JP5938217B2 - 圧縮機用滑り軸受および圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、圧縮機の圧縮機構を駆動するための回転部材を回転可能に支持する圧縮機用滑り軸受および該圧縮機用滑り軸受を備えた圧縮機に関するものである。

空調装置等に用いられる圧縮機は、その圧縮機構を駆動するための回転部材を有し、この回転部材を軸受により支持している。従来、例えば、この回転部材を回転可能に支持する滑り軸受を備えた圧縮機において、その滑り軸受として、基材に固体潤滑機能を有する多孔質金属を介してフッ素樹脂がコーティングされたものが提案されている（特許文献１参照）。この滑り軸受は、平板状部材の表面に多孔質金属である青銅焼結層を介してフッ素樹脂をコーティングし、これを円筒状に曲げ加工することで形成されている。

特許文献１では、回転部材を支持する軸受に滑り軸受を採用するため、転がり軸受を採用した場合に比較して、部品点数等が少なく、コストダウンを図ることが可能になる。また、フッ素樹脂および多孔質金属の介在により、回転部材と滑り軸受との摺接部分が摩耗しにくくなるため、圧縮機の寿命が延長される。フッ素樹脂は、多孔質金属を介して基材にコーティングされているため、フッ素樹脂の一部が多孔質金属の孔部分に入り込むことで、フッ素樹脂が基材側から剥がれ難くなる。

圧縮機構を駆動するための回転部材を支持する滑り軸受には、精密な回転精度を有し、低回転トルクを安定的に得るため、耐荷重性、耐クリープ性に優れ、高面圧下でも寸法変化しないこと等が要求される。同用途に用いられる滑り軸受としては、特許文献１以外に、例えば、特許文献２や特許文献３に開示された複層軸受などが挙げられる。特許文献２の軸受（摺動部材）は、裏金層上の多孔質焼結層上にポリエーテルエーテルケトン（以下、ＰＥＥＫと記す）樹脂からなる表面層を設けている。特許文献３における円筒軸受ブッシュは、その内周面において、青銅焼結層と、この層に充填被覆された合成樹脂組成物とが混在して露出している。

特開２００２−３４９４３７号公報 特開平８−２１０３５７号公報 特開２００７−２０５２５４号公報

特許文献２に記載される滑り軸受は、その製造工程としては、銅メッキを施した厚さ０．８ｍｍの裏金上に鉛青銅粉末を０．３ｍｍの厚さに散布して焼結し多孔質焼結層を形成し、この多孔質焼結層の上にＰＥＥＫ樹脂を主成分とする樹脂組成物のシートを重ね合わせてロール間で圧接して樹脂組成物を含浸被覆し、厚さ１．５ｍｍの複層体とし、さらに、これを切断した後、樹脂組成物側を内側にして、例えば内径が２０ｍｍ、幅２０ｍｍの筒形に湾曲成形し、その後に旋盤や研磨によって内径が真円となるように仕上げ加工をすることで製造される。複層形成・切断後に筒型（円筒状）に曲げ加工するなどの点は、特許文献１や特許文献３における滑り軸受でも同様である。

このため、特許文献３の図３に示すように、滑り軸受の周方向の一ヶ所には切断部が残っており、旋盤や研磨機で加工しても、切断部近辺の形状がいびつになるという問題がある。また、旋盤加工の場合、切断部によってバイトの摩耗が激しく、所用時間が多くなるという問題がある。研磨加工の場合も、研磨対象が樹脂であるため、砥石の目詰まりが頻繁にあり、やはり所用時間が多くなるという問題がある。

本発明はこのような問題に対処するためになされたものであり、製造が容易でありながら、高い寸法精度を有し、かつ、耐熱性、低摩擦性、耐摩耗性、耐荷重性、耐クリープ性に優れ、低回転トルクを安定的に得ることができる圧縮機用滑り軸受、および、該圧縮機用滑り軸受を備えた圧縮機の提供を目的とする。

本発明の圧縮機用滑り軸受は、圧縮機の圧縮機構を駆動するための回転部材を回転可能に支持する圧縮機用滑り軸受であって、上記滑り軸受は、焼結金属製基材に、芳香族ポリエーテルケトン系樹脂をベース樹脂とする樹脂組成物からなる樹脂層の摺動面を有し、上記樹脂層は、上記焼結金属製基材の表面に０.１〜０.７ｍｍの厚さで射出成形により重ねて一体に設けられたことを特徴とする。

上記樹脂組成物が繊維状充填材を含み、上記樹脂層において該繊維状充填材が、繊維の長さ方向を滑り軸受の摺動方向に対して４５〜９０度に交差するように配向していることを特徴とする。

上記樹脂層の厚さが、上記焼結金属製基材の厚さの１／８〜１／２であることを特徴とする。

上記焼結金属製基材の理論密度比が、０.７〜０.９であることを特徴とする。また、上記焼結金属製基材が、鉄を主成分とする焼結金属からなることを特徴とする。

上記繊維状充填材の平均繊維長が、０.０２〜０．２ｍｍであることを特徴とする。また、上記繊維状充填材が、炭素繊維であることを特徴とする。特に、上記炭素繊維が、ＰＡＮ系炭素繊維であることを特徴とする。

上記樹脂組成物が、該樹脂組成物全体に対して、上記炭素繊維を５〜３０体積％、ポリテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥと記す）樹脂を１〜３０体積％含むことを特徴とする。また、上記樹脂組成物が、樹脂温度３８０℃、せん断速度１０００ｓ^−１における溶融粘度５０〜２００Ｐａ・ｓの樹脂組成物であることを特徴とする。

上記滑り軸受は、上記回転部材をラジアル方向に支持する（ラジアル滑り）軸受であることを特徴とする。また、上記ラジアル滑り軸受は、上記圧縮機構のハウジング内の内部空間を圧力的に隔絶するように配設されていることを特徴とする。

上記滑り軸受は、上記回転部材をスラスト方向に支持する（スラスト滑り）軸受であることを特徴とする。また、上記スラスト滑り軸受は、上記圧縮機構において発生する圧縮反力を上記回転部材を介して受ける側に配設されていることを特徴とする。

本発明の圧縮機は、圧縮機構を駆動するための回転部材を回転可能に支持する、上記本発明の滑り軸受を備えることを特徴とする。

本発明の圧縮機用滑り軸受は、焼結金属製基材に、芳香族ポリエーテルケトン系樹脂をベース樹脂とする樹脂組成物からなる樹脂層の摺動面を有するので、耐熱性、低摩擦性、耐摩耗性に優れた圧縮機用滑り軸受となる利点がある。また、上記樹脂層は、焼結金属製基材の表面に０.１〜０.７ｍｍの厚さで射出成形により重ねて一体に設けられているので、耐荷重性、耐クリープ性に優れ、高面圧下でも寸法変化することがなく、低回転トルクを安定的に得ることが可能になる。さらに、樹脂層が焼結金属製基材の表面に射出成形により重ねて一体に設けられる、すなわち、焼結金属製基材を金型内にインサートして射出成形により樹脂層を形成するので、従来の複層軸受のように複層形成・切断後における旋盤や研磨機による切断部の加工、曲げ加工などが不要であり、製造が容易で低コストでありながら、摺動面が高寸法精度となる。

上記樹脂組成物に繊維状充填材を含むので、樹脂層の耐熱性、耐摩耗性、耐荷重性、耐クリープ性をより高くすることができる。さらに、樹脂層において該繊維状充填材が、繊維の長さ方向を滑り軸受の摺動方向に対して４５〜９０度に交差するように配向しているので、繊維状充填材の両端エッジによる相手材表面への攻撃性を低減することができ、回転トルクの変動が防止できる。

樹脂層の厚さが、焼結金属製基材の厚さの１／８〜１／２であるので、摩擦発熱による熱が摩擦面から焼結金属製基材に逃げ易く、蓄熱し難く、さらに耐熱性、低摩擦性、耐摩耗性に優れた圧縮機用滑り軸受となる。

焼結金属製基材の理論密度比が、０.７〜０.９であるので、焼結金属製基材が担う軸受強度を確保するための所要の緻密性を有するとともに、樹脂層を焼結金属製基材に強固に密着させるための表面の凹凸を確保することができる。また、潤滑油を焼結金属製基材に保持することが可能である。さらに、焼結金属製基材の熱伝導性を確保できる。

焼結金属製基材が、鉄を主成分とする焼結金属からなるので、より高い軸受強度を得ることができる。

樹脂層を形成する樹脂組成物に含まれる繊維状充填材の平均繊維長が、０.０２〜０．２ｍｍであるので、樹脂層の摩擦摩耗特性、耐クリープ性に優れるとともに、薄肉成形性を阻害せず、樹脂層を焼結金属製基材の表面に０.１〜０.７ｍｍの厚さで容易に射出成形により重ねて一体に設けることができる。

繊維状充填材が、炭素繊維であるので、樹脂層の補強効果と耐摩耗性、低摩擦性が特に優れるようになる。また、炭素繊維の中でもＰＡＮ系炭素繊維を採用することで、樹脂層の弾性率が高くなり、樹脂層の変形、摩耗が小さくなる。さらに、摩擦面の真実接触面積が小さくなり、摩擦発熱も軽減する。

樹脂層を形成する樹脂組成物が、該樹脂組成物全体に対して、繊維状充填材として炭素繊維を５〜３０体積％、ＰＴＦＥ樹脂を１〜３０体積％含むので、高ＰＶ条件においても、樹脂層の変形および摩耗、相手材表面への攻撃性が小さく、油などに対する耐性も高い。

樹脂層を形成する樹脂組成物が、樹脂温度３８０℃、せん断速度１０００ｓ^−１における溶融粘度５０〜２００Ｐａ・ｓの樹脂組成物であるので、焼結金属製基材の表面に０.１〜０.７ｍｍの薄肉インサート成形が円滑に行なえる。

本発明の圧縮機用滑り軸受は、従来の圧縮機用滑り軸受と同じ軸受サイズでありながら、耐摩耗性、低摩擦性、寸法安定性などに優れる。このため、圧縮機の回転部材をラジアル方向に支持するラジアル滑り軸受に好適に使用できる。また、従来の圧縮機用滑り軸受のような切断部がなく、また、軸受外周面および摺動面を高精度に形成可能なため、支持軸とのはめあい隙間を小さくすることができ、良好なシール性を発揮できる。このため、圧縮機のハウジング内の内部空間を、シール部材を設けることなく圧力的に隔絶するように配設することも可能である。

本発明の従来の圧縮機用滑り軸受と同じ軸受サイズでありながら、耐摩耗性、低摩擦性、寸法安定性などに優れる。このため、圧縮機の回転部材をスラスト方向に支持するスラスト滑り軸受としても好適に使用できる。

本発明の圧縮機は、圧縮機構を駆動するための回転部材を回転可能に支持する滑り軸受を備えた圧縮機であって、この滑り軸受として本発明の圧縮機用滑り軸受を採用するので、省エネルギー性、長寿命性に優れる圧縮機となり得る。

本発明の圧縮機用滑り軸受を用いた圧縮機の第１の実施形態を示す断面図である。 本発明の圧縮機用滑り軸受（ラジアル滑り軸受）の一例を示す斜視図および断面図である。 本発明の圧縮機用滑り軸受（ラジアル滑り軸受）の他の例を示す斜視図および断面図である。 本発明の圧縮機用滑り軸受を用いた圧縮機の第２の実施形態を示す断面図である。 本発明の圧縮機用滑り軸受（スラスト滑り軸受）の一例を示す斜視図および断面図である。 本発明の圧縮機用滑り軸受を用いた圧縮機の第３の実施形態を示す断面図である。 本発明の圧縮機用滑り軸受を用いた圧縮機の第４の実施形態を示す断面図である。

本発明の圧縮機用滑り軸受を用いた圧縮機の第１の実施形態として、図１に車両空調装置を構成する片頭型ピストン式圧縮機の例を説明する。

図１に示すように、圧縮機５は、そのハウジングを構成する、シリンダブロック６と、フロントハウジング７と、リヤハウジング９とを有する。リヤハウジング９は、弁形成体８を介してシリンダブロック６に接合固定されている。ここで、シリンダブロック６とフロントハウジング７とで囲まれる部分にクランク室１０がある。ハウジングには、クランク室１０を貫通する形で駆動軸１１が回転自在に支持されている。駆動軸１１は金属製のものなどが用いられる。駆動軸１１の一端側（図中左側）が、動力伝達機構を介して車両エンジンに直結されている。駆動軸１１には、クランク室１０において鉄製のラグプレート１２が一体回転可能に固定されている。駆動軸１１およびラグプレート１２によって回転部材が構成されている。

駆動軸１１の一端部は、フロントハウジング７に設けられた貫通孔７ａに嵌入されたラジアル滑り軸受１ａによって回転自在に支持されている。また、駆動軸１１の他端部は、シリンダブロック６に設けられた貫通孔６ａに嵌入されたラジアル滑り軸受１ｂによって回転自在に支持されている。このラジアル滑り軸受１ａおよび１ｂが本発明の圧縮機用滑り軸受である。

クランク室１０には、カムプレートとしての斜板１３が収容されている。斜板１３は、ヒンジ機構１４を介したラグプレート１２との作動連結、および駆動軸１１の支持によりラグプレート１２および駆動軸１１と同期回転可能であるとともに、駆動軸１１の回転中心軸線方向へのスライド移動を伴いながら該駆動軸１１に対して傾動可能に構成されている。また、シリンダブロック６には、複数のシリンダボア１５が形成され、このシリンダボア１５に片頭型のピストン１６が往復動可能に収容されている。シリンダボア１５の前後開口は、弁形成体８およびピストン１６によって閉塞されており、このシリンダボア１５内にピストン１６の往復動に応じて体積変化する圧縮室が形成されている。各ピストン１６は、シュー１７を介して斜板１３の外周部に係留されている。この構成により、駆動軸１１の回転に伴う斜板１３の回転運動が、シュー１７を介してピストン１６の往復直線運動に変換される。ピストン１６、シュー１７、斜板１３、ヒンジ機構１４およびラグプレート１２によってクランク機構が構成され、該クランク機構、シリンダブロック６および駆動軸１１によって圧縮機構が構成されている。

ラグプレート１２とフロントハウジング７との間にはスラスト転がり軸受１８ａが配設されている。スラスト転がり軸受１８ａは、回転部材（駆動軸１１およびラグプレート１２）をスラスト方向に支持するとともに、圧縮機構において発生する圧縮反力をラグプレート１２を介して受ける側に配設されている。また、駆動軸１１は、シリンダブロック６の貫通孔６ａ内に配設されたスラスト転がり軸受１８ｂによってその後端部が支持されており、後方へのスラスト移動が規制されるようになっている。

リヤハウジング９には、吸入室１９および吐出室２０が形成されている。吸入室１９の冷媒ガスは、各ピストン１６の移動により弁形成体８を介してシリンダボア１５に導入される。シリンダボア１５に導入された低圧な冷媒ガスは、ピストン１６の移動により所定の圧力にまで圧縮され、弁形成体８を介して吐出室２０に導入される。この吸入室１９、吐出室２０、シリンダボア１５、弁形成体８によって冷媒経路が構成されている。

以上の構成を有する圧縮機５は、車両エンジンから動力伝達機構を介して駆動軸１１に動力が供給されると、駆動軸１１とともに斜板１３が回転する。斜板１３の回転に伴って各ピストン１６が斜板１３の傾斜角度に対応したストロークで往復動され、各シリンダボア１５において冷媒の吸入、圧縮および吐出が順次繰り返される。

以下、図２に基づいて、本発明の圧縮機用滑り軸受であるラジアル滑り軸受１（１ａおよび１ｂ）について詳細に説明する。図２は、本発明の圧縮機用滑り軸受であるラジアル滑り軸受の斜視図および断面図である。ラジアル滑り軸受１は、円筒状の焼結金属製基材２と、その内周面に設けられた樹脂層３とからなる複層の滑り軸受である。樹脂層３は、芳香族ポリエーテルケトン系樹脂をベース樹脂とする樹脂組成物からなり、焼結金属製基材２の内周面に０.１〜０.７ｍｍの厚さで射出成形により重ねて一体に設けられることで形成されている。樹脂層３の内周面が、駆動軸１１（図１参照）を支持する摺動面となる。

ラジアル滑り軸受１の外径形状は、圧縮機内の貫通孔６ａ、７ａ（図１参照）に沿った形状に設定されている。ラジアル滑り軸受１の外周面と貫通孔６ａ、７ａ（図１参照）の内周面とは可能な限り隙間なく密着した状態となるように設定されている。また、内径形状は、駆動軸１１（図１参照）を支持した状態において、該駆動軸の周面とのクリアランスが回転支持のために必要な最小限のものとなるようにこれに沿った形状に設定されている。

従来のラジアル滑り軸受は、内周面に切削または研削等の機械加工を施すことで、摺動面の内径寸法を仕上げたり、真円度を向上させたり、青銅焼結層を露出させたりしていたが、本発明の圧縮機用滑り軸受は射出成形で摺動面（樹脂層）を仕上げるため、切削または研削等の機械加工をする必要はない。また、従来の複層軸受のように複層形成・切断後における旋盤や研磨機による切断部の加工、曲げ加工なども不要である。これらの結果、製造が容易で低コストでありながら、摺動面が高寸法精度となる。

ラジアル滑り軸受１は、軸受基材として焼結金属製基材２を用いているため、射出成形時に芳香族ポリエーテルケトン系樹脂の溶融樹脂が、該焼結金属製基材２の表面の凹凸に深く入り込み、樹脂層３を基材２に強固に密着できる。射出成形では、溶融樹脂を高速で流し込むため、後述の芳香族ポリエーテルケトン系樹脂をベース樹脂として用いながらも、該樹脂がせん断力により多孔質の焼結層の凹凸（空孔）に入りやすい。そのため、焼結金属製基材２と樹脂層３との密着強度が確保できる。

樹脂層３に、芳香族ポリエーテルケトン系樹脂をベース樹脂とする樹脂組成物を使用することで、連続使用温度が２５０℃であり、耐熱性、耐油・耐薬品性、耐クリープ性、摩擦摩耗特性に優れたラジアル滑り軸受になる。また、芳香族ポリエーテルケトン系樹脂は、靭性、高温時の機械物性が高く、耐疲労特性、耐衝撃性にも優れているため、使用時に摩擦力、衝撃、振動等が加わる際にも、樹脂層が焼結金属製基材から剥離し難い。従来のラジアル滑り軸受は、ＰＴＦＥ樹脂等を主成分とする樹脂組成物が摺動面であったため、異常時において多孔質焼結層から樹脂組成物が剥離することを防止することはできなかった。

本発明で使用できる芳香族ポリエーテルケトン系樹脂としては、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）樹脂、ポリエーテルケトンエーテルケトンケトン（ＰＥＫＥＫＫ）樹脂などがある。本発明で使用できるＰＥＥＫ樹脂の市販品としては、ビクトレックス社製：ＰＥＥＫ（９０Ｐ、１５０Ｐ、３８０Ｐ、４５０Ｐ、９０Ｇ、１５０Ｇなど）、ソルベイアドバンストポリマーズ社製：キータスパイア（ＫＴ−８２０Ｐ、ＫＴ−８８０Ｐなど）、ダイセルデグザ社製：ＶＥＳＴＡＫＥＥＰ（１０００Ｇ、２０００Ｇ、３０００Ｇ、４０００Ｇなど）などが挙げられる。また、ＰＥＫ樹脂としては、ビクトレックス社製：ＶＩＣＴＲＥＸ−ＨＴなどが、ＰＥＫＥＫＫ樹脂としてはビクトレックス社製：ＶＩＣＴＲＥＸ−ＳＴなどが、それぞれ挙げられる。

樹脂層３の厚さは、０.１〜０.７ｍｍに設定されている。なお、本発明における「樹脂層の厚さ」は、焼結金属製基材に入り込まない表面部分の厚さであり、ラジアル滑り軸受の場合は径方向の厚さであり、スラスト滑り軸受の場合は軸方向の厚さである。この厚さ範囲は、インサート成形面や物性面を考慮して設定されたものである。樹脂層の厚さが０.１ｍｍ未満では、インサート成形が困難である。また、長期使用時の耐久性、すなわち寿命が短くなるおそれがある。一方、樹脂層の厚さが０．７ｍｍをこえると、ヒケが発生し寸法精度が低下するおそれがある。また、摩擦による熱が摩擦面から焼結金属製基材に逃げ難く、摩擦面温度が高くなる。さらに、荷重による変形量が大きくなるとともに、摩擦面における真実接触面積も大きくなり、摩擦力、摩擦発熱が高くなり、耐焼付き性などが低下するおそれがある。摩擦発熱の焼結金属製基材への放熱を考慮すると、樹脂層の厚さは０.２〜０.５ｍｍが好ましい。

また、樹脂層３の厚さは、焼結金属製基材２の厚さの１／８〜１／２であることが好ましい。樹脂層の厚さが焼結金属製基材の厚さの１／８未満では、基材に対して樹脂層が相対的に薄くなりすぎ、長期使用時の耐久性に劣るおそれがある。一方、樹脂層の厚さが焼結金属製基材の厚さの１／２をこえると、基材に対して樹脂層が相対的に厚くなりすぎ、摩擦による熱が摩擦面から焼結金属製基材に逃げ難く、摩擦面温度が高くなる。さらに、荷重による変形量が大きくなるとともに、摩擦面における真実接触面積も大きくなり、摩擦力、摩擦発熱が高くなり、耐焼付き性などが低下するおそれがある。

焼結金属製基材２の材質としては、鉄系、銅鉄系、銅系、ステンレス系などが挙げられる。焼結金属製基材と樹脂層との密着性に優れることから、鉄が主成分（銅を含んでもよい）である焼結金属を採用することが好ましい。なお、銅を含む場合、銅は鉄よりも樹脂との密着性（接着性）に劣るため、銅の含有量は１０重量％以下が好ましい。さらに好ましくは、銅の含有量は５重量％以下である。

焼結金属製基材に油などの付着、含油がある場合、樹脂層の射出成形時において分解・ガス化する油残分が界面に介在するため、樹脂層と焼結金属製基材との密着性が低下してしまうおそれがある。そのため、樹脂層を形成する前の焼結金属製基材には、油を含浸しない焼結金属を使用することが好ましい。また、焼結金属の成形または再圧（サイジング）の工程内にて油を使用する場合は、溶剤洗浄などで油を除去した非含油焼結金属にすることが好ましい。

鉄を主成分とする焼結金属製基材は、スチーム処理を施すことで、成形または再圧（サイジング）工程時に意図せず焼結表面に付着、または内部に浸透した油分、付着物などを除去する効果があるため、樹脂層との密着性のばらつきが小さく、安定する。また、焼結金属製基材に防錆性も付与することができる。スチーム処理の条件は特に限定するものではないが、５００℃程度に加熱したスチームを吹きかける方法が一般的である。

焼結金属製基材の理論密度比は、０.７〜０.９であることが好ましい。材質の理論密度比とは、材質の理論密度（気孔率０％の場合の密度）を１としたときの焼結金属製基材の密度の比である。理論密度比０.７未満では焼結金属製基材の強度が低くなり、インサート成形時の射出成形圧力により該基材が割れるおそれがある。一方、理論密度比０.９をこえると、凹凸が小さくなるため、表面積、アンカー効果が低下し、樹脂層との密着性が低くなる。さらに好ましくは、材質の理論密度比０.７２〜０.８４である。このように、焼結金属製基材の理論密度比を０.７〜０.９にすることで、焼結金属製基材が担う軸受強度を確保するための所要の緻密性を有するとともに、樹脂層を焼結金属製基材に強固に密着させるための表面の凹凸を確保することができる。また、潤滑油を焼結金属製基材に保持することも可能となる。さらに、焼結金属製基材の熱伝導性を確保できる。

樹脂層を形成する樹脂組成物は、ベース樹脂として上記芳香族ポリエーテルケトン系樹脂を用い、これにガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ウィスカなどの繊維状充填材を分散状態に配合することができる。これにより、樹脂層の機械的強度を一層向上させることができる。特に、本発明の圧縮機用滑り軸受では、樹脂層が０.１〜０.７ｍｍの厚さという薄肉であるため、機械的強度の向上は望ましい。

繊維状充填材の他に、ＰＴＦＥ樹脂、黒鉛、二硫化モリブデンなどの固体潤滑剤や、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、マイカ、タルクなどの無機充填材を配合することも可能である。上記固体潤滑剤を配合することで、無潤滑、潤滑油が希薄な条件であっても低摩擦となり、耐焼き付き性を向上させることができる。また、上記無機充填材を配合することで、耐クリープ性を向上させることができる。

繊維状充填材、無機系の固体潤滑剤（黒鉛、二硫化モリブデンなど）、および無機充填材は、芳香族ポリエーテルケトン系樹脂の成形収縮率を小さくする効果がある。そのため、焼結金属製基材とのインサート成形時に、樹脂層の内部応力を抑える効果もある。

繊維状充填材を配合した樹脂組成物からなる樹脂層を有する態様のラジアル滑り軸受を図３に示す。図３は、本発明の圧縮機用滑り軸受であるラジアル滑り軸受（樹脂層に繊維状充填材配合）の斜視図および断面図である。ラジアル滑り軸受１は、樹脂層３に繊維状充填材４を配合してある以外は、図２のものと同様の構成である。

樹脂層３を射出成形で形成するにあたって、樹脂組成物の溶融流動方向を調整することにより、繊維状充填材４（の長さ方向）を該滑り軸受１の摺動方向（図中矢印）に対して４５度以上のできるだけ直角に近い交差角度で配向させることが好ましい。樹脂層の機械的強度を向上させるためには繊維状充填材を配合することが好ましいが、繊維状充填材の繊維の端部はエッジ状になっているため、繊維の端部によって相手材である駆動軸１１（図１参照）を物理的に摩耗損傷させ易く、摩擦係数も安定し難くなる。繊維状充填材（の長さ方向）を該滑り軸受の摺動方向に対して４５〜９０度に交差するように配向させることにより、繊維の両端のエッジが摺動方向に対して４５〜９０度に向く。これにより、繊維の両端のエッジによる駆動軸の摩耗損傷の軽減、摩擦係数の安定化を図れる。なお、繊維状充填材の配向は、９０度により近い方が繊維のエッジによる摩耗損傷が少なく、摩擦係数も安定するので望ましい。８０〜９０度であれば特に好ましい。

繊維状充填材の平均繊維長は、０.０２〜０.２ｍｍが好ましい。０.０２ｍｍ未満では充分な補強効果が得られず、耐クリープ性、耐摩耗性が満足しないおそれがある。０.２ｍｍをこえる場合は樹脂層の層厚に対する繊維長の比率が大きくなるため、薄肉成形性に劣る。特に、樹脂厚み０.２〜０．７ｍｍにインサート成形する場合は、繊維長が０.２ｍｍをこえると薄肉成形性を阻害する。より薄肉成形の安定性を高めるには、平均繊維長０.０２〜０.１ｍｍが望ましい。

繊維状充填材の中でも、炭素繊維を用いることが好ましい。炭素繊維は、樹脂層を成形する際に樹脂の溶融流動方向への配向性が強い。特に、直径が細く、比較的短い炭素繊維を選択し、その場合に、炭素繊維の両端のエッジが圧縮機用滑り軸受の摺動方向に沿っており、例えば配向方向が０〜４５度未満であると、相手材である駆動軸を損傷する場合がある。そのため、細く、短い炭素繊維を採用した場合には、樹脂を射出成形する際に、溶融樹脂の流動方向を圧縮機用滑り軸受の摺動方向と直角または直角に近い角度とし、繊維の長さ方向を圧縮機用滑り軸受の摺動方向に対する４５〜９０度になるように配向させることが耐久性および軸受トルクを低く安定させるために極めて有利である。

本発明で使用する炭素繊維としては、原材料から分類されるピッチ系またはＰＡＮ系のいずれのものであってもよいが、高弾性率を有するＰＡＮ系炭素繊維の方が好ましい。その焼成温度は特に限定するものではないが、２０００℃またはそれ以上の高温で焼成されて黒鉛（グラファイト）化されたものよりも、１０００〜１５００℃程度で焼成された炭化品のものが、高ＰＶ下でも駆動軸を摩耗損傷しにくいので好ましい。

炭素繊維の平均繊維径は２０μｍ以下、好ましくは５〜１５μｍである。この範囲をこえる太い炭素繊維では、極圧が発生するため、耐荷重性の向上効果が乏しく、駆動軸がアルミニウム合金、焼入れなしの鋼材の場合、該駆動軸の摩耗損傷が大きくなるため好ましくない。また、炭素繊維は、チョップドファイバー、ミルドファイバーのいずれであってもよいが、安定した薄肉成形性を得るためには、繊維長が１ｍｍ未満のミルドファイバーの方が好ましい。

本発明で使用できる炭素繊維の市販品としては、ピッチ系炭素繊維として、クレハ社製：クレカ Ｍ−１０１Ｓ、Ｍ−１０７Ｓ、Ｍ−１０１Ｆ、Ｍ−２０１Ｓ、Ｍ−２０７Ｓ、Ｍ−２００７Ｓ、Ｃ−１０３Ｓ、Ｃ−１０６Ｓ、Ｃ−２０３Ｓなどが挙げられる。また、同様のＰＡＮ系炭素繊維として、東邦テナックス社製：ベスファイト ＨＴＡ−ＣＭＦ０１６０−０Ｈ、同ＨＴＡ−ＣＭＦ００４０−０Ｈ、同ＨＴＡ−Ｃ６、同ＨＴＡ−Ｃ６−Ｓまたは東レ社製：トレカ ＭＬＤ−３０、同ＭＬＤ−３００、同Ｔ００８、同Ｔ０１０などが挙げられる。

樹脂層を形成する樹脂組成物は、ベース樹脂として上記芳香族ポリエーテルケトン系樹脂を用い、これに上記炭素繊維と、固体潤滑剤であるＰＴＦＥ樹脂とを必須成分として含むことが好ましい。

ＰＴＦＥ樹脂としては、懸濁重合法によるモールディングパウダー、乳化重合法によるファインパウダー、再生ＰＴＦＥのいずれを採用してもよい。芳香族ポリエーテルケトン系樹脂をベース樹脂とする樹脂組成物の流動性を安定させるためには、成形時のせん断により繊維化し難く、溶融粘度を増加させ難い再生ＰＴＦＥを採用することが好ましい。

再生ＰＴＦＥとは、熱処理（熱履歴が加わったもの）粉末、γ線または電子線などを照射した粉末のことである。例えば、モールディングパウダーまたはファインパウダーを熱処理した粉末、また、この粉末をさらにγ線または電子線を照射した粉末、モールディングパウダーまたはファインパウダーの成形体を粉砕した粉末、また、その後γ線または電子線を照射した粉末、モールディングパウダーまたはファインパウダーをγ線または電子線を照射した粉末などのタイプがある。再生ＰＴＦＥの中でも、凝集せず、芳香族ポリエーテルケトン系樹脂の溶融温度おいて、全く繊維化せず、内部潤滑効果があり、芳香族ポリエーテルケトン系樹脂をベース樹脂とする樹脂組成物の流動性を安定して向上させることが可能なことから、γ線または電子線などを照射したＰＴＦＥ樹脂を採用することがより好ましい。

本発明で使用できるＰＴＦＥ樹脂の市販品としては、喜多村社製：ＫＴＬ−６１０、ＫＴＬ−４５０、ＫＴＬ−３５０、ＫＴＬ−８Ｎ、ＫＴＬ−４００Ｈ、三井・デュポンフロロケミカル社製：テフロン（登録商標）７−Ｊ、ＴＬＰ−１０、旭硝子社製：フルオンＧ１６３、Ｌ１５０Ｊ、Ｌ１６９Ｊ、Ｌ１７０Ｊ、Ｌ１７２Ｊ、Ｌ１７３Ｊ、ダイキン工業社製：ポリフロンＭ−１５、ルブロンＬ−５、ヘキスト社製：ホスタフロンＴＦ９２０５、ＴＦ９２０７などが挙げられる。また、パーフルオロアルキルエーテル基、フルオルアルキル基、またはその他のフルオロアルキルを有する側鎖基で変性されたＰＴＦＥ樹脂であってもよい。上記の中でγ線または電子線などを照射したＰＴＦＥ樹脂としては、喜多村社製：ＫＴＬ−６１０、ＫＴＬ−４５０、ＫＴＬ−３５０、ＫＴＬ−８Ｎ、ＫＴＬ−８Ｆ、旭硝子社製：フルオンＬ１６９Ｊ、Ｌ１７０Ｊ、Ｌ１７２Ｊ、Ｌ１７３Ｊなどが挙げられる。

なお、この発明の効果を阻害しない程度に、樹脂組成物に対して周知の樹脂用添加剤を配合してもよい。この添加剤としては、例えば、窒化ホウ素などの摩擦特性向上剤、炭素粉末、酸化鉄、酸化チタンなどの着色剤、黒鉛、金属酸化物粉末などの熱伝導性向上剤が挙げられる。

樹脂層を形成する樹脂組成物は、芳香族ポリエーテルケトン系樹脂をベース樹脂とし、炭素繊維を５〜３０体積％、ＰＴＦＥ樹脂を１〜３０体積％を必須成分として含むことが好ましい。この必須成分と他の添加剤を除く残部が芳香族ポリエーテルケトン系樹脂である。この配合割合とすることで、高ＰＶ条件においても、樹脂層の変形および摩耗、相手材である駆動軸表面への攻撃性が小さく、油などに対する耐性も高くなる。また、炭素繊維は、５〜２０体積％がより好ましく、ＰＴＦＥ樹脂は、２〜２５体積％がより好ましい。

炭素繊維の配合割合が３０体積％をこえると、溶融流動性が著しく低下し、薄肉成形が困難になるとともに、相手材である駆動軸がアルミニウム合金、焼入れなしの鋼材の場合、摩耗損傷するおそれがある。また、炭素繊維の配合割合が５体積％未満では、樹脂層を補強する効果が乏しく、充分な耐クリープ性、耐摩耗性が得られない場合がある。

ＰＴＦＥ樹脂の配合割合が３０体積％をこえると、耐摩耗性、耐クリープ性が所要の程度より低下するおそれがある。また、ＰＴＦＥ樹脂の配合割合が１体積％未満では組成物に所要の潤滑性の付与効果に乏しく、充分な摺動特性が得られない場合がある。

以上の諸原材料を混合し、混練する手段は、特に限定するものではなく、粉末原料のみをヘンシェルミキサー、ボールミキサー、リボンブレンダー、レディゲミキサー、ウルトラヘンシェルミキサーなどにて乾式混合し、さらに二軸押出し機などの溶融押出し機にて溶融混練し、成形用ペレット（顆粒）を得ることができる。また、充填材の投入は、二軸押出し機などで溶融混練する際にサイドフィードを採用してもよい。この成形用ペレットを用い、焼結金属製基材に対して樹脂層をインサート成形により射出成形する。射出成形を採用することで、精密成形性および製造効率などに優れる。また、物性改善のためにアニール処理等の処理を採用してもよい。

樹脂層を形成する樹脂組成物は、樹脂温度３８０℃、せん断速度１０００ｓ^−１における溶融粘度が５０〜２００Ｐａ・ｓであることが好ましい。溶融粘度がこの範囲であると、精密な成形と繊維状充填材を所定角度に配向をさせることが可能となり、焼結金属製基材の表面に０.１〜０．７ｍｍの薄肉インサート成形が円滑に行なえる。溶融粘度が、上記所定範囲未満の粘度または上記所定範囲をこえる粘度であれば、精密な成形性を確実に得ることや、繊維状充填材を所定角度に配向させることが容易でなくなる。薄肉インサート成形を可能とし、インサート成形後の後加工を不要とすることで、製造が容易となり、製造コストの低減が図れる。

樹脂温度３８０℃、せん断速度１０００ｓ^−１における溶融粘度を５０〜２００Ｐａ・ｓにするためには、該条件における溶融粘度が１３０Ｐａ・ｓ以下の芳香族ポリエーテルケトン系樹脂を採用することが好ましい。このような芳香族ポリエーテルケトン系樹脂としては、ビクトレックス社製：ＰＥＥＫ（９０Ｐ、９０Ｇ）などが例示できる。

使用中の摩擦力に対して、充分な密着強さを得るためには、焼結金属製基材と樹脂層とのせん断密着強さは、２ＭＰａ以上（面圧１０ＭＰａ、摩擦係数０．１における安全率が２倍以上）であることが好ましい。更に安全率を高めるためには、３ＭＰａ以上が好ましい。また、焼結金属製基材と樹脂層のせん断密着強さを更に高めるために、樹脂層を形成する焼結金属面に、凹凸、溝などの物理的な抜け止め、周り止めを施してもよい。

図１に示す第１の実施形態では、駆動軸１１は、上記した耐熱性、低摩擦性、耐摩耗性、耐荷重性、耐クリープ性などに優れたラジアル軸受１ａおよび１ｂの樹脂層の摺動面（内周面）に摺接して支持されている。このため、摺接面での摩耗や、樹脂層の変形を防止でき、低回転トルクを安定的に得ることができる。

また、貫通孔７ａのラジアル滑り軸受１ａよりも前方（図中左側）の部分には、リップシール７ｂが設けられており、ハウジング内の冷媒ガスの貫通孔７ａを介した外部への漏洩を防止している。ここで、ラジアル滑り軸受１ａは、寸法精度に優れ、駆動軸１１の周面とのクリアランスが回転支持のために必要な最小限のものとなるようにこれに沿った形状に設定され、かつ、ラジアル滑り軸受１ａの外周面と貫通孔７ａの内周面とは可能な限り隙間なく密着した状態となるように設定されている。このため、貫通孔７ａ内におけるラジアル滑り軸受１ａとリップシール７ｂとの間の空間の圧力を、クランク室１０の圧力よりも低く維持することが容易になる。この構成により、ハウジング内の冷媒ガスの貫通孔７ａを介した外部への漏洩を防止するためのリップシール７ｂの負担が軽くなる。

さらに、この第１の実施形態では、ラジアル滑り軸受１ａおよび１ｂは、ハウジング内の冷媒経路には含まれないクランク室１０に配設されている。これらラジアル滑り軸受１ａおよび１ｂによれば、比較的冷媒ガスの循環量が少なく該冷媒ガスに混在するミスト状の潤滑オイルによる潤滑効果の低いクランク室１０においても、樹脂層の摺動面によってラジアル滑り軸受１ａおよび１ｂと駆動軸１１との摺接部分の摩耗を抑止できる。この結果、圧縮機の寿命を延長できる。よって、この実施形態の圧縮機にラジアル滑り軸受１ａおよび１ｂを採用することは特に有用である。

本発明の圧縮機用滑り軸受を用いた圧縮機の第２の実施形態を図４に基づいて説明する。この第２の実施形態は、図１に示す第１の実施形態における圧縮機の構成を、スラスト転がり軸受１８ａに代えて、本発明の圧縮機用滑り軸受であるスラスト滑り軸受２１を用いた構成に変更したものである。その他の構成は、第１の実施形態と同一である。

図４に示すように、フロントハウジング７とラグプレート１２との間には、スラスト滑り軸受２１が配設されている。スラスト滑り軸受２１はラグプレート１２に固着され、フロントハウジング７に固定された鉄製のリング状のプレート２４と摺接している。スラスト滑り軸受とプレート２４との摺接により、回転部材の前方（図中左側）へのスラスト移動が規制される。

図５に基づいてスラスト滑り軸受２１を説明する。図５は、本発明の圧縮機用滑り軸受であるスラスト滑り軸受の斜視図および断面図である。スラスト滑り軸受２１は、リング状の焼結金属製基材２２と、該基材のプレート２４（図４参照）との対向面となる面に設けられた樹脂層２３とからなる複層の滑り軸受である。樹脂層２３は、芳香族ポリエーテルケトン系樹脂をベース樹脂とする樹脂組成物からなり、焼結金属製基材２２の該表面に０.１〜０.７ｍｍの厚さで射出成形により重ねて一体に設けられることで形成されている。樹脂層２３の表面（基材反対側）が、プレート２４（図４参照）と摺接する摺動面となる。焼結金属製基材、樹脂組成物、樹脂層の形成方法などは、第１の実施形態の場合と同様である。

この第２の実施形態では、スラスト方向であって圧縮機構において発生する圧縮反力をラグプレート１２を介して受ける側において回転部材を支持する軸受として、スラスト滑り軸受２１を採用している。この形態では、転がり軸受を採用した場合に比較してコストダウンすることが可能になる。また、このスラスト滑り軸受は、第１の実施形態のラジアル滑り軸受と同様に、冷媒経路には含まれない潤滑効果の低いクランク室１０に配設されながら、樹脂層の摺動面によってスラスト滑り軸受２１とプレート２４との摺接部分の摩耗を抑止できる。この結果、圧縮機の寿命を延長できる。よって、この実施形態の圧縮機にスラスト滑り軸受２１を採用することは特に有用である。

また、この実施形態において、さらにスラスト転がり軸受１８ｂに代えて、本発明の圧縮機用滑り軸受であるスラスト滑り軸受を採用してもよい。

本発明の圧縮機用滑り軸受を用いた圧縮機の第３の実施形態として、図６に車両空調装置を構成する両頭型ピストン式圧縮機の例を説明する。この態様の圧縮機５’は、一対のシリンダブロック３３、フロントハウジング３４、およびリヤハウジング３５によりハウジングが構成されている。また、駆動軸３２と、クランク室３７内において該駆動軸３２に固定された斜板３６とにより、回転部材が構成されている。複数のシリンダボア３３ａは、駆動軸３２と平行に延びるように、各シリンダブロック３３の両端部間に同一円周上で所定間隔おきに形成されている。両頭型のピストン３９は、各シリンダボア３３ａ内に往復動可能に嵌挿支持され、それらの両端面と対応する両弁形成体４０との間において圧縮室が形成されている。また、シュー３８および斜板３６によってクランク機構が構成され、該クランク機構、シリンダブロック３３（シリンダボア３３ａ）、ピストン３９、および駆動軸３２によって圧縮機構が構成されている。

駆動軸３２は、シリンダブロック３３およびフロントハウジング３４の中央に、一対のラジアル滑り軸受３１ａおよび３１ｂを介して回転可能に支持されており、動力伝達機構を介して車両エンジン等の外部駆動源に作動連結されている。ラジアル滑り軸受３１ａおよび３１ｂは、シリンダブロック３３の内部に形成されたクランク室３７に連通するようにシリンダブロック３３の中央に形成された収容孔３３ｂに挿入されている。このラジアル滑り軸受３１ａおよび３１ｂが本発明の圧縮機用滑り軸受である。具体的な構成は、径方向および軸方向の寸法等を除いて第１の実施形態の場合と同様であり、同様の製法によって製造される。

また、一対のスラスト転がり軸受４４は、斜板３６の支持円筒部の前後方向の両端面とこれらに対向する各シリンダブロック３３の中央部との間に設けられ、該スラスト転がり軸受４４を介して斜板３６が両シリンダブロック３３間に挟まれた状態で保持されている。

駆動軸の挿通孔３４ａと、シリンダブロック３３に形成された収容孔３３ｂとは、弁形成体４０（図中左側）に形成された貫通孔を介して連通した状態となっている。挿通孔３４ａには、リップシール３４ｂが設けられており、ハウジング内の冷媒ガスの挿通孔３４ａを介した外部への漏洩を防止している。ここで、ラジアル滑り軸受３１ａは、寸法精度に優れ、駆動軸３２の周面とのクリアランスが回転支持のために必要な最小限のものとなるようにこれに沿った形状に設定され、かつ、ラジアル滑り軸受３１ａの外周面と収容孔３３ｂの内周面とは可能な限り隙間なく密着した状態となるように設定されている。このため、挿通孔３４ａ内におけるリップシール３４ｂとラジアル滑り軸受３１ａとの間の空間の圧力を、クランク室３７の圧力よりも低く維持することが容易になる。この構成により、ハウジング内の冷媒ガスの挿通孔３４ａを介した外部への漏洩を防止するためのリップシール３４ｂの負担が軽くなる。

この実施形態では、クランク室３７、ボルト挿通孔４３、吸入室４１、圧縮室、および吐出室４２などによって、ハウジング内の冷媒経路が構成される。このハウジング内の冷媒経路内の各部位は、該経路内を流通する冷媒ガスに混在するミスト状の潤滑オイルなどにより潤滑される。このため、冷媒経路を構成するクランク室３７（詳細には収容孔３３ｂ）に配設されたラジアル滑り軸受３１ａおよび３１ｂと駆動軸３２との摺接部分には、該滑り軸受の樹脂層の固体潤滑作用に加えて、上記潤滑オイルによる潤滑作用が大きく働く。これにより、駆動軸３２と滑り軸受３１ａおよび３１ｂとの摺接部分は、良好に潤滑され、圧縮機の寿命を延長できる。

また、この実施形態において、さらにスラスト転がり軸受４４に代えて、本発明の圧縮機用滑り軸受であるスラスト滑り軸受を採用してもよい。

本発明の圧縮機用滑り軸受を用いた圧縮機の第４の実施形態として、図７に車両空調装置を構成するスクロール式圧縮機の例を説明する。この態様の圧縮機５’’は、固定スクロール５１と、センターハウジング５２と、モータハウジング５３によってハウジングが構成されている。センターハウジング５２およびモータハウジング５３には、回転軸である鉄製のシャフト５４がラジアル滑り軸受５５および５６を介して回転可能に支持されている。また、シャフト５４には偏心軸５４ａが一体に形成され、これにバランスウエイト５７が支持されている。シャフト５４およびバランスウエイト５７によって回転部材が構成されている。

偏心軸５４ａは、可動スクロール５８が固定スクロール５１と対向するように、ラジアル滑り軸受５９およびブッシュ６０を介して相対回転可能に支持されている。ラジアル滑り軸受５９は、可動基板５８ａに突設されたボス部５８ｃ内に嵌合された略円筒状のブッシュ６０内に嵌合されて収容されている。ラジアル滑り軸受５９の内周面が、偏心軸５４ａの外周面との摺接面となる。可動スクロール５８の可動基板５８ａには可動渦巻壁５８ｂが形成され、固定スクロール５１の固定基板５１ａには可動渦巻壁５８ｂと噛合う固定渦巻壁５１ｂが形成されている。固定基板５１ａ、固定渦巻壁５１ｂ、可動基板５８ａ、および可動渦巻壁５８ｂにより区画される領域が、可動スクロール５８の回転に応じて容積減少する密閉室６１となる。固定スクロール５１、可動スクロール５８、センターハウジング５２、ブッシュ６０、ラジアル滑り軸受５５、５９、シャフト５４、バランスウエイト５７などによって、スクロール式圧縮機構が構成されている。

モータハウジング５３の内周面には固定子であるステータ６２が固定されており、シャフト５４の外周面にはステータ６２と相対する位置に回転子であるロータ６３が固定されている。ステータ６２およびロータ６３は電動式モータを構成し、ステータ６２への通電によりロータ６３およびシャフト５４が一体回転する。また、センターハウジング５２には、隔壁部５２ａが設けられており、ラジアル滑り軸受５５は、該隔壁部５２ａの中央に形成された貫通孔５２ｂに嵌入されている。ラジアル滑り軸受５５の内周面が、シャフト５４の外周面との摺接面となる。

シャフト５４には、その内部に吐出室６４とモータ室６５とを連通する流体通路５４ｂと、モータ室６５とモータハウジング５３の外部とを連通する流体通路５４ｃとが形成されている。可動スクロール５８の公転に伴ない、固定スクロール５１の入口から密閉室６１に流入した冷媒ガスは、吐出ポート５８ｄ、吐出室６４、流体通路５４ｂ、モータ室６５、流体通路５４ｃを通って、モータハウジング５３の壁部に設けられた出口５３ａを介して外部に流出する。このため、吐出室６４、流体通路５４ｂ、モータ室６５、および流体通路５４ｃは、吐出圧にほぼ等しい圧力値を有した高圧領域となる。一方、リング状のシール部材６６を挟んで外側は吸入圧に近い圧力値を有した低圧室６７となる。

ラジアル滑り軸受５５、５６、および５９が、本発明の圧縮機用滑り軸受である。具体的な構成は、径方向および軸方向の寸法等を除いて第１の実施形態の場合と同様であり、同様の製法によって製造される。

ラジアル滑り軸受５５および５９は、それぞれ貫通孔５２ｂ、ブッシュ６０に挿入されるとともにシャフト５４（軸受５９は具体的には偏心軸５４ａ）が挿入された状態では、シャフト５４の周面とのクリアランスが回転支持のために必要な最小限のものとなるようにこれに沿った形状に設定されている。なお、ラジアル滑り軸受５５の外周面と貫通孔５２ｂの内周面とは、ラジアル滑り軸受５９の外周面とブッシュ６０の内周面とは、それぞれ、可能な限り隙間なく密着した状態となるように設定されている。

ボス部５８ｃの外周側と隔壁部５２ａの内周側とで囲まれた空間６８とモータ室６５との、貫通孔５２ｂとシャフト５４との隙間を介した連通は、ラジアル滑り軸受５５によってほぼ遮断されている。また、吐出室６４と空間６８との、ブッシュ６０と偏心軸５４ａとの隙間を介した連通は、ラジアル滑り軸受５９によってほぼ遮断されている。すなわち、ラジアル滑り軸受５５および５９は、ハウジングの内部空間を圧力的に隔絶するように設けられている。

空間６８は、調整弁による調圧やラジアル滑り軸受５５および５９と、シャフト５４との僅かな隙間を介した高圧領域（モータ室６５や吐出室６４）からの冷媒ガスの漏洩により、該高圧領域よりも低圧であるとともに低圧室６７よりも高圧な中間圧状態に維持される。可動スクロール５８の背面に高圧領域よりも圧力が低い領域（空間６８）が設けられることにより、可動スクロール５８の背面に加わる圧力によって可動スクロール５８に生じる固定スクロール５１側への荷重は軽減される。そのため、可動スクロール５８のスムーズな公転が得られるとともに、可動スクロール５８の機械的損失が低減される。

ラジアル滑り軸受５５および５９は、上述のとおり耐摩耗性などに優れるため、シャフト５４との摺接部分の摩耗が低減でき、この摩耗により両者間の隙間が広がることによる圧力隔絶効果の低下を抑止できる。このように、ラジアル滑り軸受５５および５９は、シャフト５４との間で良好なシール性を発揮でき、さらにその効果を高く維持することが容易である。このため、特段にシール部材を設けることなく、吐出室６４と空間６８とを、モータ室６５と空間６８とを効果的に圧力的に隔絶することが可能になる。

以上、第１〜第４の実施形態について説明したが、本発明の実施態様はこれに限定されるものではない。

［実施例１〜２０、比較例１〜４］
実施例、比較例に用いた焼結金属製基材の諸元を表１に示す。実施例、比較例には基材Ａ〜基材Ｉ、基材Ｋの円筒状基材（φ３０×φ３５×２０（ｍｍ））を用意した。

また、実施例、比較例に用いた樹脂層の原材料を以下に示す。
芳香族ポリエーテルケトン系樹脂の溶融粘度は、東洋精機社製キャピラグラフ、φ１×１０ｍｍ細管、樹脂温度３８０℃、せん断速度１０００ｓ^−１における測定値である。
（１）芳香族ポリエーテルケトン系樹脂〔ＰＥＫ−１〕：ビクトレックス社製ＰＥＥＫ ９０Ｐ（溶融粘度１０５Ｐａ・ｓ）
（２）芳香族ポリエーテルケトン系樹脂〔ＰＥＫ−２〕：ビクトレックス社製ＰＥＥＫ １５０Ｐ（溶融粘度１４５Ｐａ・ｓ）
（３）ＰＡＮ系炭素繊維〔ＣＦ−１〕：東レ社製トレカＭＬＤ−３０（平均繊維長０．０３ｍｍ、平均繊維径７μｍ）
（４）ＰＡＮ系炭素繊維〔ＣＦ−２〕：東邦テナックス社製ベスファイトＨＴＡ−ＣＭＦ０１６０−０Ｈ（繊維長０．１６ｍｍ、繊維径７μｍ）
（５）ピッチ系炭素繊維〔ＣＦ−３〕：クレハ社製クレカＭ−１０１Ｓ（平均繊維長０．１／２ｍｍ、平均繊維径１４．５μｍ）
（６）ピッチ系炭素繊維〔ＣＦ−４〕：クレハ社製クレカＭ−１０７Ｓ（平均繊維長０．７ｍｍ、平均繊維径１４．５μｍ）
（７）炭酸カルシウム粉末〔ＣａＣＯ_３〕：日窒工業社製ＮＡ６００（平均粒径３μｍ）
（８）黒鉛〔ＧＲＰ〕：ティムカルジャパン社製ＴＩＭＲＥＸ ＫＳ６（平均粒径６μｍ）
（９）四フッ化エチレン樹脂〔ＰＴＦＥ〕：喜多村社製ＫＴＬ−６１０（再生ＰＴＦＥ）

樹脂層の原材料を表２に示す配合割合（体積％）でヘンシェル乾式混合機を用いてドライブレンドし、二軸押出し機を用いて溶融混練し射出成形用ペレットを作製した。

実施例、比較例には、このペレットを用い、円筒状基材の内径に、樹脂層をインサート成形（樹脂温度３８０℃〜４００℃、金型温度１８０℃）で形成し、図３のようなラジアル荷重を支持する円筒状の滑り軸受（φ３０×φ３５×２０（ｍｍ））を製作した。なお、円筒状基材の焼結寸法はφ３０×φ３５×２０（ｍｍ）であるが、これに樹脂層を所定厚さに形成するため、円筒状基材の内径面は旋削してインサート成形を行なった。インサート成形する際には、軸受端面に９点のピンゲートを設け、樹脂層の溶融流動方向が滑り軸受の運動方向と直角となるようにした。

実施例１〜９、比較例１は、基材Ａ〜基材Ｉ、基材Ｋ（表１）からなる円筒状基材の内径（φ３１ｍｍ）に、樹脂組成ａ（表２）のペレットを用いて樹脂層の厚さが０.５ｍｍの円筒状滑り軸受をインサート成形により製作した。実施例１０〜２０、比較例２は、基材Ｅ（表１）からなる円筒状基材の内径に、樹脂組成ａ〜樹脂組成ｈ（表２）のペレットを用いて樹脂層の厚さが０．２〜１．０ｍｍの円筒状滑り軸受（φ３０×φ３５×２０（ｍｍ））をインサート成形により製作した。

比較例３は、樹脂組成ａ（表２）を用いてφ３０×φ３５×２０（ｍｍ）の形状に射出成形した樹脂単体の滑り軸受である。比較例４は、裏金（ＳＰＣＣ）付多孔質焼結層（Ｃｕ＋Ｓｎ）にＰＴＦＥ樹脂組成物（炭素繊維１０体積％入り）を含浸した３層型の滑り軸受（φ３０×φ３５×２０ｍｍ，樹脂層０.０５ｍｍ）である。

（１）せん断密着強さ試験
実施例１〜９、比較例１の滑り軸受を用いて、せん断密着強さ試験を行なった。該せん断密着強さ試験は、円筒状基材を固定し、樹脂層に軸方向のせん断力を加え、焼結金属製基材から樹脂層が剥離する荷重を測定し、この荷重に、樹脂層と焼結金属製基材の見かけの接合面積を割った値を、せん断密着強さとし、表３に示した。また、滑り軸受を３０個インサート成形し、成形圧による円筒状基材の割れの有無を確認し表３に併記した。

表３のとおり、実施例１〜９はインサート成形時に焼結金属製基材の割れがなく、１.５ＭＰａ以上のせん断密着強さがあった。特に焼結金属製基材の密度が、材質の理論密度比０.７〜０.９である基材Ａ〜Ｈを用いた実施例１〜８は、せん断密着強さが２ＭＰａ以上であった。一方、鋼材の機械加工品では、せん断密着強さが非常に低い値であった（比較例１）。

（２）耐焼付き性試験
実施例１０〜２０、比較例２〜４の滑り軸受を用いて、油中ラジアル型試験機により耐焼付き性試験を実施した。表４の油供給条件で３０分慣らし運転後、油供給を停止・油排出し焼付くまでの時間を測定した。焼付きは、滑り軸受の外径部温度が２０℃上昇またはトルクが２倍に上昇するまでの時間とし、表５および表６に示した。

（３）摩耗試験
耐焼付き性試験と同じ円筒状滑り軸受について、油中ラジアル型試験機を用い、表４の油供給条件で３０時間運転した後の摩耗量を測定した。

（４）溶融粘度
東洋精機社製キャピラグラフ、φ１×１０（ｍｍ）細管、樹脂温度３８０℃、せん断速度１０００ｓ^−１における溶融粘度を測定し、表５および表６に示した。

実施例１０〜２０は焼付き時間が３０分以上、摩耗量が１０μｍ以下で、耐焼付き性、耐摩耗性に優れていた。

樹脂層の厚みが０．７ｍｍを超える比較例２は、焼付き時間が１分未満で、摩耗量も非常に大きかった。比較例３は、３０分以内で異常摩耗したため、耐焼付き性試験は実施できなかった。比較例４の滑り軸受は、焼付き時間が１分未満ですぐに焼付き、摩耗量も大きかった。

本発明の圧縮機用滑り軸受は、製造が容易でありながら、高い寸法精度を有し、かつ、耐熱性、低摩擦性、耐摩耗性、耐荷重性、耐クリープ性に優れ、低回転トルクを安定的に得ることができるので、ルームエアコン用やカーエアコン用の圧縮機（コンプレッサ）において、その圧縮機構を駆動するための回転部材を回転可能に支持する滑り軸受として好適に利用できる。

１、１ａ、１ｂ ラジアル滑り軸受（圧縮機用滑り軸受）
２、２２ 焼結金属製基材
３、２３ 樹脂層
４ 繊維状充填材
５、５’、５’’ 圧縮機
６ シリンダブロック
７ フロントハウジング
８ 弁形成体
９ リヤハウジング
１０ クランク室
１１ 駆動軸
１２ ラグプレート
１３ 斜板
１４ ヒンジ機構
１５ シリンダボア
１６ ピストン
１７ シュー
１８ａ、１８ｂ スラスト転がり軸受
１９ 吸入室
２０ 吐出室
２１ スラスト滑り軸受（圧縮機用滑り軸受）
２４ プレート
３１ａ、３１ｂ ラジアル滑り軸受（圧縮機用滑り軸受）
３２ 駆動軸
３３ シリンダブロック
３３ａ シリンダボア
３３ｂ 収容孔
３４ フロントハウジング
３４ａ 挿通孔
３４ｂ リップシール
３５ リヤハウジング
３６ 斜板
３７ クランク室
３８ シュー
３９ ピストン
４０ 弁形成体
４１ 吸入室
４２ 吐出室
４３ ボルト挿通孔
４４ スラスト転がり軸受
５１ 固定スクロール
５１ａ 固定基板
５１ｂ 固定渦巻壁
５２ センターハウジング
５２ａ 隔壁部
５２ｂ 貫通孔
５３ モータハウジング
５３ａ 出口
５４ シャフト
５４ａ 偏心軸
５４ｂ、５４ｃ 流体通路
５５、５６、５９ ラジアル滑り軸受（圧縮機用滑り軸受）
５７ バランスウエイト
５８ 可動スクロール
５８ａ 可動基板
５８ｂ 可動渦巻壁
５８ｃ ボス部
５８ｄ 吐出ポート
６０ ブッシュ
６１ 密閉室
６２ ステータ
６３ ロータ
６４ 吐出室
６５ モータ室
６６ シール部材
６７ 低圧室
６８ 空間

Claims (14)

1. 圧縮機の圧縮機構を駆動するための回転部材を回転可能に支持する圧縮機用滑り軸受であって、
   前記滑り軸受は、焼結金属製基材に、芳香族ポリエーテルケトン系樹脂をベース樹脂とする樹脂組成物からなる樹脂層の摺動面を有し、
   前記樹脂組成物が繊維状充填材を含み、前記樹脂層において該繊維状充填材が、繊維の長さ方向を滑り軸受の摺動方向に対して４５〜９０度に交差するように配向しており、
   前記樹脂層は、前記焼結金属製基材の表面に０.１〜０.７ｍｍの厚さで重ねて一体に設けられた射出成形層であることを特徴とする圧縮機用滑り軸受。
2. 前記樹脂層の厚さが、前記焼結金属製基材の厚さの１／８〜１／２であることを特徴とする請求項１記載の圧縮機用滑り軸受。
3. 前記焼結金属製基材の理論密度比が、０.７〜０.９であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の圧縮機用滑り軸受。
4. 前記焼結金属製基材が、鉄を主成分とする焼結金属からなることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載の圧縮機用滑り軸受。
5. 前記繊維状充填材の平均繊維長が、０.０２〜０．２ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載の圧縮機用滑り軸受。
6. 前記繊維状充填材が、炭素繊維であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項記載の圧縮機用滑り軸受。
7. 前記炭素繊維が、ＰＡＮ系炭素繊維であることを特徴とする請求項６記載の圧縮機用滑り軸受。
8. 前記樹脂組成物が、該樹脂組成物全体に対して、前記炭素繊維を５〜３０体積％、ポリテトラフルオロエチレン樹脂を１〜３０体積％含むことを特徴とする請求項６または請求項７記載の圧縮機用滑り軸受。
9. 前記樹脂組成物が、樹脂温度３８０℃、せん断速度１０００ｓ^−１における溶融粘度５０〜２００Ｐａ・ｓの樹脂組成物であることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項記載の圧縮機用滑り軸受。
10. 前記滑り軸受は、前記回転部材をラジアル方向に支持する軸受であることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項記載の圧縮機用滑り軸受。
11. 前記滑り軸受は、前記圧縮機構のハウジング内の内部空間を圧力的に隔絶するように配設されていることを特徴とする請求項１０記載の圧縮機用滑り軸受。
12. 前記滑り軸受は、前記回転部材をスラスト方向に支持する軸受であることを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれか１項記載の圧縮機用滑り軸受。
13. 前記滑り軸受は、前記圧縮機構において発生する圧縮反力を前記回転部材を介して受ける側に配設されていることを特徴とする請求項１２記載の圧縮機用滑り軸受。
14. 圧縮機構を駆動するための回転部材を回転可能に支持する滑り軸受を備えた圧縮機であって、前記滑り軸受が、請求項１ないし請求項１３のいずれか１項記載の圧縮機用滑り軸受であることを特徴とする圧縮機。

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