JP5787744B2

JP5787744B2 - 摺動機構およびロータリ圧縮機およびスクロール圧縮機

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Publication number: JP5787744B2
Application number: JP2011281038A
Authority: JP
Inventors: 直亮高橋; 中筋　智明; 智明中筋; 朴木　継雄; 継雄朴木; 西木　照彦; 照彦西木; 文一長岡
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2011-12-22
Filing date: 2011-12-22
Publication date: 2015-09-30
Anticipated expiration: 2031-12-22
Also published as: JP2013130143A

Description

この発明は、潤滑油を介して対向する摺動面の耐摩擦特性を向上させる摺動機構およびロータリ圧縮機およびスクロール圧縮機に関するものである。

従来の摺動部を有する機器では効率向上のために、摺動部での摩擦損失を低減することが所望されている。例えば、近年、地球環境に対する意識の高まりから高性能空調機器の需要が増加している。その中でも、空調機器の性能は圧縮機の能力に大きく依存しており、圧縮機の出力向上および効率改善が必須となっている。そして、この圧縮機は密閉容器内に１つもしくは複数の圧縮室を内包する圧縮機構と、これを駆動する電動機とが内蔵されている。そして、圧縮機の効率を改善する方法の１つとして、上記圧縮室を構成する多数の摺動部の摩擦損失を低減する方法が挙げられている。

一般的に、摺動部の摩擦損失を低減する方法として、摺動面の微小な凹凸を平滑化し、面粗度を向上させる方法や、化成処理により摩擦特性に優れたリン酸マンガン皮膜を形成する方法などが知られている。そして、摺動面間に潤滑油を十分に保持できず、油膜が破断して摺動部材相互が接触するような境界潤滑領域での摺動状態が長時間継続すると、凝着やアブレシブ摩耗に至るという問題に対して、従来の摺動部材表面に摺動条件に応じた面積比でくぼみを形成することで、摩擦損失の低減や耐摩耗性を向上させている（例えば、特許文献１参照）。また、他の従来では、キニー型（又は、スイング型）圧縮機を高速回転させた場合の摺動部に摩耗や焼付きが発生するという問題に対して、潤滑油の粘度を変更することなく上記問題を防止するために、対向する摺動部材の少なくとも一方の表面にくぼみや溝等の潤滑油の保持部を設けるものがある（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１１―２１５９７号公報特開２００１―１５３０６７号公報

従来の摺動機構は、潤滑油を介して対向する少なくとも一方の摺動面に潤滑油を保持するくぼみを任意の割合で形成するのみで、摩擦損失の低減や耐摩耗性を向上させる効果が小さいという問題点があった。インバーターエアコンの普及により、冷凍サイクル用の圧縮機等では、潤滑油を介した摺動部が油切れによる摩擦損失や摩耗をより発生しやすい境界潤滑領域となる低回転での運転が重要視されている。上記条件で圧縮機を運転した場合、油を十分に保持できず油膜が破断し、摩擦損失や摩耗が発生するという問題点があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、潤滑油を介して対向する摺動面の耐摩擦特性を向上させる摺動機構およびロータリ圧縮機およびスクロール圧縮機を提供することを目的とする。

この発明の摺動機構は、
第１摺動部材と、第２摺動部材とがなす摺動面に潤滑油を介在させた摺動機構において、
上記第１摺動部材および上記第２摺動部材の摺動面には、リン酸マンガン皮膜がそれぞれ形成され、
上記第１摺動部材および上記第２摺動部材の摺動面には、少なくともいずれか一方の上記摺動面上に摺動面積に対する全くぼみの体積の割合が４．４×１０^−４から７．６×１０^−４ｍｍ^３／ｍｍ^２となるようにくぼみ形状及びその面積比を設定した上記潤滑油を保持するくぼみが形成されているものである。

この発明の摺動機構によれば、
潤滑油を介して対向する摺動面の耐摩擦特性を向上させる。

この発明の実施の形態１における摺動機構の構成を示す断面図および第１摺動部材の構成を示す斜視図である。この発明の実施の形態１における他の摺動機構の構成を示す図である。この発明の実施の形態１における他の摺動機構の構成を示す図である。図１に示した摺動機構のくぼみを作成するためのくぼみ形成装置である。図４に示したくぼみ形成装置にて形成したくぼみの形成例を示した図である。図４に示したくぼみ形成装置にて形成したくぼみの断面状態を示した図である。図４に示したくぼみ形成装置にて形成した各材質におけるくぼみの形成例を示した図である。この発明の実施の形態１における摺動機構および比較例の摺動機構の摩擦係数の評価を行うためのディスクオンディスク試験機を示した斜視図である。図８に示したディスクオンディスク試験機における実験条件を示した図である。図８に示したディスクオンディスク試験機において実験を行った比較例の構成を示した図である。図１０に示した比較例の実験結果を示した図である。図１０に示した比較例の実験結果を示した図である。図１０に示した比較例の実験結果を示した図である。図１０に示した比較例の実験結果を示した図である。図８に示したディスクオンディスク試験機において実験を行った比較例の構成を示した図である。図１５に示した比較例の実験結果を示した図である。図１５に示した比較例の実験結果を示した図である。図１５に示した比較例の実験結果を示した図である。図１５に示した比較例の実験結果を示した図である。図１５に示した各比較例の実験結果を平均値化した図である。図８に示したディスクオンディスク試験機において実験を行った実施例および比較例の構成を示した図である。図２１に示した実施例および比較例の実験結果を示した図である。図２１に示した実施例および比較例の実験結果を示した図である。図２１に示した実施例および比較例の実験結果を示した図である。図２１に示した実施例および比較例の実験結果を示した図である。本発明の実施の形態２における２気筒ロータリ圧縮機の構成を示した図である。本発明の実施の形態３におけるスクロール圧縮機の構成を示した図である。

実施の形態１．
以下、本願発明の実施の形態について説明する。図１はこの発明の実施の形態１における摺動機構の構成を示す断面図および第１摺動部材の構成を示す斜視図、図２および図３はこの発明の実施の形態１における他の摺動機構の構成を示す図、図４は図１に示した摺動機構のくぼみを作成するためのくぼみ形成装置、図５は図４に示したくぼみ形成装置にて形成したくぼみの形成例を示した図、図６は図４に示したくぼみ形成装置にて形成したくぼみの断面状態を示した図、図７は図４に示したくぼみ形成装置にて形成した各材質におけるくぼみの形成例を示した図である。

図８はこの発明の実施の形態１における摺動機構および比較例の摺動機構の摩擦係数の評価を行うためのディスクオンディスク試験機を示した斜視図、図９は図８に示したディスクオンディスク試験機における実験条件を示した図、図１０は図８に示したディスクオンディスク試験機において実験を行った比較例の構成を示した図、図１１ないし図１４は図１０に示した比較例の実験結果を示した図、図１５は図８に示したディスクオンディスク試験機において実験を行った比較例の構成を示した図、図１６ないし図１９は図１５に示した比較例の実験結果を示した図、図２０は図１５に示した各比較例の実験結果を平均値化した図、図２１は図８に示したディスクオンディスク試験機において実験を行った実施例および比較例の構成を示した図、図２２ないし図２５は図２１に示した実施例および比較例の実験結果を示した図である。

図１において、摺動機構３は、第１摺動部材３ａと第２摺動部材３ｂとがなす摺動面４に潤滑油５を介在させたものである。そして、第１摺動部材３ａおよび第２摺動部材３ｂの各摺動面４には、リン酸マンガン皮膜２ａ、２ｂがそれぞれ形成されている。
第１摺動部材３ａの摺動面４には、摺動面積に対する全くぼみの体積の割合が４．４×１０^−４から７．６×１０^−４となるようにくぼみ形状及びその面積比を設定したくぼみ１が複数個規則的に形成されている。第１および第２摺動部材３ａ、３ｂの各摺動面４には化成処理によりリン酸マンガン皮膜２ａ、２ｂが皮膜されている。

図４において、くぼみ形成装置はマシニングセンタ等の加工機（図示なし）に装着されており、加工機の主軸に回転されるマンドレル１０と、このマンドレル１０に固定された回転フレーム８と、この回転フレーム８に取り付けられているローラー７と、マンドレル１０の外周部にベアリング（図示なし）を介して外装となるステム１１と、回転フレームに対面するように設けられた固定フレーム９と、この固定フレーム９に上下運動が可能になるよう取り付けられたくぼみ１を形成するための鋼球６と、固定フレーム９をステム１１に固定するカバー１２から構成されている。

図８において、ディスクオンディスク試験機は、潤滑油５０を満たすためのプール１８と、プール１８の固定台１６に固定ピン（図示なし）によって位置決めされた摺動面４０を有する第１摺動部材１５と、第１摺動部材１５と潤滑油５０を介して対向する摺動面４０を有する第２摺動部材１４と、第２摺動部材１４を第１摺動部材１５に荷重を加えて押付ける主軸１７から構成されている。そして、このディスクオンディスク試験機は第１摺動部材１５が固定ピンによって位置決めされたプール１８が揺動することで、主軸１７に荷重を加えられながら固定されている第２摺動部材１４と第１摺動部材１５が潤滑油５０を介して摺動することを可能とし、また、プール１８にカバー（図示なし）を取り付けることで潤滑油５０の漏れを防止している。尚、ここで言う、第２摺動部材１４、第１摺動部材１５および摺動面４０および潤滑油５０とは、実施例および比較例におけるそれぞれの各部分を示すものである。

次に上記のように構成された実施の形態１の摺動機構について説明する。まず、図４に示したくぼみ形成装置によりくぼみを形成する方法について説明する。まず、鋼球６の直径はφ１．０からφ１１．０ｍｍの範囲で選定し、鋼球６の押込み量をくぼみ１を形成する摺動面４を基準として、第１および第２摺動部材３ａ、３ｂの材質に応じた任意の量だけ押込むことでくぼみ１の径・深さを任意の値で形成することができる。鋼球６の形状を例えば円錐にて形成することで、図２に示すような円錐形状のくぼみ１００を形成することができる。また、他の例としては、鋼球６の形状を例えば円柱にて形成することで、図３に示すような円筒形状のくぼみ１０１を形成することができる。尚、くぼみの形状はこれらに限られることはなく、他の形状であってもよい。また、くぼみは押圧により形成されるものである。

そして、所望のくぼみを形成するために、形成したいパターンでプログラムを作成し、図４に示したくぼみ形成装置を装着するマシニングセンタ等の加工機にプログラムを入力する。このようにすれば、任意のパターンのくぼみを容易に形成することが可能である。この加工方法を使用した条件および結果を図５に示す。くぼみを形成する第１摺動部材のワークとして、圧縮機などの摺動機構にて用いられるＦＣ２５０（ＪＩＳ規格）、および、ＦＣ２５０にリン酸マンガン皮膜を皮膜処理（以下、Ｍｎ処理）したものを用いた。尚、摺動面上に形成されるくぼみの深さと径とのバラつきを抑えるために、ワークの平面度が２μｍ以下、面粗度がＲｚ１．０以下のものを使用した。

図５に示すように、くぼみ形成装置のくぼみを形成する鋼球６の直径としてφ３．５ｍｍおよびφ１０．３ｍｍのものを使用した。そして、押込み量を２１μｍ〜４０μｍの範囲としてくぼみの形成実験を行った。尚、図５に示したくぼみの深さおよび直径は、形成されたくぼみ１を押込み量ごとに各４点測定した平均値を示している。図６（ａ）は鋼球６をφ１０．３ｍｍとし、押込み量を２５μｍとしたときのくぼみの断面形状を示した図で、深さ３．７７μｍ、直径φ５３０μｍにて形成されていることが確認できた。同様に、図６（ｂ）は鋼球６をφ１０．３ｍｍとし、押込み量を４０μｍとしたときのくぼみの断面形状を示した図で、深さ６．４２μｍ、直径φ６３５μｍにて形成されていることが確認できた。

このようにして形成されたくぼみの形成実験の結果について図７を用いて説明する。図７は、先に示した実験後に形成されたくぼみ１の直径を横軸とし、くぼみの深さを縦軸に示したグラフで、鋼球６をφ３．５ｍｍとした場合（ＦＣ２５０のワーク）と、鋼球６をφ１０．３ｍｍとした場合（ＦＣ２５０のワークおよびＦＣ２５０にＭｎ処理を施したワーク）のくぼみの形状をプロットしたものである。φ３．５ｍｍの鋼球６を用いた場合、押込み量を２５μｍ〜３５μｍと増やすことで、くぼみの深さが約４．０〜６．５μｍ、直径が約２９０μｍ〜３６０μｍの範囲で徐々に増加している。同様にφ１０．３ｍｍの鋼球６を用いた場合、押込み量を２５μｍ〜４０μｍと増やすことで、くぼみの深さが約３．３μｍ〜６．４μｍ、直径が約５１０μｍ〜６４９μｍの範囲で徐々に増加している。また、ＦＣ２５０の表面より軟らかいＭｎ処理を施したワークでは、ほぼ同じ直径で深さが僅かに深いくぼみが形成された。

以上のことから、このようなくぼみの形成方法により、鋼球６の押込み量や鋼球６のサイズや形状をワークの特性（硬さや降伏応力）に応じて条件をそれぞれ設定することで、くぼみの深さと直径とを、任意の値で形成できる。

次に、このように形成されたくぼみが摩擦係数を低減する効果を、図８に示したディスクオンディスク試験機を用いた実験データにて基づいて説明する。このディスクオンディスク試験機の実験条件は、図９に示すように、揺動半径を２ｍｍとし、より油膜の形成されにくい状態を想定して、潤滑油５０としては低粘度油（動粘度：３０℃で５．９７３ｍｍ^２／ｓｅｃ）を用い、周速は低回転時を想定し０．０１１〜０．６３ｍ／ｓｅｃとし、面圧は低負荷時、高負荷時の状態を確認するため０．２〜１．６４Ｎ／ｍｍ^２と広い範囲に設定した。そして、これに用いた比較例１および比較例２は、ともに第２摺動部材１４はＦＣ２５０のＭｎ処理を施したものを用いる。そして、比較例１は第１摺動部材１５にＦＣ２５０の生材を用い、比較例２は第１摺動部材１５にＦＣ２５０のＭｎ処理品を用いた。

この実験結果を図１１ないし図１４は摺動試験後の摩擦係数を各面圧ごとにプロットしたグラフで、周速を横軸とし、摩擦係数を縦軸にて示している。各図から明らかなように、周速が微小な場合は、どの面圧でも同じような摩擦係数を示したが、周速を大きくするにつれて、比較例１に比べて、比較例２の摩擦係数が全ての面圧領域で低減している。以上のことから、Ｍｎ処理を対向する摺動面の両面に施すことで、大きく摩擦係数を低減する効果が得られることが確認できる。

次に、摺動面積に対する全くぼみの体積の割合が４．４×１０^−４から７．６×１０^−４となるようにくぼみ形状及びその面積比を設定したときの摩擦係数の低減効果を確認する実験を行った。この実験条件については上記実験と同様に、どの比較例においても第２摺動部材１４はＦＣ２５０のＭｎ処理品を用い、くぼみは形成しない。そして、比較例３は、第１摺動部材１５にＦＣ２５０の生材を用い、くぼみとしては直径４５０μｍ、深さ９．６μｍ、面積比１０％、摺動面積に対する全くぼみの体積の割合を４．１×１０^−４にて形成した。また、面積比とは、各くぼみの開口面積の合計が、摺動面の面積の何％であるかを示したものである。

比較例４は第１摺動部材１５にＦＣ２５０の生材を用い、くぼみとしては直径５００μｍ、深さ３．５μｍ、面積比３０％、摺動面積に対する全くぼみの体積の割合を４．４×１０^−４にて形成した。比較例５は第１摺動部材１５にＦＣ２５０の生材を用い、くぼみとしては直径６００μｍ、深さ５．０μｍ、面積比２０％、摺動面積に対する全くぼみの体積の割合を４．９×１０^−４にて形成した。比較例６は第１摺動部材１５にＦＣ２５０の生材を用い、くぼみとしては直径６５０μｍ、深さ５．４μｍ、面積比２０％、摺動面積に対する全くぼみの体積の割合を６．３×１０^−４にて形成した。比較例７は第１摺動部材１５にＦＣ２５０の生材を用い、くぼみとしては直径４５０μｍ、深さ３．０μｍ、面積比６５％、摺動面積に対する全くぼみの体積の割合を７．６×１０^−４にて形成した。比較例８は第１摺動部材１５にＦＣ２５０の生材を用い、くぼみとしては直径３００μｍ、深さ３．８μｍ、面積比６５％、摺動面積に対する全くぼみの体積の割合を１１．１×１０^−４にて形成した。

この実験結果を図１６ないし図１９において摺動試験後の摩擦係数を各面圧ごとにプロットしたグラフで、周速を横軸とし、摩擦係数を縦軸にて示している。また、図２０は摺動試験後の摩擦係数を各比較例の平均値で示したグラフで、各比較例を横軸に示し、摩擦係数を縦軸に示している。図２０から明らかなように、比較例３、７の結果から、摺動面積に対する全くぼみの体積の割合が４．４×１０^−４から７．６×１０^−４の領域の範囲外だと、摩擦係数が大きくなっていることが確認できる。このように、摺動面積内の全くぼみで保持する油量が適正な範囲内でないと、摩擦係数を低減する効果が小さかった。この結果により、摺動面に油膜を形成するためには、適正な油量をくぼみで保持する必要があると考えられる。

次に、第１摺動部材および第２摺動部材の摺動面に、リン酸マンガン皮膜がそれぞれ形成され、上記第１摺動部材および上記第２摺動部材の摺動面には、少なくともいずれか一方の上記摺動面上に摺動面積に対する全くぼみの体積の割合が４．４×１０^−４から７．６×１０^−４となるようにくぼみ形状及びその面積比を設定したくぼみが形成したときの摩擦係数の低減効果を確認する実験を行った。この実験条件については上記実験と同様に、どの実施例および比較例においても、第２摺動部材１４はＦＣ２５０のＭｎ処理品を用い、くぼみは形成しない。そして、比較例２、６は上記実験と同様である。

比較例８は第１摺動部材１５にＦＣ２５０の生材を用い、くぼみとしては直径３００μｍ、深さ３．８μｍ、面積比６５％にて形成した。比較例９は第１摺動部材１５にＦＣ２５０の生材を用い、くぼみとしては直径３００μｍ、深さ３．８μｍ、面積比１０％を形成した。比較例１０は第１摺動部材１５にＦＣ２５０のＭｎ処理品を用い、くぼみとしては直径３００μｍ、深さ３．８μｍ、面積比１０％を形成した。また、実施例１は本実施の形態と一致するもので、実施例１は、第１摺動部材１５にＦＣ２５０のＭｎ処理品を用い、くぼみ１としては直径４００μｍ、深さ９．０μｍ、面積比１５％にて形成した。

この実験結果を図２２ないし図２５において摺動試験後の摩擦係数を各面圧ごとにプロットしたグラフで、周速を横軸とし、摩擦係数を縦軸にて示している。

比較例８、９の結果より、面圧０．２Ｎ／ｍｍ^２のとき、面積比の小さい比較例４での摩擦係数の低減が見られるが、他の面圧では一定の摩擦係数低減効果は得られているものの、その効果は小さい。さらに、面圧が最も高い１．６４Ｎ／ｍｍ^２においては、ほぼその効果は無くなっていた。また、面積比１０％以下では、摺動面を形成する粗さと混ざってしまい、くぼみを形成していない状態と同一になってしまい、効果を得ることができないと考えられる。また、面積比６５％以上は、くぼみ同士の重なりにより潤滑油の保持が効率的に行われないと考えられる。これらのことより、くぼみの面積比を１０〜６５％の範囲で形成することにより、摩擦係数低減効果が得られると考えられる。

次に、実施例１は、面圧が最も低い０．２Ｎ／ｍｍ^２ではその効果があまり確認されなかったものの、油膜が破断しやすい（０．５５Ｎ／ｍｍ^２よりも）面圧が高い状態で摩擦係数を低減する効果が大きくなった。このことにより、面圧を０．５５Ｎ／ｍｍ^２よりも大きくすることにより、摩擦係数低減効果をより一層得ることができると考えられる。尚、この面圧は、油膜が破断しない程度の範囲（上限値）の面圧ならば同様に適応できると考えられる。

上記のように構成された実施の形態１の摺動機構によれば、潤滑油を介して対向する摺動面の片側のみのリン酸マンガン皮膜よりも、潤滑油を介して対向する摺動面の両方に化成処理によるリン酸マンガン皮膜を皮膜させることで、油脂との親和性に優れるリン酸マンガン皮膜の効果で潤滑油の保持性が高まり、さらに摺動面（金属面）同士の直接接触を防止できるという効果が得られる。そのため、耐久性を向上することができる。そして、少なくとも一方の摺動面に摺動面積に対する全くぼみの体積の割合が４．４×１０^−４から７．６×１０^−４となるようにくぼみ形状及びその面積比を設定することにより、摺動面全域で潤滑油を十分かつ均一に保持することができるので、油膜の形成が促され、特に油膜が破断しやすい高面圧下で摩擦損失を大きく低減することや耐摩耗性の向上が可能となる。

さらに、くぼみを面積比１０〜６５％の範囲で形成することにより、摺動面の面圧を適切に制御することができるので、摺動面全域で潤滑油をより一層、十分かつ均一に保持することができ、油膜の形成が促され、特に油膜の破断が発生しやすい高面圧下で、摩擦損失や摩耗を大きく低減することができる。

さらに、摺動条件を面圧０．５５Ｎ／ｍｍ^２よりも大きくすることで、この面圧によりくぼみに保持されている潤滑油の平面部への供給が活発になり、油膜の形成が促され、摩擦損失や摩耗をさらに大きく低減することができる。

また、くぼみを形成する加工方法は、摺動面よりも硬い鋼球を任意の押付け量および間隔で摺動面に押付けることにより、任意の径・深さおよびパターンでくぼみ状のくぼみを容易に形成することができる。尚、上記実施の形態１においては、くぼみ形成装置において、１つの鋼球にて複数のくぼみを形成する例を示したが、これに限られることはなく、複数の鋼球を備えるようにして、複数のくぼみを同時に形成することが可能である。また、くぼみ形成装置の構成はこれに限られることはなく、ワークの形状に応じて変更することが可能である。

また、くぼみは、鋼球を押込むことにより形成しているため、くぼみの表面においてもリン酸マンガン皮膜が残存する。それに比べ、くぼみをショットブラスト方式などのエッチング方式にて形成した場合には、くぼみの表面においてリン酸マンガン皮膜が削れてしまい残存することはほとんど期待できない。よって、このような場合と比較して、リン酸マンガン皮膜の親油性の効果をより一層得ることができる。

実施の形態２．
本実施の形態２においては、冷凍サイクル用の圧縮機の１つである２気筒ロータリ圧縮機における摺動機構について、上記実施の形態１にて示した本願発明の摺動機構を適用する場合について説明する。図２６はこの発明の実施の形態２における２気筒ロータリ圧縮機の構成を示す断面図である。

図において、２気筒ロータリ圧縮機は、アッパーシェル２８およびロワーシェル２９にてなる密閉容器３０のロワーシェル２９の上部に電動機２０を有している。密閉容器３０には上部に吐出パイプ１９が、下部に吸入パイプ３１が形成されている。そして、密閉容器３０の下部の軸方向に２つの圧縮要素として、シリンダのＵシリンダ２４とＬシリンダ２６とから構成される圧縮機構部がある。この圧縮機構部は、電動機２０により駆動される。このように、電動機２０のロータに連結された駆動軸であるクランクシャフト２１の他端には、圧縮機構部が構成されている。

そして、クランクシャフト２１はクランクシャフト２１と同心の圧縮室を内周に形成したＵシリンダ２４およびＬシリンダ２６を挟んで設置された第１軸受２２と第２軸受２７とにて支持される。圧縮機構は、クランクシャフト２１の偏芯部で駆動されてＵシリンダ２４およびＬシリンダ２６の内周面に沿って転動するピストンとしてのローリングピストン２３と、このローリングピストン２３の外周部にばね（図示なし）で押圧されて圧縮室を高圧室および低圧室に区分するベーン（図示なし）から構成されている。Ｕシリンダ２４およびＬシリンダ２６の内周面に沿って転動するローリングピストン２３を駆動させるクランクシャフト２１の偏芯部は１８０度位相をずらして配置されている。また、Ｕシリンダ２４とＬシリンダ２６の間には、Ｕシリンダ２４およびＬシリンダ２６の内周面に形成される圧縮室を密閉し、仕切るための中間プレート２５が挿入される。そして、中間プレート２５を介して圧縮室を形成しているＵシリンダ２４やＬシリンダ２６およびシリンダヘッドを締結するボルトを通す穴が複数個形成されている。

このように形成されている２気筒ロータリ圧縮機に組込まれている潤滑油を介する摺動機構の部分に、上記実施の形態１にて示した摺動機構を適用することができる。この２気筒ロータリ圧縮機におけるローリングピストン２３の往復運動による潤滑油を介する摺動機構の箇所の一例としては、Ｕシリンダ２４およびＬシリンダ２６内のローリングピストン２３と摺動する第１軸受２２や中間プレート２５、第２軸受２７などがあり、また、Ｕシリンダ２４とＬシリンダ２６内のベーン部にも適用可能である。

上記のように構成された実施の形態２の２気筒ロータリ圧縮機に本願発明の摺動機構に適用することで、摺動面全域で潤滑油を十分かつ均一に保持することができる。よって、潤滑油膜の形成が促され、特に潤滑油膜が破断しやすい高面圧下で摩擦損失を大きく低減することや耐摩耗性の向上が可能となり、高効率な２気筒ロータリ圧縮機を提供することができる。

実施の形態３．
本実施の形態３では、冷凍サイクル用の圧縮機の１つであるスクロール圧縮機の摺動機構について、上記実施の形態１にて示した本発明の摺動機構を適用する場合について説明する。図２７はこの発明の実施の形態３におけるスクロール圧縮機の構成を示す断面図である。

図において、スクロール圧縮機は、外周部をガイドフレーム３２にボルト（図示なし）で固定された固定スクロール３３と、固定スクロール３３の側面方向（図２１において右側）から吸入管３４を貫通して圧入させた密閉容器３５と、固定スクロール３３と板状渦巻歯が相互間に圧縮室３６を形成するように噛み合わされた揺動スクロール３７と、この揺動スクロール３７を軸方向に支持すると共にこの揺動スクロール３７を駆動し、電動機３８によって回転駆動される主軸３９を半径方向に支持するコンプライアントフレーム４０とを備えている。そして、このコンプライアントフレーム４０のガイドフレーム３２に対する軸方向の摺動により揺動スクロール３７を軸方向に移動可能としたスクロール圧縮機である。

このように形成されているスクロール圧縮機に組込まれている潤滑油を介する摺動機構の部分に、上記実施の形態１に示した摺動機構を適用することができる。このスクロール圧縮機における揺動スクロールの回転駆動による潤滑油を介する摺動機構の箇所の一例として、揺動スクロール３７を軸方向に支持するコンプライアントフレーム４０のスラスト軸受部分や、揺動スクロール３７と固定スクロール３３とで圧縮室を形成している板状渦巻歯の歯先部分などがある。

上記のように構成された実施の形態３のスクロール圧縮機の摺動機構に適用することで、摺動面全域で潤滑油を十分かつ均一に保持することができる。よって、潤滑油膜の形成が促され、特に潤滑油膜が破断しやすい高面圧下で摩擦損失を大きく低減することや耐摩耗性の向上が可能となり、高効率なスクロール圧縮機を提供することができる。

尚、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態において適宜、変形、省略することが可能である。

１，１００，１０１くぼみ、２ａ，２ｂリン酸マンガン皮膜、３摺動機構、
３ａ第１摺動部材、３ｂ第２摺動部材、４摺動面、５潤滑油、６鋼球、
７ローラー、８回転フレーム、９固定フレーム、１０マンドレル、
１１ステム、１２カバー、１４第２摺動部材、１５第１摺動部材、
１６固定台、１７主軸、１８プール、１９吐出パイプ、２０電動機、
２１クランクシャフト、２２第１軸受、２３ローリングピストン、
２４Ｕシリンダ、２５中間プレート、２６Ｌシリンダ、２７第２軸受、
２８アッパーシェル、２９ロワーシェル、３０密閉容器、３１吸入パイプ、
３２ガイドフレーム、３３固定スクロール、３４吸入管、３５密閉容器、
３６圧縮室、３７揺動スクロール、３８電動機、３９主軸、
４０コンプライアントフレーム。

Claims

第１摺動部材と、第２摺動部材とがなす摺動面に潤滑油を介在させた摺動機構において、
上記第１摺動部材および上記第２摺動部材の摺動面には、リン酸マンガン皮膜がそれぞれ形成され、
上記第１摺動部材および上記第２摺動部材の摺動面には、少なくともいずれか一方の上記摺動面上に摺動面積に対する全くぼみの体積の割合が４．４×１０^−４から７．６×１０^−４ｍｍ^３／ｍｍ^２となるようにくぼみ形状及びその面積比を設定した上記潤滑油を保持するくぼみが形成されていることを特徴とする摺動機構。
上記各くぼみの開口面積の合計は、上記摺動面の面積の１０〜６５％の範囲にて形成されていることを特徴とする請求項１に記載の摺動機構。
上記第１摺動部材および上記第２摺動部材の摺動条件は、面圧が０．５５Ｎ／ｍｍ^２よりも大きくなることを特徴とした請求項１または請求項２に記載の摺動機構。
シリンダと、
上記シリンダ内を往復運動するピストンとを有するロータリ圧縮機において、
、上記ピストンの往復運動による潤滑油を介する摺動機構の箇所に、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の摺動機構を用いることを特徴とするロータリ圧縮機。
板状渦巻歯を有する固定スクロールと、
上記固定スクロールの板状渦巻歯と相互間に圧縮室を形成するように噛み合わされた板状渦巻歯を有する揺動スクロールと、
上記揺動スクロールを回転駆動される主軸とを有するスクロール圧縮機において、
上記揺動スクロールの回転駆動による潤滑油を介する摺動機構の箇所に、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の摺動機構を用いることを特徴とするスクロール圧縮機。