JP2000227083A

JP2000227083A - ロータリ圧縮機

Info

Publication number: JP2000227083A
Application number: JP2734399A
Authority: JP
Inventors: Mototaka Ezumi; 元隆江住; Sukeyoshi Narita; 傅良成田; Yoshinobu Kojima; 能宣小嶋
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-02-04
Filing date: 1999-02-04
Publication date: 2000-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】コストの上昇を招かず、十分な剛性と耐摩耗
性を発揮するシャフトの採用によって、信頼性の高いも
のにする。【解決手段】電動機のロータに連結固定され圧縮機構
内でベーンと摺接する偏心部６ａを持ったシャフト６を
有し、このシャフト６が鋼管よりなるのに併せ、表面の
組織を好適には偏心部６ａをも含めて、適当な度合いで
パーライトやマルテンサイトやベイナイトなどの耐摩耗
層６ｂとする熱処理が行われ、かつ、シャフト６と偏心
部６ａとが一体化状態で研削などの最終仕上げ加工後、
表面処理としてリン酸マンガン処理および二硫化モリブ
テン処理の一方、またはリン酸マンガン処理および二硫
化モリブテン処理の双方が行われたものとして、上記の
目的を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として空調、冷
凍機器に用いられるロータリ圧縮機に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ロータリ圧縮機は従来から知られ広く使
用されている。本発明の実施の形態を示す図１、図２を
参照して、密閉容器１内に圧縮機構３とこれを駆動する
電動機２とが内蔵されている。電動機２のロータ５に連
結固定されたシャフト６に、前記圧縮機構３のシリンダ
７内で偏心して回転する偏芯部６ａを有し、ベーン１０
と協働して冷媒を吸引して圧縮し、吐出することを繰り
返す。軸受構造にもよるが、シャフト６は偏心した偏心
部６ａを持ち、しかも、ロータ５も固定されて回転する
ので、負荷が大きく剛性が不足し勝ちである。そこで従
来、ロータリ圧縮機のシャフト６は片状黒鉛鋳鉄または
球状黒鉛鋳鉄で製作されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のシャフ
トは前記のような材料で形成されていても、場合により
剛性が不十分でギャップ音が発生することがある。また
電動機のステータの捲線数を多くしてモータ効率を上げ
ようとする場合も、ロータへの磁気吸引力が大きくなり
すぎ、前記シャフトのたわみが大きくなり、ギャップ音
が発生する場合もある。また、前記シャフトの摺動損失
を低減するためにシャフトの外径を小さくすれば、入力
を低減することができるのであるが、シャフトの剛性低
下を招いてギャップ音が発生するので、それにも限界が
ある。

【０００４】本発明の目的は、コストの上昇を招かず、
十分な剛性と耐摩耗性を発揮するシャフトの採用によっ
て、信頼性の高いロータリ圧縮機を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、本発明のロータリ圧縮機は、電動機のロー
タに連結固定されるとともに圧縮機構内でベーンと直接
または間接に摺接するローラを駆動する偏心部を持った
シャフトを有するものにおいて、前記シャフトが鋼管よ
りなり十分な剛性を確保できるようにするのに併せ、表
面の組織を、好適には偏心部をも含めて、適当な度合い
でパーライトやマルテンサイトやベイナイトなどの耐摩
耗組織とする熱処理が施され、かつ、シャフトと偏心部
とが一体化状態で研削などの最終仕上げ加工後、表面処
理としてリン酸マンガン処理および二硫化モリブテン処
理を施す一方、またはリン酸マンガン処理および二硫化
モリブテン処理の双方が施されたものとして、他の摺動
部が十分な耐摩耗性を有するものにする。偏心部は焼結
鉄、鋼の鍛造品とするのが好適である。

【０００６】本発明のそれ以上の目的および特徴は以下
の詳細な説明、および図面の記載によって明らかにな
る。本発明の各特徴は、可能なかぎりにおいてそれ単独
で、または種々な組み合わせで複合して用いることがで
きる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態について
図を参照しながらその実施例とともに詳細に説明し、本
発明の理解に供する。

【０００８】本実施の形態は縦向きに設置されて空調や
冷凍機器に用いられる密閉型のロータリ圧縮機の場合の
一例である。しかし、本発明はこれに限られることはな
く、縦向き、横向きなど設置の向きや密閉型、非密閉型
などの別は特に問うものではないし、用途も限定され
ず、電動機のロータに転結固定されるとともに、圧縮機
構内で回転してベーンと協働し圧縮作用をする偏心部を
有したシャフトを持ったロータリ圧縮機一般に適用して
有効である。

【０００９】本実施の形態のロータリ圧縮機は図１、図
２に示すように、密閉容器１内の下部に圧縮機構３を内
蔵し、その上部に電動機２が内蔵されている。電動機２
は密閉容器１内に焼きバメなどにより固定されたステー
タ４と、これに対応して設けられた回転体のロータ５と
で構成されている。圧縮機構３は密閉容器１内に溶接な
どして固定されたケースとしてのシリンダ７を有し、前
記ロータ５と連結固定されてそれと一体に回転するシャ
フト６に、シリンダ７内で偏心して回転する偏芯部６ａ
を有し、この偏心部６ａによりローラ８を同心上で支持
している。シリンダ７には半径方向に形成した貫通溝９
に内側から出没できるように挿入されたベーン１０が設
けられている。このベーン１０はシャフト６の回転に従
い前記ローラ８と摺接して偏心部６ａと協働し、シリン
ダ７内に冷媒を吸入して圧縮しそれを吐出することを繰
り返し、冷媒を圧縮して空調、冷凍機器に供給する。

【００１０】シャフト６は、前記偏芯部６ａと前記ロー
ラ８とを挟んでシリンダ７にボルト１３によりボルト止
めされた上軸受１１と下軸受１２にて圧縮機構３の直近
でのみ軸受され、しかも、上軸受１１と下軸受１２の双
方を滑り軸受タイプのものとした簡略な軸受構造とされ
ている。このため、シャフト６は電動機２のステータ４
の捲線数を多くしたときのロータ５への磁気吸引力が強
くなることの影響を受けやすく、また、摺動摩擦を受け
る軸受構造といえる。もっとも、シャフト６の上端をも
別の軸受で軸受すると云ったこともできるし、軸受構造
を転がり軸受タイプに変更することもできる。また、ロ
ーラ８は偏心部６ａの外周で回転してベーン１０との接
触摩擦を軽減するものであるが、偏心部６ａはローラ８
との間で摺動することになる。しかし、ローラ８も本発
明において特に必須とはならない。その場合、偏心部６
ａはベーン１０と直接摺動し合うことになる。

【００１１】本実施の形態は、このような軸受構造およ
び摺動構造でも、シャフト６が低コストなままで、十分
な剛性と耐摩耗性とを発揮して、高信頼性のロータリ圧
縮機となるようにするもので、シャフト６が鋼管よりな
り十分な剛性、特に十分な曲げ剛性を確保できるように
するのに併せ、表面の組織を、好適には偏心部６ａをも
含めて、図３〜図７に示すように適当な度合いでパーラ
イトやマルテンサイトやベイナイトなどの耐摩耗層６ｂ
〜６ｆとする熱処理を施し、かつ、シャフト６と偏心部
６ａとが一体化状態で研削などの最終仕上げ加工後、表
面処理としてリン酸マンガン処理および二硫化モリブテ
ン処理を施す一方、またはリン酸マンガン処理および二
硫化モリブテン処理の双方が施されたものとして、他と
の摺動部が十分な耐摩耗性を有するものにする。偏心部
６ａは焼結鉄、鋼の鍛造品とするのが好適である。

【００１２】具体的な組み合わせを設定した実施の形態
１では、シャフト６が鋼管よりなり、表面が浸炭焼き入
れ処理または浸炭窒化焼き入れ処理が施され、３．０ｍ
ｍを越えない範囲で表面層がパーライト７０％以上の組
織とされる。このような範囲の表面処理は表面処理によ
ってシャフト６の強靱性を特に損なわずに他との耐摩耗
性を向上することができる。

【００１３】シャフト６は鋼管で剛性が高く上記のよう
な軸受構造においてステータ４の捲線数を多くしてモー
タ効率の高いものとし、ロータ５に大きな磁気吸引力が
働いてもこれによく耐え、従来のようなギャップ音が発
生するのを抑制することができるし、管であるため前記
必要な剛性を落とさずに材料の使用量を節減できるの
で、軽量化ができるとともにコスト上昇の原因にはなら
ない。しかも、シャフト６、およびシャフト６と同じよ
うな表面処理を施した偏心部６ａは、上軸受１１、下軸
受１２、あるいはローラ８やベーン１０など他との摺動
部での耐摩耗性が向上し、耐久性が向上する。従って、
メンテナンスフリーな使用がされる密閉型の圧縮機に特
に好適である。なお、シャフト６および偏心部６ａの表
面処理は他との摺動部のみ行われればよいが、表面処理
において全面にしておく方が作業上などから好適なとき
は全面処理すればよい。

【００１４】シャフト６は管材料を用いるのがコスト低
減の上で好適であり、図３〜図７に示すようにそれと別
体の偏心部６ａに貫通して一体化される。シャフト６と
偏心部６ａとの一体化は、シャフト６を偏心部６ａの取
付け孔に嵌め合わせて行うのが簡単で確実であり、その
際圧入により嵌め合わせ部に応力が働くようにすると容
易に一体化できる。このような圧入を、シャフト６の偏
心部６ａとの嵌め合わせ径、つまり取付け孔の内径より
も大きく拡張した部分で行えば、鋼管よりなるシャフト
６の弾性変形を利用して無理なく、かつ十分な結合力で
達成することができる。シャフト６と偏心部６ａとはろ
う接や溶接により一体化することもできる。

【００１５】シャフト６と別体の偏心部６ａは、シャフ
トと異なった材料とすることができ、偏心部６ａは例え
ば鋼の鍛造品で、シャフト６、あるいはこれと偏心部６
ａは表面が浸炭焼き入れ処理または浸炭窒化焼き入れ処
理を施され、３．０ｍｍを越えない範囲で表面層６ｂな
どがパーライト７０％以上の組織とされる。

【００１６】この場合、偏心部６ａは焼結鉄で、シャフ
ト６、あるいはこれと偏心部６ａは表面が浸炭焼き入れ
処理または浸炭窒化焼き入れ処理を施され、３．０ｍｍ
を越えない範囲で表面層がパーライト７０％以上の組織
とされる。

【００１７】また、偏心部６ａは鋼の鍛造品で、７０％
以上のパーライトを含む組織とされる。

【００１８】また、別に、偏心部６ａは焼結鉄で、７０
％以上のパーライト７０％を含む組織とされる。

【００１９】上記各場合において、シャフト６と偏心部
６ａとは一体化状態での研削など最終仕上げ加工を行う
ことによって、シャフト６および偏心部６ａを互いに必
要な位置関係や寸法関係を満足したものに仕上げられ、
その後、リン酸マンガン処理または／および二硫化モリ
ブデン処理で最終に表面処理され、使用に供される。

【００２０】実施の形態２では、シャフト６が鋼管より
なり、表面が高周波焼き入れ処理を施され、３．０ｍｍ
を越えない範囲で表面層がマルテンサイト７０％以上の
組織とされる。この例でも、実施の形態１の場合同様に
シャフト６の剛性が向上する。また、表面処理した範囲
においてシャフト６および偏心部６ａの他との摺動部で
の耐摩耗性が向上する。

【００２１】また、偏心部６ａは鋼の鍛造品であり、シ
ャフト６と偏心部６ａは表面が高周波焼き入れ処理を施
され、３．０ｍｍを越えない範囲で表面層がマルテンサ
イト７０％以上の組織とされる。

【００２２】また、別に偏心部６ａは鋼の鍛造品であ
り、マルテンサイトを含む組織とされる。

【００２３】さらに、偏心部６ａは焼結鉄であり、マル
テンサイトまたはパーライトを含む組織とされる。

【００２４】シャフト６と偏心部６ａとの一体化の構造
は実施の形態１の場合と変わらない。また、最終の仕上
げ加工後に行う表面処理も同じである。

【００２５】実施の形態３では、シャフト６が鋼管より
なり、少なくとも滑り軸受である上軸受１１や下軸受１
２など他との摺動部の表面が浸炭焼き入れ処理または浸
炭窒化焼き入れ処理を施され、３．０ｍｍを越えない範
囲で表面層がマルテンサイトの組織とされる。

【００２６】これによっても、実施の形態１、２の場合
同様にシャフト６の剛性が向上する。また、表面処理を
施した範囲においてシャフト６および偏心部６ａの他と
の摺動部での耐摩耗性が向上する。

【００２７】また、偏心部６ａは鋼の鍛造品であり、シ
ャフト６、あるいはこれと偏心部６ａは高周波焼き入れ
処理を施され、３．０ｍｍを越えない範囲で表面層がマ
ルテンサイトの組織とされる。

【００２８】さらに、偏心部６ａはマルテンサイトまた
はパーライトを含む焼結鉄とされる。

【００２９】シャフト６と偏心部６ａとの一体化およ
び、一体化状態での最終仕上げ加工の後の表面処理は、
実施の形態１、２の場合と共通している。

【００３０】実施の形態４では、シャフト６が鋼管より
なり、表面が窒化処理または軟窒化処理を施され、３．
０ｍｍを越えない範囲で表面層が窒化の化合物層（白
層）と窒素の拡散層にされている。

【００３１】これによっても、実施の形態１〜３の場合
同様にシャフト６の剛性が向上する。また、表面処理し
た範囲においてシャフト６および偏心部６ａの他との摺
動部での耐摩耗性が向上する。

【００３２】また、シャフト６と偏心部６ａは共に表面
が窒化処理または軟窒化処理を施され、３．０ｍｍを越
えない範囲で表面層が窒化の化合物層と窒素の拡散層と
される。

【００３３】また、偏心部６ａは焼結鉄であり、シャフ
ト６、あるいはこれと偏心部６ａ表面が窒化処理または
軟窒化処理され、３．０ｍｍを越えない範囲で表面層が
窒化の化合物層と窒素の拡散層にされる。

【００３４】さらに、偏心部６ａは鋼の鍛造品であり、
マルテンサイトを含む組織とされている。

【００３５】また、別に、偏心部６ａは焼結鉄であり、
マルテンサイトまたはパーライトを含む組織とされてい
る。

【００３６】シャフト６と偏心部６ａとの一体化およ
び、一体化状態での最終仕上げ加工の後の表面処理は、
実施の形態１、２の場合と共通している。

【００３７】実施の形態５では、前記シャフト６が鋼管
よりなり、表面が浸炭しオーステンパー処理を施され、
３．０ｍｍを越えない範囲で表面層がベイナイト組織と
される。

【００３８】これによっても、実施の形態１〜４の場合
同様にシャフト６の剛性が向上する。また、表面処理を
施した範囲においてシャフト６および偏心部６ａの他と
の摺動部での耐摩耗性が向上する。

【００３９】また、シャフト６、あるいはこれと偏心部
６ａは表面が浸炭しオーステンパー処理を施され、３．
０ｍｍを越えない範囲で表面層がベイナイト組織とされ
る。

【００４０】また、偏心部６ａは焼結鉄であり、シャフ
ト６、あるいはこれと偏心部６ａは表面が浸炭しオース
テンパー処理を施され、３．０ｍｍを越えない範囲で表
面層がベイナイト組織とされている。

【００４１】さらに、偏心部６ａは鋼の鍛造品であり、
マルテンサイトを含む組織とされる。

【００４２】また、別に偏心部６ａは焼結鉄であり、マ
ルテンサイトまたはパーライトを含む組織とされる。

【００４３】シャフト６と偏心部６ａとの一体化およ
び、一体化状態での最終仕上げ加工の後の表面処理は、
実施の形態１、２の場合と共通している。

【００４４】実施の形態６では、シャフト６が鋼管より
なり、その材質のカーボン量が０．２５ｗｔ％から０．
８ｗｔ％で、焼き入れ、焼き戻しが施され、表面層がマ
ルテンサイトの組織とされる。

【００４５】また、偏心部６ａは鋼の鍛造品であり、シ
ャフト６、あるいはこれと偏心部６ａは共にその材質の
カーボン量が０．２５ｗｔ％から０．８ｗｔ％で、焼き
入れ、焼き戻しが施され、表面層がマルテンサイトの組
織とされる。

【００４６】また、偏心部６ａは焼結鉄であり、シャフ
ト６、あるいはこれと偏心部６ａはその材質のカーボン
量が０．２５ｗｔ％から０．８ｗｔ％で、焼き入れ、焼
き戻しが施され、表面層がマルテンサイトの組織とされ
る。

【００４７】さらに、偏心部６ａは鋼の鍛造品であり、
マルテンサイトまたはパーライトを含み、そのカーボン
量が０．２５ｗｔ％から０．８ｗｔ％とされる。

【００４８】また、別に、偏心部６ａは焼結鉄であり、
フェライトとパーライトを含むか、またはカーボン量が
０．２５ｗｔ％から０．８ｗｔ％でマルテンサイトの組
織とされる。

【００４９】さらに詳しくは、図３に示す第１の実施例
では、前記シャフト６の材質が、鋼管で、かつＳＣＭ４
１５で前記シャフト６の表面を浸炭処理し、表面部分の
３．０ｍｍを越えない範囲で、パーライト９０％以上の
組織の耐摩耗層６ｂにし、前記シャフト６の偏芯部６ａ
をＣ０．８％の焼結鉄とし、パーライトをほぼ９０％含
む焼結材料とし、前記シャフト６と前記偏心部６ａを圧
入させることで、前記シャフト６と前記偏心部６ａを固
着させ、最終仕上げ加工後、前記シャフト６と前記偏心
部６ａの一体ものを、リン酸マンガン処理し、さらに、
二硫化モリブデンの固体潤滑剤を、前記シャフト６と前
記偏心部６ａの摺動面に塗布する。

【００５０】前記シャフト６および前記偏心部６ａは、
前記ロータ５によって回転させることによって、前記圧
縮機構３の上下を密閉し、前記シャフト６を回転自由に
支持する上軸受１１と下軸受１２の上下を密閉し、か
つ、前記ローラ８の内周面と摺動するが、パーライトを
多く含み、かつリン酸マンガンや二硫化モリブデン最終
表面処理により、焼き付きにくく、かつ、耐摩耗性も優
れる性質を有している。

【００５１】かつ、シャフト６の材質も鋼であるため、
剛性も従来の鋳物に比べると１．６倍程向上し、曲がり
にくくなっている。

【００５２】図４に示す第２の実施例では、シャフト６
の材質が、鋼管で、かつＳＣＭ４１５で前記シャフト６
の表面を浸炭焼き入れ処理をし、表面部分の３．０ｍｍ
を越えない範囲を、マルテンサイトの耐摩耗層６ｃにす
る。前記シャフト６の偏芯部６ａはＣ０．８％の焼結鉄
としパーライトをほぼ９０％含む焼結材料とする、また
は、前記シャフト６の偏芯部６ａをマルテンサイトの組
織を有する鍛造品とする。前記シャフト６と前記偏心部
６ａは圧入されている。前記シャフト６と前記偏心部６
ａを固着させ、最終仕上げ加工後、前記シャフト６と前
記偏心部６ａの一体ものを、リン酸マンガン処理し、さ
らに、二硫化モリブデンの固体潤滑剤を、前記シャフト
６と前記偏心部６ａの摺動面に塗布する。

【００５３】前記シャフト６および前記偏心部６ａは、
前記ロータ５によって回転させることによって、前記圧
縮機構３の上下を密閉し、前記シャフト６を回転自由に
拘束する上軸受１１と下軸受１２の内周面と摺動し、か
つ前記ローラ８の内周面と摺動するが、マルテンサイト
またはパーライトを多く含み、リン酸マンガンや二硫化
モリブデンによる最終表面処理のため、焼き付きにく
く、かつ、耐摩耗性も優れる性質を有している。かつ、
シャフトの材質も鋼であるため、剛性も従来の鋳物に比
べると１．６倍程向上し、曲がりにくくなっている。

【００５４】図５に示す第３の実施例では、シャフト６
は鋼管で、かつＳＣＭ４１５で、表面を高周波焼き入れ
した耐摩耗層６ｄとする。この焼き入れする範囲は他と
摺動する範囲でよい。つまり、上軸受１１および下軸受
１２と摺動する部分でよい。

【００５５】シャフト６の偏芯部６ａはＣ０．８％の焼
結鉄としパーライトをほぼ９０％含む焼結材料とする。
これに代え、前記シャフト６の偏芯部６ａをマルテンサ
イトの組織を有する鍛造品としてもよい。前記シャフト
６と前記偏心部６ａは圧入されている。前記シャフト６
と前記偏心部６ａを固着させ、最終仕上げ加工後、前記
シャフト６と前記偏心部６ａの一体ものを、リン酸マン
ガン処理し、さらに、二硫化モリブデンの固体潤滑剤
を、前記シャフト６と前記偏心部６ａの摺動面に塗布す
る。

【００５６】前記シャフト６および前記偏心部６ａは、
前記ロータ５によって回転させることによって、前記圧
縮機構３の上下を密閉し、前記シャフト６を回転自由に
支持する上軸受１１と下軸受１２の内周面と摺動し、か
つ、前記ローラ８の内周面と摺動するが、マルテンサイ
トまたはパーライトを多く含むため、焼き付きにくく、
かつ、耐摩耗性も優れる性質を有している。かつ、シャ
フト６の材質も鋼であるため、剛性も従来の鋳物に比べ
ると１．６倍程向上し、曲がりにくくなっている。

【００５７】図６に示す第４の実施例では、前記シャフ
ト６の材質が、鋼管で、かつＳ４５Ｃで前記シャフト６
の表面をガス軟窒化処理して耐摩耗層６ｅを形成する。
前記シャフト６の偏芯部６ａはＣ０．８％の焼結鉄とし
パーライトをほぼ９０％含む焼結材料とする。これに代
え、前記シャフト６の偏芯部６ａをマルテンサイトの組
織を有する鍛造品とすることもできる。前記シャフト６
と前記偏心部６ａは圧入されている。前記シャフト６と
前記偏心部６ａを固着させ、最終仕上げ加工後、前記シ
ャフト６と前記偏心部６ａの一体ものを、リン酸マンガ
ン処理し、さらに、二硫化モリブデンの固体潤滑剤を、
前記シャフト６と前記偏心部６ａの摺動面に塗布する。

【００５８】前記シャフト６および前記偏心部６ａは、
前記ロータ５によって回転させることによって、前記圧
縮機構３の上下を密閉し、前記シャフト６を回転自由に
支持する上軸受１１と下軸受１２の内周面と摺動する
が、前記シャフト６の表面が、窒化の白層を持っている
ため、耐摩耗性や耐焼き付き性に非常に優れている。か
つ、前記シャフト６の偏芯部６ａと前記ローラ８の内周
面と摺動するが、マルテンサイトまたはパーライトを多
く含み、リン酸マンガン処理や二硫化モリブデンにより
最終表面処理されているため、焼き付きにくく、かつ、
耐摩耗性も優れる性質を有している。かつ、シャフトの
材質も鋼であるため、剛性も従来の鋳物に比べると１．
６倍程向上し、曲がりにくくなっている。

【００５９】図７に示す第５の実施例では、前記シャフ
ト６の材質が、鋼管で、かつ材質がＳ４５Ｃで前記シャ
フト６を焼き入れ焼き戻し処理をしてある。前記シャフ
ト６の偏芯部６ａはＣ０．８％の焼結鉄としパーライト
をほぼ９０％含む焼結材料として耐摩耗層６ｆを形成す
る、または、前記シャフト６の偏芯部６ａをマルテンサ
イトの組織を有する鍛造品としてある。前記シャフト６
と前記偏心部６ａは圧入されている。前記シャフト６と
前記偏心部６ａを固着させ、最終仕上げ加工後、前記シ
ャフト６と前記偏心部６ａの一体ものを、リン酸マンガ
ン処理し、さらに、二硫化モリブデンの固体潤滑剤を、
前記シャフト６と前記偏心部６ａの摺動面に塗布する。

【００６０】前記シャフト６および前記偏心部６ａは、
前記ロータ５によって回転させることによって、前記圧
縮機構３の上下を密閉し、前記シャフト６を回転自由に
支持する上軸受１１と下軸受１２の内周面と摺動する
が、前記シャフト６の材質が、マルテンサイトの組織で
あるため、耐摩耗性や耐焼き付き性に優れている。か
つ、前記シャフト６の偏芯部６ａと前記ローラ８の内周
面と摺動するが、マルテンサイトまたはパーライトを多
く含み、かつ、リン酸マンガンや二硫化モリブデンによ
る最終表面処理のため、焼き付きにくく、かつ、耐摩耗
性も優れる性質を有している。かつ、シャフト６の材質
も鋼であるため、剛性も従来の鋳物に比べると１．６倍
程向上し、曲がりにくくなっている。

【００６１】

【発明の効果】本発明によれば、上記の説明で明らかな
ように、電動機のロータに転結固定されるとともに圧縮
機構内でベーンと摺接する偏心部を一体に持ったシャフ
トを有するものにおいて、前記シャフトが剛性の高い鋼
管よりなり、表面の組織を偏心部をも含めて、適当な度
合いでパーライトやマルテンサイトやベイナイトなどの
耐摩耗組織とする熱処理が施され、かつ、最終仕上げ加
工後、表面処理としてリン酸マンガン処理および二硫化
モリブテンの表面処理の一方、またはリン酸マンガン処
理および二硫化モリブテンの表面処理の双方が施され耐
摩耗性が向上される。要するに、十分な剛性と耐摩耗性
を発揮するシャフトの採用によって、信頼性の高いロー
タリ圧縮機が得られる。しかも、シャフトは鋼管で必要
な剛性を損なうことなく材料の量が少なくできるので、
コスト上昇の原因にならないし、軽量化もできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の密閉型の縦向き設置され
るロータリ圧縮機の１つの実施例を示す断面図である。

【図２】図１の圧縮機の圧縮機構部を示す断面図であ
る。

【図３】図１の実施の形態における圧縮機のシャフトお
よび偏心部の第１の実施例を示す断面図である。

【図４】図１の実施の形態における圧縮機のシャフトお
よび偏心部の第２の実施例を示す断面図である。

【図５】図１の実施の形態における圧縮機のシャフトお
よび偏心部の第３の実施例を示す断面図である。

【図６】図１の実施の形態における圧縮機のシャフトお
よび偏心部の第４の実施例を示す断面図である。

【図７】図１の実施の形態における圧縮機のシャフトお
よび偏心部の第５の実施例を示す断面図である。

【符号の説明】

２電動機３圧縮機構５ロータ６シャフト６ａ偏心部６ｂ〜６ｆ耐摩耗層７シリンダ８ローラ１１上軸受１２下軸受

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小嶋能宣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） 3H003 AA05 AB04 AC03 AD01 BD00 CA01 CE01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電動機のロータに連結固定されるととも
に圧縮機構内でベーンと直接または間接に摺接する偏心
部を持ったシャフトを有するロータリ圧縮機において、前記シャフトが鋼管よりなり、表面が浸炭焼き入れ処理
または浸炭窒化焼き入れ処理され、３．０ｍｍを越えな
い範囲で表面層がパーライト７０％以上の組織とされて
いることを特徴とするロータリ圧縮機。
【請求項２】シャフトはこれと別体の偏心部に貫通し
て一体化されており、偏心部は鋼の鍛造品であり、シャ
フトと偏心部は共に表面が浸炭焼き入れ処理または浸炭
窒化焼き入れ処理され、３．０ｍｍを越えない範囲で表
面層がパーライト７０％以上の組織とされていることを
特徴とする請求項１に記載のロータリ圧縮機。
【請求項３】シャフトはこれと別体の偏心部に貫通し
て一体化されており、偏心部は焼結鉄であり、シャフト
と偏心部は共に表面が浸炭焼き入れ処理または浸炭窒化
焼き入れ処理され、３．０ｍｍを越えない範囲で表面層
がパーライト７０％以上の組織とされていることを特徴
とする請求項１に記載のロータリ圧縮機。
【請求項４】シャフトはこれと別体の偏心部に貫通し
て一体化されており、偏心部は鋼の鍛造品であり、７０
％以上のパーライトを含む組織とされていることを特徴
とする請求項１に記載のロータリ圧縮機。
【請求項５】シャフトはこれと別体の偏心部に貫通し
て一体化されており、偏心部は焼結鉄であり、７０％以
上のパーライト７０％を含む組織とされていることを特
徴とする請求項１に記載のロータリ圧縮機。
【請求項６】シャフトと偏心部とは圧入により一体化
されている請求項１〜５のいずれか一項に記載のロータ
リ圧縮機。
【請求項７】シャフトは偏心部との嵌め合わせ径より
も大きく拡張した部分で偏心部に圧入されている請求項
６に記載のロータリ圧縮機。
【請求項８】シャフトと偏心部とはろう接により一体
化されている請求項１〜５のいずれか一項に記載のロー
タリ圧縮機。
【請求項９】シャフトと偏心部とは溶接により一体化
されている請求項１〜５のいずれか一項に記載のロータ
リ圧縮機。
【請求項１０】シャフトと偏心部とは一体化状態での
最終仕上げ加工の後、リン酸マンガン処理または／およ
び二硫化モリブデン処理で最終に表面処理されている請
求項１〜９のいずれか一項に記載のロータリ圧縮機。
【請求項１１】電動機のロータに連結固定されるとと
もに圧縮機構内でベーンと直接または間接に摺接する偏
心部を持ったシャフトを有するロータリ圧縮機におい
て、前記シャフトが鋼管よりなり、表面が浸炭焼き入れ処理
または浸炭窒化焼き入れ処理され、３．０ｍｍを越えな
い範囲で表面層がマルテンサイト７０％以上の組織とさ
れていることを特徴とするロータリ圧縮機。
【請求項１２】シャフトはこれと別体の偏心部に貫通
して一体化されており、偏心部は鋼の鍛造品であり、シ
ャフトと偏心部は共に表面が浸炭焼き入れ処理または浸
炭窒化焼き入れ処理され、３．０ｍｍを越えない範囲で
表面層がマルテンサイト７０％以上の組織とされている
ことを特徴とする請求項１１に記載のロータリ圧縮機。
【請求項１３】シャフトはこれと別体の偏心部に貫通
して一体化されており、偏心部は焼結鉄であり、シャフ
トと偏心部は共に表面が浸炭焼き入れ処理または浸炭窒
化焼き入れ処理され、３．０ｍｍを越えない範囲で表面
層がマルテンサイト７０％以上の組織とされていること
を特徴とする請求項１１に記載のロータリ圧縮機。
【請求項１４】シャフトはこれと別体の偏心部に貫通
して一体化されており、偏心部は鋼の鍛造品であり、７
０％以上のマルテンサイトを含む組織とされていること
を特徴とする請求項１１に記載のロータリ圧縮機。
【請求項１５】シャフトはこれと別体の偏心部に貫通
して一体化されており、偏心部は焼結鉄であり、マルテ
ンサイトまたはパーライトを含む組織とされていること
を特徴とする請求項１１に記載のロータリ圧縮機。
【請求項１６】シャフトと偏心部とは圧入により一体
化されている請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の
ロータリ圧縮機。
【請求項１７】シャフトは偏心部との嵌め合わせ径よ
りも大きく拡張した部分で偏心部に圧入されている請求
項１６に記載のロータリ圧縮機。
【請求項１８】シャフトと偏心部とはろう接により一
体化されている請求項１１〜１５のいずれか一項に記載
のロータリ圧縮機。
【請求項１９】シャフトと偏心部とは溶接により一体
化されている請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の
ロータリ圧縮機。
【請求項２０】シャフトと偏心部とは一体化状態での
最終仕上げ加工の後、リン酸マンガン処理または／およ
び二硫化モリブデン処理で最終に表面処理されている請
求項１１〜１９のいずれか一項に記載のロータリ圧縮
機。
【請求項２１】電動機のロータに連結固定されるとと
もに圧縮機構内でベーンと直接または間接に摺接する偏
心部を持ったシャフトを有するロータリ圧縮機におい
て、前記シャフトが鋼管よりなり、少なくとも滑り軸受など
他との摺動部の表面が高周波焼き入れ処理または浸炭窒
化焼き入れ処理され、３．０ｍｍを越えない範囲で表面
層がマルテンサイトの組織とされていることを特徴とす
るロータリ圧縮機。
【請求項２２】シャフトはこれと別体の偏心部に貫通
して一体化されており、偏心部は鋼の鍛造品であり、シ
ャフトと偏心部は共に高周波焼き入れ処理され、３．０
ｍｍを越えない範囲で表面層がマルテンサイトの組織と
されていることを特徴とする請求項２１に記載のロータ
リ圧縮機。
【請求項２３】シャフトはこれと別体の偏心部に貫通
して一体化されており、偏心部はマルテンサイトを含む
鋼の鍛造品であることを特徴とする請求項２１に記載の
ロータリ圧縮機。
【請求項２４】シャフトはこれと別体の偏心部に貫通
して一体化されており、偏心部はマルテンサイトまたは
パーライトを含む焼結鉄であることを特徴とする請求項
２１に記載のロータリ圧縮機。
【請求項２５】シャフトは偏心部に貫通して一体化さ
れていることを特徴とする請求項２１〜２４に記載のロ
ータリ圧縮機。
【請求項２６】シャフトと偏心部とは圧入により一体
化されている請求項２１〜２５のいずれか一項に記載の
ロータリ圧縮機。
【請求項２７】鋼管のシャフトが偏心部との嵌め合わ
せ径よりも大きく拡張した部分で偏心部に圧入されてい
る請求項２６に記載のロータリ圧縮機。
【請求項２８】シャフトと偏心部とはろう接により一
体化されている請求項２１〜２５のいずれか一項に記載
のロータリ圧縮機。
【請求項２９】シャフトと偏心部とは溶接により一体
化されている請求項２１〜２５のいずれか一項に記載の
ロータリ圧縮機。
【請求項３０】シャフトと偏心部は一体化された状態
での最終仕上げ加工の後、リン酸マンガン処理または／
および二硫化モリブデン処理されている請求項２１〜２
９のいずれか一項に記載のロータリ圧縮機。
【請求項３１】電動機のロータに連結固定されるとと
もに圧縮機構内でベーンと直接または間接に摺接する偏
心部を持ったシャフトを有するロータリ圧縮機におい
て、前記シャフトが鋼管よりなり、表面が窒化処理または軟
窒化処理され、３．０ｍｍを越えない範囲で表面層が窒
化の化合物層と窒素の拡散層にされていることを特徴と
するロータリ圧縮機。
【請求項３２】シャフトはこれと別体の偏心部に貫通
して一体化されており、シャフトと偏心部は共に表面が
窒化処理または軟窒化処理され、３．０ｍｍを越えない
範囲で表面層が窒化の化合物層と窒素の拡散層とされて
いることを特徴とする請求項３１に記載のロータリ圧縮
機。
【請求項３３】シャフトはこれと別体の偏心部に貫通
して一体化されており、偏心部は焼結鉄であり、シャフ
トと偏心部は共に表面が窒化処理または軟窒化処理さ
れ、３．０ｍｍを越えない範囲で表面層が窒化の化合物
層と窒素の拡散層にされていることを特徴とする請求項
３１に記載のロータリ圧縮機。
【請求項３４】シャフトはこれと別体の偏心部に貫通
して一体化されており、偏心部は鋼の鍛造品であり、マ
ルテンサイトを含む組織とされていることを特徴とする
請求項３１に記載のロータリ圧縮機。
【請求項３５】シャフトはこれと別体の偏心部に貫通
して一体化されており、偏心部は焼結鉄であり、マルテ
ンサイトまたはパーライトを含む組織とされていること
を特徴とする請求項３１に記載のロータリ圧縮機。
【請求項３６】シャフトと偏心部とは圧入により一体
化されている請求項３１〜３５のいずれか一項に記載の
ロータリ圧縮機。
【請求項３７】鋼管のシャフトが偏心部との嵌め合わ
せ径よりも大きく拡張した部分で偏心部に圧入されてい
る請求項３６に記載のロータリ圧縮機。
【請求項３８】シャフトと偏心部とはろう接により一
体化されている請求項３１〜３５のいずれか一項に記載
のロータリ圧縮機。
【請求項３９】シャフトと偏心部とは溶接により一体
化されている請求項３１〜３５のいずれか一項に記載の
ロータリ圧縮機。
【請求項４０】シャフトと偏心部は一体化状態で最終
仕上げ加工した後、リン酸マンガン処理または／および
二硫化モリブデン処理されている請求項３１〜３９のい
ずれか一項に記載のロータリ圧縮機。
【請求項４１】電動機のロータに連結固定されるとと
もに圧縮機構内でベーンと直接または間接に摺接する偏
心部を持ったシャフトを有するロータリ圧縮機におい
て、前記シャフトが鋼管よりなり、表面が浸炭しオーステン
パー処理されている入れ処理され、３．０ｍｍを越えな
い範囲で表面層がベイナイト組織とされていることを特
徴とするロータリ圧縮機。
【請求項４２】シャフトはこれと別体の偏心部に貫通
して一体化されており、シャフトと偏心部は共に表面が
浸炭しオーステンパー処理されている入れ処理され、
３．０ｍｍを越えない範囲で表面層がベイナイト組織と
されていることを特徴とする請求項４１に記載のロータ
リ圧縮機。
【請求項４３】シャフトはこれと別体の偏心部に貫通
して一体化されており、偏心部は焼結鉄であり、シャフ
トと偏心部は共に表面が浸炭しオーステンパー処理され
ている入れ処理され、３．０ｍｍを越えない範囲で表面
層がベイナイト組織とされていることを特徴とする請求
項４１に記載のロータリ圧縮機。
【請求項４４】シャフトはこれと別体の偏心部に貫通
して一体化されており、偏心部は鋼の鍛造品であり、マ
ルテンサイトを含む組織とされていることを特徴とする
請求項４１に記載のロータリ圧縮機。
【請求項４５】シャフトはこれと別体の偏心部に貫通
して一体化されており、偏心部は焼結鉄であり、マルテ
ンサイトまたはパーライトを含む組織とされていること
を特徴とする請求項４１に記載のロータリ圧縮機。
【請求項４６】シャフトと偏心部とは圧入により一体
化されている請求項４１〜４５のいずれか一項に記載の
ロータリ圧縮機。
【請求項４７】鋼管のシャフトが偏心部との嵌め合わ
せ径よりも大きく拡張した部分で偏心部に圧入されてい
る請求項４６に記載のロータリ圧縮機。
【請求項４８】シャフトと偏心部とはろう接により一
体化されている請求項４１〜４５のいずれか一項に記載
のロータリ圧縮機。
【請求項４９】シャフトと偏心部とは溶接により一体
化されている請求項４１〜４５のいずれか一項に記載の
ロータリ圧縮機。
【請求項５０】シャフトと偏心部は一体化状態での最
終仕上げ加工の後、リン酸マンガン処理または／および
二硫化モリブデン処理で最終に表面処理されている請求
項４１〜４９のいずれか一項に記載のロータリ圧縮機。
【請求項５１】電動機のロータに連結固定されるとと
もに圧縮機構内でベーンと直接または間接に摺接する偏
心部を持ったシャフトを有するロータリ圧縮機におい
て、前記シャフトが鋼管よりなり、その材質のカーボン量が
０．２５ｗｔ％から０．８ｗｔ％で、焼き入れ、焼き戻
しが行われ、表面層がマルテンサイトの組織とされてい
ることを特徴とするロータリ圧縮機。
【請求項５２】シャフトはこれと別体の偏心部に貫通
して一体化されており、偏心部は鋼の鍛造品であり、シ
ャフトと偏心部は共にその材質のカーボン量が０．２５
ｗｔ％から０．８ｗｔ％で、焼き入れ、焼き戻しが行わ
れ、表面層がマルテンサイトの組織とされていることを
特徴とする請求項５１に記載のロータリ圧縮機。
【請求項５３】シャフトはこれと別体の偏心部に貫通
して一体化されており、偏心部は焼結鉄であり、シャフ
トと偏心部は共にその材質のカーボン量が０．２５ｗｔ
％から０．８ｗｔ％で、焼き入れ、焼き戻しが行われ、
表面層がマルテンサイトの組織とされていることを特徴
とする請求項５１に記載のロータリ圧縮機。
【請求項５４】シャフトはこれと別体の偏心部に貫通
して一体化されており、偏心部は鋼の鍛造品であり、マ
ルテンサイトまたはパーライトを含み、そのカーボン量
が０．２５ｗｔ％から０．８ｗｔ％とされていることを
特徴とする請求項５１に記載のロータリ圧縮機。
【請求項５５】シャフトはこれと別体の偏心部に貫通
してそれと一体化されており、偏心部は焼結鉄であり、
フェライトとパーライトを含むか、またはカーボン量が
０．２５ｗｔ％から０．８ｗｔ％でマルテンサイトの組
織とされていることを特徴とする請求項５１に記載のロ
ータリ圧縮機。
【請求項５６】シャフトと偏心部とは圧入により一体
化されている請求項５１〜５５のいずれか一項に記載の
ロータリ圧縮機。
【請求項５７】鋼管のシャフトが偏心部との嵌め合わ
せ径よりも大きく拡張した部分で偏心部に圧入されてい
る請求項５６に記載のロータリ圧縮機。
【請求項５８】シャフトと偏心部とはろう接により一
体化されている請求項５１〜５５のいずれか一項に記載
のロータリ圧縮機。
【請求項５９】シャフトと偏心部とは溶接により一体
化されている請求項５１〜５５のいずれか一項に記載の
ロータリ圧縮機。
【請求項６０】シャフトと偏心部は一体化状態で最終
仕上げ加工された後、リン酸マンガン処理または／およ
び二硫化モリブデン処理で最終に表面処理されている請
求項５１〜５９のいずれか一項に記載のロータリ圧縮
機。