JP2002147377A - スクロール圧縮機およびジャーナル軸受部の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 塩素を含まず耐摩耗特性の乏しいＨＦＣｓ冷
媒あるいは自然冷媒などを用いても、圧縮機のジャーナ
ル軸受部での直接接触による摩耗などの表面損傷を起こ
すことなく摺動損失を低減させることが可能となり、効
率および信頼性が高いスクロール圧縮機を提供する。 【解決手段】 主軸受部２５と偏心軸受部２７からなる
ジャーナル軸受部の端部に環状溝２９、３０を形成す
る、あるいはジャーナル軸受部の端部に環状溝を形成す
るとともに、前記ジャーナル軸受部の端部にクラウニン
グを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は冷凍冷蔵庫や空調機
等に用いられる冷媒圧縮機のジャーナル軸受に関するも
のであり、スクロール圧縮機及びジャーナル軸受部の製
造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】冷凍空調用の電動圧縮機としては、圧縮
部がレシプロ式、ロータリー式およびスクロール式のも
のがあり、いずれの方式も家庭用、業務用の冷凍空調分
野で使用されており、いずれの方式の圧縮機においても
圧縮部を駆動する主軸の径方向の力はジャーナル軸受に
よって支持されている。ここでは、スクロール式の圧縮
機を例に取り従来の技術を説明する。

【０００３】図９に従来のスクロール圧縮機の縦断面図
を示す。密閉容器１の内部には、固定スクロール２ａと
固定スクロール２ａに対して旋回運動する可動スクロー
ル２ｂを噛み合わせた圧縮機構部２と、可動スクロール
２ｂを支えるスラスト軸受３、スラスト軸受３を支承す
る軸受部品４を上部に設けている。そして、可動スクロ
ール２ｂのボス部２ｃに環状のブッシュ材を圧入するこ
とにより偏心軸受６（ジャーナル軸受）を形成し、この
偏心軸受６に主軸５の端部の偏心軸部５ａを回転自在に
挿入し、可動スクロール２ｂを主軸５の回転運動により
旋回運動させる。主軸５には電動機７の回転子７ａが取
り付けられており、密閉容器１に焼き嵌め固定された固
定子７ｂとともに軸受部品４の下部に配設されている。
主軸受８（ジャーナル軸受）は軸受部品４に環状のブッ
シュ材を圧入することにより形成されており、主軸５に
作用する径方向の力を支えている。密閉容器１の下方底
部には潤滑油９を貯溜する油だめ１０が設けられてい
る。また、密閉容器１の側部には冷媒ガスの吸入管１１
が設けられており、圧縮機構部２へ冷媒ガスを導入して
いる。そして、密閉容器１の内部には圧縮側のガス圧力
が作用する構成となっている。主軸５には潤滑油９を各
軸受部、すなわち主軸受８、偏心軸受６、スラスト軸受
３および各摺動面へ供給する貫通孔１３を設け、かつ主
軸５の下端より潤滑油９を吸い上げるようにしている。
１６は密閉容器１の外へ圧縮ガスを出す吐出管である。
１９は可動スクロール２ｂを固定スクロール２ａに対し
て旋回運動させるための自転防止用のオルダムリングで
ある。

【０００４】次に上記機構からなる圧縮機構の作用を説
明する。低圧ガスは吸入管１１より戻り、圧縮機構部２
に吸入される。固定スクロール２ａに対して可動スクロ
ール２ｂを自転しないように旋回運動させることによ
り、固定スクロール２ａと可動スクロール２ｂとの間に
形成された複数の圧縮空間が外側から内側に向かって次
第に縮小させられて圧縮が行われる。圧縮されたガスは
高圧ガスとなり、一旦マフラー１ａに吐出された後、密
閉容器１内から吐出管１６より密閉容器１外へと吐出さ
れ、再び低圧ガスを循環させ、周知の圧縮サイクルを構
成する。

【０００５】一方、主軸５で吸い上げられた潤滑油９
は、主軸５の貫通孔１３の中を上昇し、偏心軸受６、主
軸受８、スラスト軸受３および各摺動部を潤滑、冷却し
て、主軸受８の下部の油排出口から、固定子７ａの連通
孔１８を通って油だめ１０に戻る潤滑サイクルを形成し
ている。

【０００６】従来の業務用のスクロール圧縮機では、冷
媒としてハイドロクロロフルオロカーボン（ＨＣＦＣ２
２）を、冷凍機油として鉱物油を用いていた。主軸５お
よび軸受部品４にはネズミ鋳鉄材を用い、摺動部には高
周波焼入れ等の表面硬化処理を行っていた。そして、主
軸受８および偏心軸受６のジャーナル軸受は軸受部品４
および可動スクロール２ｂのボス部２ｃに環状の裏金付
き樹脂複合軸受材あるいは裏金付きメタル軸受材を圧入
することにより形成していた。裏金付き樹脂複合軸受材
は、板厚１．３〜１．８ｍｍ程度の鋼板を裏金に用い、
その鋼板上面に多孔質焼結層および樹脂層を形成した軸
受材である。樹脂層は、ポリイミド樹脂およびＰＴＦＥ
樹脂などの樹脂中にカーボン（硬度Hｖ７００程度）な
どの硬質物質を分散させていた。同様に、裏金付きメタ
ル軸受材は鋼板を裏金に用い、その鋼板上面に銅合金、
アルミニウム合金、鉛基ホワイトメタル等の軟質の軸受
メタル層を形成した軸受材である。

【０００７】圧縮室内のガス圧力の径方向成分および慣
性力等のため可動スクロールには径方向の荷重が作用す
る。この荷重は、その作用する方向が主軸５の回転と同
じ方向に回転し、偏心軸受６を介して主軸受８で支持さ
れる。すなわち、鋳鉄材料から成る主軸５は、ガス圧縮
等により発生する非常に大きな荷重で、主軸受８の内面
に押し付けられながら回転運動することになる。つま
り、主軸５は常に同じ箇所が主軸受８に押しつけられて
回転する、いわゆる回転荷重となっている。偏心軸受６
の場合も同様である。この主軸の回転により、主軸受８
および偏心軸受６のジャーナル軸受内部にはくさび形油
膜が形成され、発生する油膜圧力の合力と荷重が釣り合
うことで、主軸が支えられていた。主軸とジャーナル軸
受内面の間に油膜が形成されることにより、主軸とジャ
ーナル軸受内面が直接接触しない状態、すなわち潤滑状
態は流体潤滑状態となり、大きな摩耗が発生することは
なかった。

【０００８】従来用いられてきた冷媒ＨＣＦＣ２２は分
子中に塩素原子を含むことにより極圧剤的潤滑効果を発
揮し、耐摩擦、耐摩耗特性が非常に良かった。また、冷
凍機油として用いてきた鉱物油は耐摩耗、耐焼付き性に
優れた冷凍機油であった。このように、従来の冷媒、冷
凍機油の潤滑性は高かった。このため、ジャーナル軸受
部での潤滑状態が、流体潤滑状態から混合潤滑状態、境
界潤滑状態に変化しても、大きな摩耗が発生し信頼性を
損ねることはなかった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】今後、地球環境、特に
オゾン層保護および地球温暖化防止の観点から、空調機
用冷媒を従来用いてきた冷媒ＨＣＦＣ２２から塩素原子
を含まないハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣｓ）冷媒
あるいは炭化水素（ＨＣ）、二酸化炭素（ＣＯ₂）など
の自然冷媒に切り替える必要がある。しかしながら、こ
のＨＦＣｓ冷媒および自然冷媒は、分子中に塩素原子を
含まないため極圧剤的潤滑効果が乏しく、耐摩耗・耐焼
付き特性が非常に劣化する。そして、この際に使用する
冷凍機油は、ＨＦＣｓ冷媒および自然冷媒に対して相溶
性が必要との観点から、ポリオールエステル（ＰＯＥ）
油の採用を検討している。この冷凍機油は、従来の鉱物
油に比べて耐摩耗・耐焼付き特性が非常に劣化する。

【００１０】そのためＨＦＣｓ冷媒および自然冷媒を用
いた場合、上記従来の構成では、過酷な運転条件におい
て、ガス圧縮等により過大な荷重が発生し主軸受８およ
び偏心軸受６と主軸５の間の潤滑油膜が切れやすくな
り、混合潤滑または境界潤滑状態となる。そして、その
ような状態が続いた場合には主軸５の高周波焼き入れに
よる表面硬化層に摩耗が発生し信頼性を損ねることがあ
った。

【００１１】さらに、上記従来の構成では、圧縮機構部
２が主軸５を支える主軸受８から軸方向に突き出した構
成であるため、可動スクロール２ｂに作用する荷重によ
って主軸５にはモーメントが加わり撓みが生じて、主軸
受８の軸受端部において片当たり現象が生じていた。主
軸５が撓み傾斜するため、偏心軸受６の軸受端部におい
ても同様に片当たり現象が生じていた。このため、荷重
分布は軸受の軸方向に一様ではなく、軸受端部で荷重が
極端に高くなる傾向があった。その結果、軸受端部近傍
が主軸との直接接触により摩耗など表面損傷を起こしや
すかった。そして、摺動損失および摩耗が増大し、圧縮
機の効率を低下させるだけでなく信頼性も損ねていた。

【００１２】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、ＨＦＣｓ冷媒あるいは自然冷媒の摺動雰囲気下にお
けるジャーナル軸受部の摺動損失の低減による高効率化
および高信頼性化を可能とするスクロール圧縮機及びジ
ャーナル軸受部の製造方法を提供することを目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、第１の本発明（請求項１に対応）は、圧縮機構
部と、前記圧縮機構部を駆動する主軸と、前記主軸を支
えるジャーナル軸受部と、前記主軸を回転駆動する電動
機とを備え、前記ジャーナル軸受部の端部に環状溝を形
成したことを特徴とするスクロール圧縮機である。

【００１４】また、第２の本発明（請求項２に対応）
は、前記ジャーナル軸受部の端部にクラウニングをも形
成したことを特徴とする第１の本発明に記載のスクロー
ル圧縮機である。

【００１５】また、第３の本発明（請求項３に対応）
は、前記主軸は、前記圧縮機構部の側に偏心軸部と、前
記偏心軸部の前記圧縮機構部とは反対側に主軸部とを有
し、前記ジャーナル軸受部は、前記主軸部を支える主軸
受部と前記偏心軸部を支える偏心軸受部とを有し、前記
環状溝または前記環状溝と前記クラウニングは、前記偏
心軸受部の前記主軸部側の端部、または前記主軸受部の
前記偏心軸部の側の端部に少なくとも形成されているこ
とを特徴とする第１または２の本発明に記載のスクロー
ル圧縮機である。

【００１６】また、第４の本発明（請求項４に対応）
は、前記ジャーナル軸受部には、カーボンブッシュ材、
樹脂ブッシュ材、裏金付き樹脂複合軸受材、裏金付きメ
タル軸受材あるいは鋳鉄材が用いられていることを特徴
とする第１〜３の本発明のいずれかに記載のスクロール
圧縮機である。

【００１７】また、第５の本発明（請求項５に対応）
は、前記主軸の表面は、浸硫窒化処理あるいはりん酸塩
処理を少なくとも含む化成処理を施されたことを特徴と
する第１〜４の本発明のいずれかに記載のスクロール圧
縮機である。

【００１８】また、第６の本発明（請求項６に対応）
は、前記圧縮機構部が圧縮する作動流体は、ハイドロフ
ルオロカーボン（ＨＦＣｓ）冷媒であり、前記圧縮機構
部、前記主軸部および前記ジャーナル軸受部を潤滑する
冷凍機油は、前記ＨＦＣｓ冷媒に対する溶解度が乏しい
アルキルベンゼン油もしくは鉱物油であることを特報と
する第１〜５の本発明のいずれかに記載のスクロール圧
縮機である。

【００１９】また、第７の本発明（請求項７に対応）
は、前記圧縮機構部が圧縮する作動流体は、ハイドロフ
ルオロカーボン（ＨＦＣｓ）冷媒であり、前記圧縮機構
部、前記主軸部および前記ジャーナル軸受部を潤滑する
冷凍機油は、前記ＨＦＣｓ冷媒に対する相溶油であるこ
とを特徴とする第１〜５の本発明のいずれかに記載のス
クロール圧縮機である。

【００２０】また、第８の本発明（請求項８に対応）
は、前記相溶油とは、エステル油またはエーテル油であ
ることを特徴とする第７の本発明に記載のスクロール圧
縮機である。

【００２１】また、第９の本発明（請求項９に対応）
は、前記圧縮機構部が圧縮する作動流体は、炭化水素
（ＨＣ）冷媒もしくは二酸化炭素（ＣＯ₂）冷媒である
ことを特徴とする第１〜５の本発明のいずれかに記載の
スクロール圧縮機である。

【００２２】また、第１０の本発明（請求項１０に対
応）は、圧縮機構部と、前記圧縮機構部を駆動する主軸
と、前記主軸を支えるジャーナル軸受部と、前記主軸を
回転駆動する電動機とを備え、前記ジャーナル軸受部の
端部に環状溝を形成したスクロール圧縮機に用いられる
ジャーナル軸受部を製造するジャーナル軸受部の製造方
法であって、前記ジャーナル軸受部の前記主軸受内面を
研削し、内面が研削された前記ジャーナル軸受部の端部
に前記環状溝を形成することを特徴とするジャーナル軸
受部の製造方法である。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明のいくつかの実施の
形態について、図面を参照しながら説明する。

【００２４】（実施の形態１）図１は本発明の第１の実
施の形態におけるスクロール圧縮機用ジャーナル軸受の
要部断面図、図２は図1に示した本発明の第１の実施の
形態におけるスクロール圧縮機用ジャーナル軸受の偏心
軸受部のブッシュ材の縦断面図、図３は図1に示した第
１の実施の形態におけるスクロール圧縮機用ジャーナル
軸受の主軸受部のブッシュ材の縦断面図である。ここで
図１に示すスクロール圧縮機用ジャーナル軸受は、ジャ
ーナル軸受部以外の圧縮機の構成は、図９で詳述した従
来のスクロール圧縮機と同様な構成であり、同一機能部
品については同一番号を使用する。また、従来例と同一
の構成および作用の説明は省くことにする。

【００２５】主軸受２５は軸受部品４に環状のカーボン
ブッシュ材２６を焼き嵌めし固定している。同様に、偏
心軸受２７は可動スクロール２ｂのボス部２ｃに環状の
カーボンブッシュ材２８を焼き嵌めし固定している。カ
ーボンブッシュ材２６、２８は、リング状に成形し焼結
したカーボン素材にＰｂ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｃｕなどの金属
元素を含浸させた後、摺動表面を研削、研磨して仕上げ
たものである。環状のカーボンブッシュ材２６、２８の
肉厚は３．５mmとし、主軸受２５の上端部および偏心軸
受２７の下端部に幅１ｍｍ、深さ３ｍｍの環状溝２９、
３０を形成している。主軸５および軸受部品４にはネズ
ミ鋳鉄材ＦＣ２５０を用い、主軸５の摺動部には高周波
焼入れを行い表面硬度を高めている。

【００２６】次に上記構成からなる圧縮機用ジャーナル
軸受の作用を説明する。固定スクロール（図示せず）に
対して可動スクロール２ｂを自転しないように旋回運動
させることにより、固定スクロールと可動スクロール２
ｂの間に形成される複数の圧縮空間が外側から内側へ向
かって次第に縮小させられ圧縮が行われる。圧縮された
ガスは高圧ガスとなる。この高圧のガス圧力の径方向成
分および慣性力等のため可動スクロール２ｂには径方向
の荷重が作用する。この荷重は、偏心軸受２７を介して
主軸受２５で支持される。

【００２７】このように、鋳鉄材料から成る主軸５は、
過酷な運転条件において、ガス圧縮等により発生する非
常に大きな荷重で、主軸受２５の内面に押し付けられな
がら回転運動するため、この主軸の回転により軸受内部
に形成される油膜の厚さが薄くなり、潤滑状態が非常に
過酷となり、主軸とジャーナル軸受内面が直接接触する
状態、すなわち混合潤滑あるいは境界潤滑状態に移行し
やすい。また、可動スクロール２ｂに作用する荷重によ
って主軸５にはモーメントが加わり撓みが生じて、主軸
受２５および偏心軸受２７の軸受端部において軸受隙間
が小さくなり片当たり現象が生じやすい。

【００２８】しかしながら、本実施形態では、主軸５と
軸受内面との軸受隙間が小さくなる（あるいは直接接触
する）主軸受２５の上端部および偏心軸受２７の下端部
に環状溝２９、３０を設けた構成としたため、軸受端部
での軸受部の剛性が低下する。したがって、主軸にモー
メントが加わり軸受内での主軸の傾斜が生じ、荷重分布
が軸受端部で大きくなった場合には、軸受端部のブッシ
ュ材が変形することによって、主軸と軸受ブッシュの接
触応力を減少させることが可能となる。このため、軸受
端部近傍が主軸と直接接触して表面損傷するようなこと
はなく、流体潤滑状態を保つことができる。したがっ
て、摩擦係数が低く、摺動損失が小さいジャーナル軸受
を実現できる。

【００２９】なお、環状のブッシュ材の軸受両端部に環
状溝を設けた場合にも、同様の効果が得られることは言
うまでもない。

【００３０】以上のことから、本実施形態によれば、潤
滑性の乏しい代替冷媒とそれに対応した冷凍機油を用い
た場合でも、摩耗発生により信頼性を損なうことなく、
ジャーナル軸受での摺動損失を減少させ、圧縮機の効率
を著しく高めることが可能となる。

【００３１】なお、主軸の材料にはネズミ鋳鉄材ＦＣ２
５０を用いていたが、鋼材Ｓ４５Ｃ、ＳＣＭ４１５、Ｓ
ＡＣＭ６４５等を用いる場合にも同様な効果が得られ
る。さらに、スクロール圧縮機用のジャーナル軸受の構
成を示したが、レシプロ圧縮機およびロータリー圧縮機
など、他の圧縮機のジャーナル軸受でも、同様な効果が
得られる。

【００３２】また、本実施形態では冷媒としてＨＦＣ４
１０Ａを、冷凍機油には冷媒ＨＦＣ４１０Ａに対して溶
解度が乏しいアルキルベンゼン油（摂氏４０度における
粘度が３１．３ｍｍ²／ｓ）を用いている。このよう
に、冷媒に対して溶解度の低い冷凍機油を用いることに
より、主軸と軸受の隙間に形成される油膜が冷媒に溶解
しにくいため洗い流されにくくなる。さらに、冷媒に溶
解しにくいため潤滑油の粘度低下が僅かとなる。したが
って、油膜が切れ、主軸とジャーナル軸受内面が直接接
触することがなくなるため、摺動損失および信頼性を向
上できる。

【００３３】なお、冷凍機油としてＨＦＣｓ冷媒に対し
て溶解性が乏しい鉱油（摂氏４０度における粘度が３２
ｍｍ²／ｓ）を用いた場合でも、同様な効果が得られ
る。

【００３４】また、冷凍機油としてＨＦＣｓ冷媒に対し
て相溶するエステル油もしくはエーテル油を用いた場合
でも、本実施形態のジャーナル軸受を採用することによ
り、摺動損失を低減でき、信頼性を著しく向上できるこ
とは言うまでもない。

【００３５】さらに、冷媒としてＨＣ冷媒を、冷凍機油
にはＨＣ冷媒に対して溶解性の高い鉱油もしくはアルキ
ルベンゼン油を用いた場合、冷凍機油の粘度低下が著し
く、ジャーナル軸受の摺動条件が一層過酷となるが、本
実施形態の圧縮機用ジャーナル軸受を採用することによ
り、耐摩耗性を向上させることが可能であり、高い信頼
性を得ることができる。冷媒としてＣＯ₂冷媒を用いた
場合には、軸受に作用する荷重が非常に大きくなるため
ジャーナル軸受の摺動条件が一層過酷となるが、本実施
形態の圧縮機用ジャーナル軸受を採用することにより、
同様の効果が得られる。

【００３６】（実施の形態２）以下、本発明の第２の実
施の形態について図面を参照しながら説明する。

【００３７】図４は本発明の第２の実施の形態における
スクロール圧縮機用の偏心軸受のブッシュ材の縦断面
図、図５は本発明の第２の実施の形態におけるスクロー
ル圧縮機用の主軸受のブッシュ材の縦断面図である。第
１の実施の形態では環状のカーボンブッシュ材を用いた
が、本実施の形態ではポリイミド系樹脂のブッシュ材３
５、３８を用いている。環状のポリイミド系樹脂のブッ
シュ材３５、３８の肉厚は３．５mmとし、主軸受の上端
部および偏心軸受の下端部に幅１ｍｍ、深さ３ｍｍの環
状溝３６、３９と、クラウニング３７、４０を形成して
いる。クラウニング３７、４０は、幅２〜５ｍｍで、半
径RがR＞５００ｍｍの円弧を形成することによって構成
している。円弧部の半径ＲがＲ＜５００の場合、軸受端
面部において、軸とブッシュ材の間に形成される隙間が
大きくなりすぎ油膜が形成されにくくなるため、逆に潤
滑性能を低下させる。このため、円弧部の半径ＲはＲ＞
５００の場合が望ましい。ポリイミド系樹脂のブッシュ
材３５、３８の形状（外径、内径、長さ）は第１の実施
の形態で用いたブッシュ材と同一である。

【００３８】このように、主軸受の上端部および偏心軸
受の下端部に環状溝３６、３９を設け、かつ、円弧状の
クラウニング３７、４０を設けた構成としているため、
主軸にモーメントが加わり軸受内での主軸のたわみある
いは傾斜が生じた場合でも、軸受端部において主軸と軸
受ブッシュの接触応力をさらに一層減少させることが可
能となる。このため、軸受端部近傍が主軸と直接接触し
て表面損傷するようなことはなく、流体潤滑状態を保つ
ことができる。したがって、摩擦係数が低く、摺動損失
が小さいジャーナル軸受を実現できる。

【００３９】なお、環状のカーボンブッシュ材の両端部
に環状溝およびクラウニングを設けた場合にも、同様の
効果が得られることは言うまでもない。

【００４０】さらに、本実施の形態では、ブッシュ材に
ポリイミド系樹脂のブッシュ材を用いたため、前述の実
施の形態のカーボンブッシュ材に比べ脆くなくなり、ブ
ッシュ材端部の欠けがなくなるとともに、ブッシュ材を
軸受部品あるいは可動スクロールのボス部に圧入する事
が可能となり、生産性が非常に高まる。すなわち、工法
上非常に容易に低摺動損失、高信頼性のジャーナル軸受
を実現できる。また、ブッシュ材に裏金付き樹脂複合軸
受を用いた場合および裏金付きメタル軸受材を用いた場
合には、ブッシュ材の量産が容易となるため、軸受コス
トが非常に安くなる。ブッシュ材を軸受部品に圧入でき
生産性が非常に高まることは言うまでもなく、工法上非
常に容易にしかも低コストで低摺動損失、高信頼性のジ
ャーナル軸受を実現できる。

【００４１】（実施の形態３）以下、本発明の第３の実
施の形態について図面を参照しながら説明する。

【００４２】図６は本発明の第３の実施の形態における
スクロール圧縮機用ジャーナル軸受の要部断面図であ
る。第１の実施の形態と異なるのは、鋳鉄材の軸受部品
４５およびアルミ合金材の可動スクロール４６ｂのボス
部４６ｃに直接、主軸受４７と偏心軸受４８を形成し、
その主軸受４７の上端部および偏心軸受４８の下端部に
幅１ｍｍ、深さ３ｍｍの環状溝４９、５０を形成した点
である。主軸受４７および偏心軸受４８の軸受内面はＲ
ａ０．２に仕上げている。主軸５１にはＳＣＭ４１５鋼
を用い、表面を浸硫窒素化処理している。

【００４３】このように、主軸受４７の上端部および偏
心軸受４８の下端部に環状溝４９、５０を形成している
ため、主軸にモーメントが加わり軸受内での主軸のたわ
みあるいは傾斜が生じた場合でも、軸受端部において主
軸と軸受ブッシュの接触応力を減少させることが可能と
なる。このため、軸受端部近傍が主軸と直接接触して表
面損傷するようなことはなく、流体潤滑状態を保つこと
ができる。したがって、摩擦係数が低く、摺動損失が小
さいジャーナル軸受を実現できる。さらに、主軸５１の
表面に浸硫窒素化処理を施しているため、耐凝着摩耗性
を一層向上させることが可能となり、ジャーナル軸受の
信頼性を向上できる。なお、主軸５１の表面に、りん酸
マンガン処理などのりん酸塩処理を行った場合にも、同
様に主軸の耐摩耗性を向上できることは言うまでもな
い。

【００４４】さらに、本実施の形態では、軸受部品４５
および可動スクロール４６ｂのボス部４６ｃに直接、主
軸受４７と偏心軸受４８を形成し、その主軸受４７の上
端部および偏心軸受４８の下端部に環状溝４９、５０を
形成したため、ブッシュ材を用いることなく、その圧入
工程も不要となり、低コスト化が図れるのみならず、生
産性が非常に高まる。すなわち、工法上非常に容易にし
かも低コストで低摺動損失、高信頼性のジャーナル軸受
を実現できる。

【００４５】（実施の形態４）以下、本発明の第４の実
施の形態について図面を参照しながら説明する。

【００４６】図７は本発明の第４の実施の形態における
圧縮機用主軸受の製造方法を表す工程図、図８は本発明
の第４の実施の形態における圧縮機用主偏心軸受の製造
方法を表す工程図である。鋳鉄材の軸受部品５５の主軸
受内面５６を研削加工し、表面粗さＲａ０．２とする第
１の加工工程の後、軸受端部に環状溝５７を形成する第
２の加工工程を行う。同様に、アルミ合金材の可動スク
ロール５８のボス部５９の偏心軸受内面６０を研削加工
し、表面粗さＲａ０．２とする第１の加工工程の後、軸
受端部に環状溝６１を形成する第２の加工工程を行う。

【００４７】軸受端面に環状溝の加工を最初に行った
後、軸受内面の研削加工を行う場合、軸受端面部での剛
性が低下しているため、研削砥石から軸受加工面が逃げ
てしまい精度良い軸受内面加工を行うことができない。
本実施形態では、軸受内面の仕上げ加工を行った後、軸
受端面の環状溝加工を行うため、加工精度良く軸受内面
の加工を行うことが可能となり、軸と軸受内面の軸受隙
間を均一に保ち、表面粗さを低減することができる。そ
のため、流体潤滑を保つことが容易となり、摩擦係数が
低く摺動損失が小さいジャーナル軸受を実現することが
できる。

【００４８】なお、軸受内面の第１の加工工程におい
て、研磨加工を加えれば、さらに軸受内面の表面粗さが
向上するため、一層流体潤滑を保つことが容易となり、
低摺動損失化を図ることが可能となる。

【００４９】なお、本発明のジャーナル軸受部は、本実
施の形態における主軸受２５と偏心軸受２７とを有する
ものに限らず、主軸受２５または偏心軸受２７のいずれ
か一方のみを有するものであっても構わない。要するに
本発明のジャーナル軸受部は、主軸を支えることが出来
る軸受部でありさえすればよい。

【００５０】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように本
発明は、分子中に塩素原子を含まず耐摩耗特性の乏しい
ＨＦＣｓ冷媒あるいは自然冷媒などを用いても、圧縮機
のジャーナル軸受部での直接接触による摩耗などの表面
損傷を起こすことなく摺動損失を低減させることが可能
となり、効率および信頼性が高いスクロール圧縮機およ
びジャーナル軸受の製造方法を提供できるという長所を
有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における圧縮機用ジ
ャーナル軸受の要部断面図

【図２】本発明の第１の実施の形態におけるスクロール
圧縮機用ジャーナル軸受の偏心軸受部のブッシュ材の縦
断面図

【図３】本発明の第１の実施の形態におけるスクロール
圧縮機用ジャーナル軸受の主軸受部のブッシュ材の縦断
面図

【図４】本発明の第２の実施の形態におけるスクロール
圧縮機用ジャーナル軸受の偏心軸受部のブッシュ材の縦
断面図

【図５】本発明の第２の実施の形態におけるスクロール
圧縮機用ジャーナル軸受の主軸受部のブッシュ材の縦断
面図

【図６】本発明の第３の実施の形態におけるスクロール
圧縮機用ジャーナル軸受の要部断面図

【図７】本発明の第４の実施の形態における圧縮機用主
軸受の製造方法を表す工程図

【図８】本発明の第４の実施の形態における圧縮機用主
偏心軸受の製造方法を表す工程図

【図９】従来のスクロール圧縮機の縦断面図

【符号の説明】

４，４５，５５ 軸受部品 ５，５１ 主軸 ２５，４７ 主軸受 ２６，２８ カーボンブッシュ材 ２７，４８ 偏心軸受 ２９，３０，３６，３９，４９，５０，５７，６１ 環
状溝 ３５，３８ ポリイミド系樹脂のブッシュ材 ３７，４０ クラウニング ４６ｂ 可動スクロール ４６ｃ ボス部 ５６ 主軸受内面 ６０ 偏心軸受内面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松尾 光晴 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 AA21 AB03 BB06 BB10 BB31 BB50 CC17 CC38 CC39 3H039 AA03 AA06 AA12 BB04 BB11 CC19 CC35 CC41

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機構部と、 前記圧縮機構部を駆動する主軸と、 前記主軸を支えるジャーナル軸受部と、 前記主軸を回転駆動する電動機とを備え、 前記ジャーナル軸受部の端部に環状溝を形成したことを
   特徴とするスクロール圧縮機。
2. 【請求項２】 前記ジャーナル軸受部の端部にクラウニ
   ングをも形成したことを特徴とする請求項１記載のスク
   ロール圧縮機。
3. 【請求項３】 前記主軸は、前記圧縮機構部の側に偏心
   軸部と、前記偏心軸部の前記圧縮機構部とは反対側に主
   軸部とを有し、 前記ジャーナル軸受部は、前記主軸部を支える主軸受部
   と前記偏心軸部を支える偏心軸受部とを有し、 前記環状溝または前記環状溝と前記クラウニングは、前
   記偏心軸受部の前記主軸部側の端部、または前記主軸受
   部の前記偏心軸部の側の端部に少なくとも形成されてい
   ることを特徴とする請求項１または２に記載のスクロー
   ル圧縮機。
4. 【請求項４】 前記ジャーナル軸受部には、カーボンブ
   ッシュ材、樹脂ブッシュ材、裏金付き樹脂複合軸受材、
   裏金付きメタル軸受材あるいは鋳鉄材が用いられている
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のスク
   ロール圧縮機。
5. 【請求項５】 前記主軸の表面は、浸硫窒化処理あるい
   はりん酸塩処理を少なくとも含む化成処理を施されたこ
   とを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のスクロ
   ール圧縮機。
6. 【請求項６】 前記圧縮機構部が圧縮する作動流体は、
   ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣｓ）冷媒であり、 前記圧縮機構部、前記主軸部および前記ジャーナル軸受
   部を潤滑する冷凍機油は、前記ＨＦＣｓ冷媒に対する溶
   解度が乏しいアルキルベンゼン油もしくは鉱物油である
   ことを特報とする請求項１〜５のいずれかに記載のスク
   ロール圧縮機。
7. 【請求項７】 前記圧縮機構部が圧縮する作動流体は、
   ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣｓ）冷媒であり、 前記圧縮機構部、前記主軸部および前記ジャーナル軸受
   部を潤滑する冷凍機油は、前記ＨＦＣｓ冷媒に対する相
   溶油であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに
   記載のスクロール圧縮機。
8. 【請求項８】 前記相溶油とは、エステル油またはエー
   テル油であることを特徴とする請求項７記載のスクロー
   ル圧縮機。
9. 【請求項９】 前記圧縮機構部が圧縮する作動流体は、
   炭化水素（ＨＣ）冷媒もしくは二酸化炭素（ＣＯ₂）冷
   媒であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記
   載のスクロール圧縮機。
10. 【請求項１０】 圧縮機構部と、 前記圧縮機構部を駆動する主軸と、 前記主軸を支えるジャーナル軸受部と、 前記主軸を回転駆動する電動機とを備え、 前記ジャーナル軸受部の端部に環状溝を形成したスクロ
    ール圧縮機に用いられるジャーナル軸受部を製造するジ
    ャーナル軸受部の製造方法であって、 前記ジャーナル軸受部の前記主軸受内面を研削し、 内面が研削された前記ジャーナル軸受部の端部に前記環
    状溝を形成することを特徴とするジャーナル軸受部の製
    造方法。