枠体
であるブロックの上部に圧縮要素、及びブロックの下部
に電動要素を設け、前記ブロックに設けられたベアリン
グ部で回転可能に支持され、前記軸受部の上面でスラス
ト荷重を受けるフランジ面を有するシャフトにて前記圧
縮要素の駆動力をコンロッドを介して前記圧縮要素のピ
ストンに伝達する往復動式圧縮機において、前記フラン
ジ面と前記ベアリング部の上面との間に、上方に伸びる
突出部を有し、かつシャフトのフランジ面に固定される
スラストワッシャーを設けると共に、前記スラストワッ
シャーの突出部に対応して、前記シャフトフランジ面に
環状の溝を設け、かつ前記スラストワッシャーの表面に
塩浴窒化処理と水蒸気処理を施し、全膜厚が１０〜３０
μｍからなる窒化処理層とその上に酸化鉄皮膜処理層を
形成したことを特徴とし、これにより、スラスト軸受面
の平面加工の簡略化のために介在させたスラストワッシ
ャーによるシャフト、及びフランジ面とベアリング部の
上端面からなるスラスト摺動部の損傷を防止できると共
に、片当たりによる起動不良やスラスト摺動部の摩耗を
防止できる作用を有する。

【００２１】以下、本発明の実施の形態について説明す
る。 （実施の形態１）図１に本発明の実施例１の圧縮機の断
面図を示す。また、図２に本発明の実施例１におけるス
ラスト摺動部近傍の拡大断面図を、図３にスラストワッ
シャーの上視，横視断面図を示す。尚、圧縮機の全体構
成は、スラスト摺動部を除いて従来と同じであり、詳細
な説明は省略する。

【００２２】フランジ面１８とブロック９のベアリング
部１５の上端面の間に環状のスラストワッシャー１９を
介在させる。本発明のスラストワッシャー１９は、シャ
フト１６に固定できるように上方に伸びる突出部２０を
備えている。突出部２０は鋼製鋼板、例えば工具鋼（Ｊ
ＩＳ：ＳＫ５Ｍ）を環状に打ち抜かれて形成されたスラ
ストワッシャー２０の外周部を折り曲げるか、あるいは
プレス絞りにより形成できる。シャフト１６の釣合板１
７のフランジ面１８には、この突出部２０に対応して環
状の溝２１が形成されている。この溝２１の幅は突出部
の幅よりも若干大きくなるように形成する。溝２１と突
出部２０が契合して、スラストワッシャー１９をシャフ
ト１６のフランジ面に固定する。

【００２３】これらにより、以下に示す効果が得られ
る。スラストワッシャーの径方向への動きが規制される
ために、スラストワッシャーの内周面がシャフトのジャ
ーナル面に接触し、バイト効果による著しい摩耗が発生
することが防止できる。また、スラストワッシャーの回
転はシャフトの回転に支持され、共回りすることから、
スリップ・スティック現象が生じ、スラスト摺動部表面
の油膜切れを促進させ、スラスト摺動部の摩耗や傷つき
が増加することも防止できる。

【００２４】また、スラストワッシャーの突出部の幅よ
りもフランジ面の溝幅の方が寸法的に若干の裕度を持た
していることから、往復動式圧縮機の組立の際に、シャ
フトのフランジ面とベアリング部の上端面との平坦化、
及びシャフトとベアリング部にて構成されるジャーナル
軸受面に対する直角度に対応して、シャフトのフランジ
面に固定されたスラストワッシャーとベアリング部の上
端面の平行度は、従来に比べて改善され、片当たりが緩
和できる。

【００２５】以上のように本実施例の形態においては、
支持枠体であるブロックの上部に圧縮要素、及びブロッ
クの下部に電動要素を設け、前記ブロックに設けられた
ベアリング部で回転可能に支持され、前記軸受部の上面
でスラスト荷重を受けるフランジ面を有するシャフトに
て前記圧縮要素の駆動力をコンロッドを介して前記圧縮
要素のピストンに伝達する往復動式圧縮機において、前
記フランジ面と前記ベアリング部の上面との間に、上方
に伸びる突出部を有し、かつシャフトのフランジ面に固
定されるスラストワッシャーを設けると共に、前記スラ
ストワッシャーの突出部に対応して、前記シャフトフラ
ンジ面に環状の溝を設けたことを特徴とする往復動式圧
縮機であり、これにより、スラスト軸受面の平面加工の
簡略化に介在させたスラストワッシャーによるシャフ
ト、及びフランジ面とベアリング部の上端面からなるス
ラスト摺動部の損傷を防止できると共に、片当たりによ
る起動不良やスラスト摺動部の摩耗を低減し、圧縮機の
耐久性を向上することができる。

【００２６】なお、本実施例では、シャフトフランジ面
の溝を環状としているが、少なくとも一つ以上分断され
た環状であることが望ましい。その方が、スラストワッ
シャーが完全にシャフトのフランジ面に固定できる。

【００２７】また、本実施例ではスラストワッシャーの
外周側に突起部を設けているが、内周側に設けても同様
の効果が得られる。

【００２８】（実施の形態２）図４に本発明の実施例２
におけるスラスト摺動部近傍の拡大断面図を、図５にス
ラストワッシャーの上視，横視断面図を示す。尚、圧縮
機の全体構成は、スラスト摺動部を除いて従来と同じで
あり、詳細な説明は省略する。

【００２９】フランジ面２４とブロック９のベアリング
部１５の上端面の間に環状のスラストワッシャー２５を
介在させる。本発明のスラストワッシャー２５は、シャ
フト２２に固定できるように上方に伸びる突出部２６を
備えている。突出部２６は鋼製鋼板、例えば工具鋼（Ｊ
ＩＳ：ＳＫ５Ｍ）を環状に打ち抜かれて形成されたスラ
ストワッシャー２６の外周部を折り曲げるか、あるいは
プレス絞りにより形成できる。シャフト２２の釣合板２
３のフランジ面２４には、この突出部２６に対応して環
状の溝２７が形成されている。この溝２７の幅は突出部
の幅よりも若干大きくなるように形成する。溝２７と突
出部２６が契合して、スラストワッシャー２５をシャフ
ト２２のフランジ面に固定する。

【００３０】更に、スラストワッシャー２５は母材２５
ａを工具鋼（ＪＩＳ：ＳＫ５Ｍ）として加工後、潤滑性
に優れた平均粒径１μｍ程度のポリ四ふっ化エチレンの
微粒子１５ｃを分散させたニッケル系合金メッキ浴を施
し、約３００℃にてエージング処理を行った。このニッ
ケルリン複合メッキ層１５ｂは硬度ＨＶ４００〜６００
で、膜厚が１０μｍ程度あり、ポリ四ふっ化エチレンを
２０〜２５体積％含有してなる。

【００３１】これらにより、以下に示す効果が得られ
る。スラストワッシャーの径方向への動きが規制される
ために、スラストワッシャーの内周面がシャフトのジャ
ーナル面に接触し、バイト効果による著しい摩耗が発生
することが防止できる。また、スラストワッシャーの回
転はシャフトの回転に支持され、共回りすることから、
スリップ・スティック現象が生じ、スラスト摺動部表面
の油膜切れを促進させ、スラスト摺動部の摩耗や傷つき
が増加することも防止できる。

【００３２】また、スラストワッシャーの突出部の幅よ
りもフランジ面の溝幅の方が寸法的に若干の裕度を持た
していることから、往復動式圧縮機の組立の際に、シャ
フトのフランジ面とベアリング部の上端面との平坦化、
及びシャフトとベアリング部にて構成されるジャーナル
軸受面に対する直角度に対応して、シャフトのフランジ
面に固定されたスラストワッシャーとベアリング部の上
端面の平行度が改善され、片当たりが緩和できる。

【００３３】更に、スラストワッシャーの表面に分散し
ているポリ四ふっ化エチレン粒子が自己潤滑性能を有し
ており、摺動に伴ってポリ四ふっ化エチレン粒子が接触
面に広がる。特に、起動直後のようにスラスト摺動部に
付着している冷凍機油が著しく少ない場合にも、片当た
りによる起動不良やスラスト摺動部の摩耗を防止するこ
とができる。

【００３４】以上のように本実施例の形態においては、
支持枠体であるブロックの上部に圧縮要素、及びブロッ
クの下部に電動要素を設け、前記ブロックに設けられた
ベアリング部で回転可能に支持され、前記軸受部の上面
でスラスト荷重を受けるフランジ面を有するシャフトに
て前記圧縮要素の駆動力をコンロッドを介して前記圧縮
要素のピストンに伝達する往復動式圧縮機において、前
記フランジ面と前記ベアリング部の上面との間に、上方
に伸びる突出部を有し、かつシャフトのフランジ面に固
定されるスラストワッシャーを設けると共に、前記スラ
ストワッシャーの突出部に対応して、前記シャフトフラ
ンジ面に環状の溝を設け、かつ前記スラストワッシャー
の表面にポリ四ふっ化エチレンを１０〜３５体積％含有
し、膜厚が１０〜３０μｍからなるニッケル複合リンメ
ッキ層を形成したことを特徴とし、これにより、スラス
ト軸受面の平面加工の簡略化に介在させたスラストワッ
シャーによるシャフト、及びフランジ面とベアリング部
の上端面からなるスラスト摺動部の損傷を防止できると
共に、片当たりによる起動不良やスラスト摺動部の摩耗
を防止し、圧縮機の耐久性を向上することができる。

【００３５】なお、本実施例では、シャフトフランジ面
の溝を環状としているが、少なくとも一つ以上分断され
た環状であることが望ましい。その方が、スラストワッ
シャーが完全にシャフトのフランジ面に固定できる。

【００３６】また、本実施例では、スラストワッシャー
の外周側に突起部を設けているが、内周側に設けても同
様の効果が得られる。

【００３７】なお、本実施例によれば、スラストワッシ
ャーの表面にポリ四ふっ化エチレン粒子を２０〜２５体
積％分散させたニッケルリン複合メッキ層を形成させた
が、ポリ四ふっ化エチレン粒子を１０〜３５体積％分散
させても同様な効果が得られる。ポリ四ふっ化エチレン
粒子が１０体積％よりも少ない場合は十分な自己潤滑性
能が得られない。一方、ポリ四ふっ化エチレン粒子が３
５体積％よりも多い場合はメッキ層の均一性や面粗度が
悪化する。

【００３８】また、本実施例によれば、ポリ四ふっ化エ
チレンを配合したのはニッケルリンであるが、ニッケル
メッキ，クロムメッキとしても同様の効果が得られる。

【００３９】また、本実施例によれば、ポリ四ふっ化エ
チレン粒子を含有したメッキ層を形成しているが、二硫
化モリブデン，グラファイトを用いても同様の効果が得
られる。

【００４０】（実施の形態３）図６に本発明の実施例３
におけるスラスト摺動部近傍の拡大断面図を、図７にス
ラストワッシャーの上視，横視断面図を示す。尚、圧縮
機の全体構成は、スラスト摺動部を除いて従来と同じで
あり、詳細な説明は省略する。

【００４１】フランジ面３０とブロック９のベアリング
部１５の上端面の間に環状のスラストワッシャー３１を
介在させる。本発明のスラストワッシャー３１は、シャ
フト２８に固定できるように上方に伸びる突出部３２を
備えている。突出部３２は鋼製鋼板、例えば工具鋼（Ｊ
ＩＳ：ＳＫ５Ｍ）を環状に打ち抜かれて形成されたスラ
ストワッシャー３１の外周部を折り曲げるか、あるいは
プレス絞りにより形成できる。シャフト２８の釣合板２
９のフランジ面３０には、この突出部２６に対応して環
状に溝３３が形成されている。この溝３３の幅は突出部
の幅よりも若干大きくなるように形成する。溝３３と突
出部３２が契合して、スラストワッシャー３１をシャフ
ト２８のフランジ面に固定する。

【００４２】更に、スラストワッシャー３１は母材３１
ａを工具鋼（ＪＩＳ：ＳＫ５Ｍ）として加工後、処理温
度５００〜６００℃，処理時間１．５〜２時間とした塩
浴窒化処理法と水蒸気処理を行い、全膜厚が２０〜３０
μｍからなる窒化処理層３１ｂとその上に酸化皮膜層３
１ｃを形成させたものである。尚、最外層である酸化皮
膜層３１ｃは多孔質であり、主として純粋なマグネタイ
トにより形成されている。

【００４３】これらにより、以下に示す効果が得られ
た。スラストワッシャーの径方向への動きが規制される
ために、スラストワッシャーの内周面がシャフトのジャ
ーナル面に接触し、バイト効果による著しい摩耗が発生
することが防止できる。また、スラストワッシャーの回
転はシャフトの回転に支持され、共回りすることから、
スリップ・スティック現象が生じ、スラスト摺動部表面
の油膜切れを促進させ、スラスト摺動部の摩耗や傷つき
が増加することも防止できる。

【００４４】また、スラストワッシャーの突出部の幅よ
りもフランジ面の溝幅の方が寸法的に裕度を持たしてい
ることから、往復動式圧縮機の組立の際に、シャフトの
フランジ面とベアリング部の上端面との平坦化、及びシ
ャフトとベアリング部にて構成されるジャーナル軸受面
に対する直角度に対応して、シャフトのフランジ面に固
定されたスラストワッシャーとベアリング部の上端面の
平行度が改善され、片当たりが緩和できる。

【００４５】スラストワッシャー表面に形成された酸化
皮膜層は多孔質であり、酸化皮膜層に冷凍機油が浸透
し、スラスト摺動部の油膜形成性が向上できる。さら
に、酸化皮膜層は滑り特性を有していることから、比較
的油膜が形成されにくい起動時のスラスト摺動部の摩擦
係数の低減が可能であり、圧縮機の起動トルク，起動電
圧を低減させることができる。また、スラストワッシャ
ー自体の硬度がＨＶ７００〜８００となり、耐摩耗性も
向上する。

【００４６】ここで、酸化皮膜層のみをスラストワッシ
ャーに形成した場合では、酸化皮膜層と母材との界面接
着強度が弱く、摺動により、瞬時に界面にて剥離してし
まう可能性がある。しかし、本発明におけるスラストワ
ッシャーには母材と酸化皮膜層の間に窒化処理層を設
け、界面接着強度を増しているために、酸化皮膜層の持
つ滑り特性を十分に発揮することができる。従って、片
当たりによる起動不良やスラスト摺動部の摩耗を防止す
ることができる。

【００４７】以上のように本実施例の形態においては、
支持枠体であるブロックの上部に圧縮要素、及びブロッ
クの下部に電動要素を設け、前記ブロックに設けられた
ベアリング部で回転可能に支持され、前記軸受部の上面
でスラスト荷重を受けるフランジ面を有するシャフトに
て前記圧縮要素の駆動力をコンロッドを介して前記圧縮
要素のピストンに伝達する往復動式圧縮機において、前
記フランジ面と前記ベアリング部の上面との間に、上方
に伸びる突出部を有し、かつシャフトのフランジ面に固
定されるスラストワッシャーを設けると共に、前記スラ
ストワッシャーの突出部に対応して、前記シャフトフラ
ンジ面に環状の溝を設け、かつ前記スラストワッシャー
の表面に塩浴窒化処理と水蒸気処理を施し、全膜厚が１
０〜３０μｍからなる窒化処理層とその上に酸化鉄皮膜
処理層を形成したことを特徴とし、これにより、スラス
ト軸受面の平面加工の簡略化に介在させたスラストワッ
シャーによるシャフト、及びフランジ面とベアリング部
の上端面からなるスラスト摺動部の損傷を防止できると
共に、片当たりによる起動不良やスラスト摺動部の摩耗
を防止できると共に摺動損失の低減が図られ、圧縮機の
耐久性、及び効率を向上することができる。

【００４８】なお、本実施例では、シャフトフランジ面
の溝を環状としているが、少なくとも一つ以上分断され
た環状であることが望ましい。その方が、スラストワッ
シャーが完全にシャフトのフランジ面に固定できる。

【００４９】また、本実施例では、スラストワッシャー
の外周側に突起部を設けているが、内周側に設けても同
様の効果が得られる。

【００５０】なお、本実施例における塩浴窒化処理法
は、ガス窒化処理法と比較して、最外周の酸化皮膜層も
つ滑り特性や多孔質性についてはほぼ同等レベルである
が、処理加工に必要な時間がガス窒化処理法の１／３以
下である。したがって、処理に要する時間が短いことか
らスラストワッシャーの皮膜処理の量産性に優れた方法
である。

【００５１】なお、本実施例によれば、窒化処理層と酸
化皮膜層の膜厚を２０〜３０μｍとしたが、１０〜３０
μｍとしても、同様の効果が得られる。１０μｍ未満で
あれば、十分な耐摩耗性の向上は確保できない。

【００５２】

【発明の効果】以上のように、支持枠体であるブロック
の上部に圧縮要素、及びブロックの下部に電動要素を設
け、前記ブロックに設けられたベアリング部で回転可能
に支持され、前記軸受部の上面でスラスト荷重を受ける
フランジ面を有するシャフトにて前記圧縮要素の駆動力
をコンロッドを介して前記圧縮要素のピストンに伝達す
る往復動式圧縮機において、前記フランジ面と前記ベア
リング部の上面との間に、上方に伸びる突出部を有し、
かつシャフトのフランジ面に固定されるスラストワッシ
ャーを設けると共に、前記スラストワッシャーの突出部
に対応して、前記シャフトフランジ面に環状の溝を設け
たことを特徴とする往復動式圧縮機であり、これによ
り、スラスト軸受面の平面加工の簡略化に介在させたス
ラストワッシャーによるシャフト、及びフランジ面とベ
アリング部の上端面からなるスラスト摺動部の損傷を防
止できると共に、片当たりによる起動不良やスラスト摺
動部の摩耗を低減し、圧縮機の耐久性を向上することが
できる。

【００５３】以上のように、支持枠体であるブロックの
上部に圧縮要素、及びブロックの下部に電動要素を設
け、前記ブロックに設けられたベアリング部で回転可能
に支持され、前記軸受部の上面でスラスト荷重を受ける
フランジ面を有するシャフトにて前記圧縮要素の駆動力
をコンロッドを介して前記圧縮要素のピストンに伝達す
る往復動式圧縮機において、前記フランジ面と前記ベア
リング部の上面との間に、上方に伸びる突出部を有し、
かつシャフトのフランジ面に固定されるスラストワッシ
ャーを設けると共に、前記スラストワッシャーの突出部
に対応して、前記シャフトフランジ面に環状の溝を設
け、かつ前記スラストワッシャーの表面にポリ四ふっ化
エチレンを１０〜３５体積％含有し、膜厚が１０〜３０
μｍからなるニッケル複合リンメッキ層を形成したこと
を特徴とし、これにより、スラスト軸受面の平面加工の
簡略化に介在させたスラストワッシャーによるシャフ
ト、及びフランジ面とベアリング部の上端面からなるス
ラスト摺動部の損傷を防止できると共に、片当たりによ
る起動不良やスラスト摺動部の摩耗を防止し、圧縮機の
耐久性を向上することができる。

【００５４】以上のように、支持枠体であるブロックの
上部に圧縮要素、及びブロックの下部に電動要素を設
け、前記ブロックに設けられたベアリング部で回転可能
に支持され、前記軸受部の上面でスラスト荷重を受ける
フランジ面を有するシャフトにて前記圧縮要素の駆動力
をコンロッドを介して前記圧縮要素のピストンに伝達す
る往復動式圧縮機において、前記フランジ面と前記ベア
リング部の上面との間に、上方に伸びる突出部を有し、
かつシャフトのフランジ面に固定されるスラストワッシ
ャーを設けると共に、前記スラストワッシャーの突出部
に対応して、前記シャフトフランジ面に環状の溝を設
け、かつ前記スラストワッシャーの表面に塩浴窒化処理
と水蒸気処理を施し、全膜厚が１０〜３０μｍからなる
窒化処理層とその上に酸化鉄皮膜処理層を形成したこと
を特徴とし、これにより、スラスト軸受面の平面加工の
簡略化に介在させたスラストワッシャーによるシャフ
ト、及びフランジ面とベアリング部の上端面からなるス
ラスト摺動部の損傷を防止できると共に、片当たりによ
る起動不良やスラスト摺動部の摩耗を防止できると共に
摺動損失の低減が図られ、圧縮機の耐久性、及び効率を
向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における圧縮機の断面図

【図２】本発明の実施の形態１におけるスラスト摺動部
近傍の拡大断面図

【図３】本発明の実施の形態１におけるスラストワッシ
ャーの上視，横視断面図

【図４】本発明の実施の形態２におけるスラスト摺動部
近傍の拡大断面図

【図５】本発明の実施の形態２におけるスラストワッシ
ャーの上視，横視断面図

【図６】本発明の実施の形態３におけるスラスト摺動部
近傍の拡大断面図

【図７】本発明の実施の形態３におけるスラストワッシ
ャーの上視，横視断面図

【図８】従来の圧縮機の断面図

【図９】従来のスラスト摺動部近傍の拡大断面図

【符号の説明】

１，３４ 圧縮機 ２，１６，２２，２８ シャフト １２，１７，２３，２９ 釣合板 １４，１８，２４，３０ フランジ面 １９，２５，３１ スラストワッシャー ２０，２６，３２ 突出部 ２１，２７，３３ 溝 ２５ａ，３１ａ 母材 ２５ｂ ニッケルリン複合メッキ層 ２５ｃ ポリ四ふっ化エチレン ３１ｂ 窒化処理層 ３１ｃ 酸化皮膜層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】支持枠体であるブロックの上部に圧縮要
   素、及びブロックの下部に電動要素を設け、前記ブロッ
   クに設けられたベアリング部で回転可能に支持され、前
   記軸受部の上面でスラスト荷重を受けるフランジ面を有
   するシャフトにて前記圧縮要素の駆動力をコンロッドを
   介して前記圧縮要素のピストンに伝達する往復動式圧縮
   機において、前記フランジ面と前記ベアリング部の上面
   との間に、上方に伸びる突出部を有し、かつシャフトの
   フランジ面に固定されるスラストワッシャーを設けると
   共に、前記スラストワッシャーの突出部に対応して、前
   記シャフトフランジ面に環状の溝を設けたことを特徴と
   する往復動式圧縮機。
2. 【請求項２】スラストワッシャーの表面に二硫化モリブ
   デン，グラファイト，ポリ四ふっ化エチレンの中から少
   なくとも一つ以上の固形物を１０〜３５体積％含有し、
   膜厚が１０〜３０μｍからなるニッケル複合リンメッキ
   層を形成したことを特徴とする請求項１記載の往復動式
   圧縮機。
3. 【請求項３】スラストワッシャーの表面に塩浴窒化処理
   と水蒸気処理を施し、全膜厚が１０〜３０μｍからなる
   窒化処理層とその上に酸化鉄皮膜処理層を形成したこと
   を特徴とする請求項１記載の往復動式圧縮機。