制冷剂压缩机和具有其的制冷装置的制作方法

本发明涉及冷藏库和空调机等中使用的制冷剂压缩机和具有其的制冷装置。

背景技术：

近年来，由于从保护地球环境的观点出发而削减化石燃料的使用，高效率的制冷剂压缩机的开发正在推进。因此，在专利文献1的密闭型压缩机中，在压缩机械的滑动部的一方使用磷酸锰类等不溶性覆膜处理施的铸铁，在另一方使用碳钢。此外，在专利文献2的旋转式压缩机中，在相互滑动的滚轮和叶片板的至少一方使用软氮化处理后的铁基烧结合金。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-238885号公报

专利文献2：日本特公昭55-4958号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

例如，图16所示那样的一般制冷剂压缩机具有旋转的主轴8和轴支承该主轴8的主轴承14等滑动部件。该主轴8相对于主轴承14开始旋转时，在它们之间产生大的摩擦阻力。此外，近年来，为了实现制冷剂压缩机的高效率化而进行供给至滑动部间的润滑油2的低粘度化和滑动部的尺寸的缩短，润滑条件变得严苛。由此，例如即使在滑动部施加上述专利文献1那样的磷酸锰类覆膜，也会迅速磨损而使得对制冷剂压缩机的输入变高，因此制冷剂压缩机的效率下降。

此外，近年来为了实现制冷剂压缩机的高效率化而在进行变频驱动的低速化(例如不到20hz)。在这样的状况下，滑动部间的油膜变薄，因此频繁发生表面存在的大量细微的突起引起的滑动部间的接触，制冷剂压缩机的输入变高。例如，当在该滑动部施加上述专利文献2那样硬的软氮化处理覆膜时，被膜覆盖滑动部的突起，因此突起的磨损进行缓慢，输入高的状态长期化，制冷剂压缩机的效率下降。

本发明是鉴于这样的情况而完成的发明，其目的在于提供实现减少效率下降的制冷剂压缩机和具有其的制冷装置。

用于解决课题的方法

为了达到上述目，本发明的制冷剂压缩机包括：电动构件；由上述电动构件驱动而压缩制冷剂的压缩构件；和收纳上述电动构件和上述压缩构件的密闭容器，上述压缩构件包括：由上述电动构件驱动旋转的轴部件；和以上述轴部件可旋转的方式与上述轴部件滑动接触的轴承部件，在上述轴部件的滑动面，设置有具有上述轴承部件的滑动面的硬度以上的硬度的覆膜，上述轴承部件的滑动面具有随着向上述轴承部件的轴心方向的端部去而内径连续地呈曲线形状扩大的曲面部，或者，上述轴部件的滑动面具有随着向上述轴部件的轴心方向的端部去而外径连续地呈曲线形状收缩的曲面部。

本发明的別的制冷剂压缩机包括：电动构件；由上述电动构件驱动而压缩制冷剂的压缩构件；和收纳上述电动构件和上述压缩构件的密闭容器，上述压缩构件包括：由上述电动构件驱动旋转的主轴；和以上述主轴可旋转的方式支承上述主轴的主轴承，在上述主轴的滑动面，设置有具有上述主轴承的滑动面的硬度以上的硬度的覆膜，上述主轴承在一端部和另一端部中的至少一个端部具有比上述一端部与上述另一端部之间的中间部刚性低的低刚性部。

本发明的制冷装置包括散热器、减压装置、吸热器以及上述制冷剂压缩机。

发明效果

本发明能够提供通过上述结构实现效率下降的减少的制冷剂压缩机和具有其的制冷装置。

附图说明

图1是概略地表示本发明的实施方式1的制冷剂压缩机的截面图。

图2是表示进行图1的氧化覆膜的sim(扫描离子显微镜)观察后的结果的一个例子的sim像。

图3是表示图1的曲轴、主轴承和偏心轴承的深度方向的硬度的曲线图。

图4是表示图1的一部分e的放大图。

图5a是图1的制冷剂压缩机的输入的时间序列变化曲线图。图5b是图1的制冷剂压缩机的cop的时间序列变化曲线图。

图6是表示图1的制冷剂压缩机的载荷的图。

图7是概略地表示本发明的实施方式2的制冷剂压缩机的截面图。

图8是表示图7的曲轴、主轴承和偏心轴承的深度方向的硬度的曲线图。

图9是表示图7的一部分f的放大图。

图10是概略地表示本发明的实施方式3的制冷装置的图。

图11是概略地表示本发明的实施方式4的制冷剂压缩机的截面图。

图12是表示进行图11的氧化覆膜的sim(扫描离子显微镜)观察后的结果的一个例子的sim像。

图13是表示图11的曲轴和主轴承的深度方向的硬度的曲线图。

图14是表示图11的主轴承的放大图。

图15是概略地表示本发明的实施方式5的制冷装置的图。

图16是概略地表示现有的制冷剂压缩机的截面图。

具体实施方式

第1方式的制冷剂压缩机包括：电动构件；由上述电动构件驱动而压缩制冷剂的压缩构件；和收纳上述电动构件和上述压缩构件的密闭容器，上述压缩构件包括：由上述电动构件驱动旋转的轴部件；和以上述轴部件可旋转的方式与上述轴部件滑动接触的轴承部件，在上述轴部件的滑动面，设置有具有上述轴承部件的滑动面的硬度以上的硬度的覆膜，上述轴承部件的滑动面具有随着向上述轴承部件的轴心方向的端部去而内径连续地呈曲线形状扩大的曲面部，或者，上述轴部件的滑动面具有随着向上述轴部件的轴心方向的端部去而外径连续地呈曲线形状收缩的曲面部。

由此，即使轴部件在轴承部件内倾斜，曲面部也会缓和其间的一端接触引起的局部的接触。因此，能够抑制轴部件与轴承部件之间的油膜的薄膜化和油膜破裂，能够提供实现效率下降的减少的制冷剂压缩机。

第2方式的制冷剂压缩机是在第1方式中，上述曲面部也可以具有越靠近上述轴心方向的端部曲率半径越小的形状。由此增大轴部件与轴承部件之间的接触面积，因此能够抑制轴部件与轴承部件之间的油膜的薄膜化和油膜破裂。

第3方式的制冷剂压缩机是在第1或者2方式中，上述轴承部件的滑动面也可以以与上述轴部件的滑动面的角不相对、或者与具有与该滑动面相同直径且从该滑动面延长的延长面的角不相对的方式配置。由此，轴部件的角不与滑动面接触，因此能够在轴部件与轴承部件之间减少局部接触。由此，能够抑制轴部件与轴承部件之间的油膜的薄膜化和油膜破裂。

第4方式的制冷剂压缩机是在第1～3中的任一方式中，上述轴承部件的上述曲面部也可以以在通过上述轴承部件的轴心的平面中、上述轴承部件的轴心方向上的尺寸a和与该轴心方向正交的方向上的尺寸b的关系成为b/a＝1/5000以上且1/50以下的方式形成。由此增大轴部件与轴承部件之间的接触面积，因此能够抑制轴部件与轴承部件之间的油膜的薄膜化和油膜破裂。

第5方式的制冷剂压缩机是在第1或者2方式中，上述轴部件的滑动面也可以以与上述轴承部件的滑动面的角不相对、或者与具有与该滑动面相同直径且从该滑动面延长的延长面的角不相对的方式配置。由此，轴部件的角不与滑动面接触，因此能够在轴部件与轴承部件之间减少局部接触。由此，能够抑制轴部件与轴承部件之间的油膜的薄膜化和油膜破裂。

第6方式的制冷剂压缩机第1～3中的任一方式中，上述轴部件的上述曲面部也可以以在通过上述轴部件的轴心的平面中、上述轴部件的轴心方向上的尺寸c和与该轴心方向正交的方向上的尺寸d的关系成为d/c＝1/5000以上且1/50以下的方式形成。由此增大轴部件与轴承部件之间的接触面积，因此能够抑制轴部件与轴承部件之间的油膜的薄膜化和油膜破裂。

第7方式的制冷剂压缩机是在第1～6中的任一方式中，也可以为如下结构：上述轴部件具有主轴和相对于上述主轴偏心地设置的偏心轴，上述轴承部件具有以上述主轴可旋转的方式支承上述主轴的主轴承和以上述偏心轴可旋转的方式支承上述偏心轴的偏心轴承。由此，在主轴与主轴承之间和/或者偏心轴与偏心轴承之间也能够抑制油膜的薄膜化和油膜破裂。

第8方式的制冷剂压缩机包括：电动构件；由上述电动构件驱动而压缩制冷剂的压缩构件；和收纳上述电动构件和上述压缩构件的密闭容器，上述压缩构件包括：由上述电动构件驱动旋转的主轴；和以上述主轴可旋转的方式支承上述主轴的主轴承，在上述主轴的滑动面，设置有具有上述主轴承的滑动面的硬度以上的硬度的覆膜，上述主轴承在一端部和另一端部中的至少一个端部具有比上述一端部与上述另一端部之间的中间部刚性低的低刚性部。

由此，当由主轴对主轴承施加载荷时，主轴承的刚性低的端部发生弹性变形。因此，缓和主轴与主轴承之间的一端接触引起的局部的接触，抑制其间的油膜的薄膜化和油膜破裂。由此，能够提供实现效率下降的减少的制冷剂压缩机。

第9方式的制冷剂压缩机是在第8方式中，上述低刚性部的上述主轴承的径向的厚度也可以小于上述中间部的径向的厚度。由此，能够不另外使用部件地使主轴承的端部的刚性低于中间部的合成，能够减少成本的增加。

第10方式的制冷剂压缩机是在第8方式中，也可以在上述端部，上述低刚性部设置于由上述主轴施加最大载荷的区域。由此，能够使加工区域变窄，能够减少成本的增加。

第11方式的制冷剂压缩机是在第8～10中的任一方式中，也可以为如下结构，即，还包括：具有上述主轴的曲轴；具有上述主轴承的缸体；和配置在上述缸体的推力面且在上述主轴承的轴心方向上支承上述曲轴的圆筒形的滚珠轴承，上述端部是从上述推力面突出的圆筒形，且由圆筒形的狭槽在径向上分割为相对大径的第1端部和配置在比上述第1端部靠轴心侧的相对小径的第2端部，上述第1端部插入于上述滚珠轴承，上述第2端部以上述主轴可旋转的方式支承上述主轴且形成刚性低于上述中间部的上述低刚性部。由此，不会因狭槽而影响第2端部的变形，第1端部能够保持滚珠轴承。

第12方式的制冷剂压缩机是在第1～11中的任一方式中，上述电动构件也可以能够以多个运转频率进行变频驱动。由此，即使在因变频驱动而制冷剂压缩机低速旋转运转的情况下，也能够提供实现效率下降的减少的制冷剂压缩机。

第13方式的制冷装置包括散热器、减压装置、吸热器以及第1～12中的任一方式的制冷剂压缩机。通过具备这样的实现效率低下的减少的制冷剂压缩机，能够减少制冷装置的电力消耗。

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，本发明不被该实施方式限定。此外，以下对在所有图中相同或者相当的要素标注相同的参照附图标记，省略其重复的说明。

(实施方式1)

＜制冷剂压缩机的结构＞

如图1所示，实施方式1的制冷剂压缩机100包括密闭容器101。在密闭容器101中，作为制冷剂气体填充r600a，并且在密闭容器101的底部作为润滑油103积存矿物油。

此外，密闭容器101收纳有电动构件106和压缩构件107。电动构件106具有定子104和相对于定子104旋转的转子105。压缩构件107被电动构件106驱动而压缩制冷剂，例如为往复运动机构，具有曲轴108、缸体112和活塞132。

曲轴108具有主轴109和偏心轴110。主轴109是圆柱形的轴部件，下部于压入固定转子105，在下端设置有与润滑油103连通的供油泵120。偏心轴110是圆柱形的轴部件，相对于主轴109偏心地配置。

缸体112例如由铸铁等铁类材料构成，具有缸腔113和主轴承111。该缸腔113为圆筒形，具有内部空间，端面由阀板139密封。

主轴承111是圆筒形的轴承部件，通过内周面将主轴109可旋转地支承，是支撑主轴109的径向载荷的轴颈轴承。因此，主轴承111的内周面与主轴109的外周面相对，主轴109相对于主轴承111的内周面滑动。这样在主轴承111的内周面和主轴109的外周面相互滑动的部分为滑动面，具有该滑动面的主轴承111和主轴109构成一对滑动部件。

活塞132的一端部通过主轴109的旋转往复可动地插入至缸腔113的内部空间。由此，形成由缸腔113、阀板139和活塞132围成的压缩室134。此外，在活塞132的另一端部设置有活塞销孔116。

活塞销115呈大致圆筒形，与偏心轴110平行地配置，不可旋转地卡止于活塞销孔116。连杆(连结单元)117由铝铸件构成，在一端部设置有偏心轴承119，另一端部通过活塞销115连结活塞132。由此，连杆117连结由偏心轴承119轴支承的偏心轴110与活塞132。

偏心轴承119是圆筒形的轴承部件，通过内周面轴支承圆柱形的偏心轴110，是支撑偏心轴110的径向载荷的轴颈轴承。因此，偏心轴承119的内周面与偏心轴110的外周面相对，偏心轴110相对于偏心轴承119的内周面滑动。这样的在偏心轴承119的内周面和偏心轴110的外周面相互滑动的部分为滑动面，具有该滑动面的偏心轴承119和偏心轴110构成一对滑动部件。

缸盖140固定在阀板139的与缸腔113侧相反侧，通过覆盖阀板139的排出孔而形成高压室(未图示)。此外，吸入管(未图示)固定在密闭容器101并且与制冷循环的低压侧(未图示)连接，将制冷剂气体从制冷循环导入密闭容器101内。进一步，吸气消音器142被阀板139与缸盖140夹着。

＜覆膜＞

曲轴108由基材150和包覆基材150的表面的覆膜构成。基材150由灰口铸铁等铁类材料形成。覆膜具有主轴承111和偏心轴承119的硬度以上的硬度，例如由氧化覆膜160形成。例如，通过使用碳酸气体(二氧化碳气体)等公知的氧化性气体和公知的氧化设备，在数百℃(例如400～800℃)的范围内对作为基材150的灰口铸铁进行氧化，能够在基材150的表面形成氧化覆膜160。

如图2所示，氧化覆膜160的纵向的尺寸(膜厚)为约3μm。此外，氧化覆膜160具有第一部分151、第二部分152和第三部分153，纵向部分从表面侧向基材150侧依次层叠。另外，在图2中，在第一部分151上形成有用于保护观察试样的保护膜(树脂膜)。此外，将与氧化覆膜160的表面平行的方向称为横向，将与氧化覆膜160的表面正交的方向称为纵向。

第一部分151构成氧化覆膜160的表面，在第二部分152上形成，由微晶的组织形成。进行eds(能量色散x射线谱)分析和eels(电子束能量损失谱)分析的结果是，第一部分151占比最多的成分为三氧化二铁(fe2o3)，还含有硅(si)化合物。此外，第一部分151具有晶体密度不同的2个部分(第一a部分151a和第一b部分151b)。

第一a部分151a在第一b部分151b上形成，构成氧化覆膜160的表面。第一a部分151a的晶体密度小于第一b部分151b的晶体密度。此外，第一a部分151a有些地方含有空隙部158(图2中发黑的部分)和针状组织159。针状组织159为纵长形状，例如，横向的短径侧的长度为100nm以下，以横向的径除以纵向的径得到的比率(宽高比)为1以上且10以下。

第一b部分151b是由粒径100nm以下的微晶155充满的组织。在第一b部分151b几乎看不到在第一a部分151a看到的那样的空隙部158和针状组织159。

第二部分152在第三部分153上形成，含有在彼此不同的方向上排列的大量纵长的柱状组织156。例如，柱状组织156的纵向的径为约100nm以上且1μm以下，横向的径为约100nm以上且150nm以下，宽高比为约3以上且10以下。此外，eds和eels的分析结果是，第二部分152占比最多的成分为四氧化三铁(fe3o4)，还含有硅(si)化合物。

第三部分153在基材150上形成，含有横长的层状组织157。例如，层状组织157在横向上较长：纵向的径为数十nm以下，横向的径为数百nm左右，宽高比为0.01以上且0.1以下。此外，eds和eels的分析结果是，第三部分153占比最多的成分为四氧化三铁(fe3o4)，包含硅(si)化合物和硅(si)固溶部。

另外，在图2中，氧化覆膜160由第一部分151、第二部分152和第三部分153构成，依次层叠。不过，氧化覆膜160的结构和层叠顺序并不限定于此。

例如，氧化覆膜160也可以由第一部分151单层构成。氧化覆膜160也可以以第一部分151形成氧化覆膜160的表面的方式、由第一部分151和第二部分152这二层构成。氧化覆膜160也可以以第一部分151形成氧化覆膜160的表面的方式、由第一部分151和第三部分153这二层构成。

此外，氧化覆膜160也可以包含第一部分151、第二部分152和第三部分153以外的组成。氧化覆膜160还可以以第一部分151形成氧化覆膜160的表面的方式由第一部分151、第二部分152、第一部分151和第三部分153这四层构成。

这样的氧化覆膜160的结构和层叠顺序能够通过调整诸条件而容易地实现。作为代表性的诸条件，能够列举氧化覆膜160的制造方法(形成方法)。在氧化覆膜160的制造方法中，能够优选使用公知的铁类材料的氧化方法，不过并不限定于此。制造方法中的条件根据形成基材150的铁类材料的种类、基材150的表面状态(研磨整修等)、所求的氧化覆膜160的物性等条件适当地设定。

＜硬度＞

图3是表示曲轴108、主轴承111和偏心轴承119的深度方向的硬度的曲线图。另外，硬度以维氏硬度表示。在硬度的测量中，使用sientaomicron公司(シエンタ·オミクロン株式会社)制的纳米压痕装置(布鲁克纳米压痕仪(triboindenter))。

在曲轴108的硬度的测量中，进行将压头按进曲轴108的表面使负荷有载荷的状态维持一定时间的步骤。然后，在下一步骤中，临时将载荷卸除后，以比卸除前的步骤的载荷更高的载荷将压头按进曲轴108的表面，再次将负荷有载荷的状态维持一定时间。将这样的使载荷阶段性地增加的步骤重复进行15次。此外，以使得最大载荷成为1n的方式设定各步骤的载荷。然后，在各步骤之后测量曲轴108的氧化覆膜160和基材150的硬度和深度。

此外，在主轴承111和偏心轴110的硬度的测量中，使用精切机切取主轴承111和偏心轴110各自的一部分。在该一部分，在主轴承111和偏心轴110的内周面使压头负荷载荷0.5kgf，测量硬度。

根据该结果，曲轴108的主轴109的硬度为作为其相对滑动部件的主轴承111的硬度以上。此外，曲轴108的偏心轴110的硬度为作为其相对滑动部件的偏心轴承119的硬度以上。

这样的硬度在物质和材料等物体中是表面或者表面附近的机械性质之一，是向物体施加外力时的、物体的变形难度和损伤难度。在硬度中存在各种各样的测定方式(定义)和与之相应的值(硬度的尺度)。因此，也可以使用与测定对象相应的测定方式。

例如，在测定对象为金属或者非铁金属的情况下，在测定中使用压痕硬度测试法(例如，之前列举的纳米压痕法和维氏或洛氏硬度法等)。

此外，对于树脂膜和磷酸盐覆膜等覆膜那样、难以进行压痕硬度测试法的测定的测定对象，例如使用环盘方式等的磨损测试。在该测定方法的一个例子中，在盘的表面实施覆膜而形成测试片。在将该测试片浸渍于油中的状态下，通过环使覆膜负荷载荷1000n并且以1m/s的旋转速度旋转1小时，在覆膜上通过环滑动。观察该覆膜和环的表面的滑动面的状态。作为结果，也可以将环和覆膜中磨损量相对大的一方判断为硬度低。

＜形状＞

如图4所示，在主轴承111的内周面设置有倒角面171和滑动面(第1滑动面111b)，在第1滑动面111b设置有喇叭口170。它们以主轴承111的轴心111a为中心在周向的全周形成。在与主轴承111的轴心111a平行的方向(轴心方向)上，倒角面171在主轴承111的两端分别形成，喇叭口170在第1滑动面111b的两端分别形成。另外，在图4中表示主轴承111的一端侧，不过另一端侧也和这一样，因此省略说明和图示。

倒角面171在主轴承111的轴心方向上与第1滑动面111b相比更靠近主轴承111的端侧地配置，由倾斜面形成。该倾斜面越靠近主轴承111的端内径越大，以一定的角度倾斜。通过倒角面171除去主轴承111的飞边。

第1滑动面111b具有喇叭口170和第1直边部111c。第1直边部111c与主轴承111的轴心111a平行，在主轴承111的轴心方向上内径固定。

喇叭口170是随着向主轴承111的轴心方向的端部去而内径连续地呈曲线形状扩大的曲面部，该内径从第1直边部111c起变粗。喇叭口170以与倒角面171相邻的方式设置在第1滑动面111b的端部，例如在形成倒角面171后在主轴承111形成。在主轴承111的轴心方向上，一端(第1端)170k与第1滑动面111b的端部一致，与倒角面171的端部连接。第1端170k相反侧的另一端(第2端)170g与第1直边部111c的端部连接。

喇叭口170是在从主轴承111的轴心111a通过的截面上、从第2端170g向第1端170k去内径连续变大的曲线形状。该曲线形状是在从第1端170k至第2端170g的区域按对数函数近似的形状。喇叭口170具有从第2端170g向第1端170k去曲率半径变小、第2端170g侧的曲率半径大于第1端170k侧的曲率半径的形状。

在主轴109的外周面，设置有滑动面(第2滑动面109a)和从第2滑动面109a延长的面(延长面109b)。第2滑动面109a和延长面109b与主轴109的轴心平行，具有彼此相同的直径。该延长面109b的角110t不与第1滑动面111b相对，而与比喇叭口170靠主轴承111的端侧的倒角面171相对。由此，即使主轴109在主轴承111内倾斜，角110t也不与主轴承111的内周面直接接触。另外，当在主轴109不设置延长面109b时，还存在主轴109的角110t不在延长面109b的端部而在第2滑动面109a的端部设置的情况。

在喇叭口170，设轴心方向的长度为a(以下，称为喇叭口宽度a)，令与轴心方向垂直方向的长度为b(以下，称为喇叭口深度b)。在本实施方式中，形成喇叭口宽度a为3mm、喇叭口深度b为6μm的喇叭口170。将该喇叭口深度b除以喇叭口长度a而得到的值(比b/a)为2/1000。

＜制冷剂压缩机的动作＞

从工频电源(未图示)供给的电力经外部的变频驱动电路(未图示)供给至电动构件106。由此，电动构件106以多个运转频率被变频驱动，电动构件106的转子105使曲轴108旋转。该曲轴108的偏心轴110的偏心运动被连杆117和活塞销115转换为活塞132的直线运动，活塞132在缸腔113内的压缩室134进行往复运动。因此，将通过吸入管导入密闭容器101内的制冷剂气体从吸气消音器142吸入压缩室134，进一步，将制冷剂气体在压缩室134内进行压缩而从密闭容器101排出。

此外，伴随曲轴108的旋转，润滑油103从供油泵120供给至各滑动面，润滑滑动面。随之，润滑油103在活塞132与缸腔113之间形成密封，将压缩室134密闭。

＜制冷剂压缩机的性能＞

图5a表示制冷剂压缩机的输入的时间序列经时变化，图5b表示制冷剂压缩机的性能系数cop(coefficientofperformance)的时间序列经时变化。cop是作为冷冻冷藏设备等的制冷剂压缩机的能耗率的目标使用的系数，是将冷冻能力(w)除以输入(w)得到的值。此处，得到以运转频率17hz使制冷剂压缩机低速运转的情况下的输入和cop。此外，现有的制冷剂压缩机不具有喇叭口。

根据图5a，本实施方式的制冷剂压缩机和现有的制冷剂压缩机均为运转刚开始后的输入(以下，称为初始输入)最高。伴随之后的运转时间的经过，输入逐渐下降，最终呈现几乎没有变化的固定的值(以下，称为稳态输入)。进一步，本实施方式的制冷剂压缩机与现有的制冷剂压缩机相比初始输入低，而且从初始输入过渡至稳态输入的时间(过渡时间)也短。关于本实施方式的制冷剂压缩机的过渡时间t1和现有的制冷剂压缩机的过渡时间t2，t1为t2的约1/2。由此，如图5b所示，本实施方式的制冷剂压缩机与现有的制冷剂压缩机相比cop更迅速地稳定且升高。

＜作用、效果＞

关于这一点，参照图6如以下那样进行研究。图6是制冷剂压缩机的压缩载荷的作用图。本实施方式的制冷剂压缩机为往复运动式，密闭容器101内的压力低于压缩室134内的压缩载荷p。一般而言，在该压缩载荷p作用于偏心轴110的状态下，以一个主轴承111悬臂支承与偏心轴110相连的主轴109。

因此，如在伊藤等人的文献(日本機械学会年次大会論文集(日本机械学会年度大会论文集)vol.5-1(2005)p.143)中所示那样，具有主轴109和偏心轴110的曲轴108因压缩载荷p的影响而在主轴承111内以倾斜的状态摆动。压缩载荷p的分力p1作用于相对的主轴109的滑动面和主轴承111的上端部的滑动面。另一方面，压缩载荷p的分力p2作用于相对的主轴109的滑动面和主轴承111的下端部的滑动面。这样，产生所谓的(轴承)一端接触。

即使经过通常的整修研磨工序，也在主轴109和主轴承111双方，在滑动面存在大量微小的突起。在现有的制冷剂压缩机的情况下，当主轴在主轴承内倾斜时，产生局部的接触，表面压力变高。进一步，在更低速运转中，主轴的滑动面与主轴承的滑动面之间的油膜厚度h变薄，或空气膜破裂等，频繁发生突起引起的固体接触。而且，在主轴的滑动面由耐磨损性高的氧化覆膜形成的情况下，在主轴的表面点状分布的硬度硬的微小的突起不易磨损，在主轴与主轴承之间难以磨合。由此，固体接触的时间变长，因此制冷剂压缩机的初始输入变高，并且从初始输入至稳态输入的过渡时间也变长。

与此相对，在本实施方式的制冷剂压缩机中，在第1滑动面111b的上下端部形成有喇叭口170。由此，即使主轴109在主轴承111内倾斜，也减少主轴109与主轴承111的局部的接触，缓和应力集中。由此促进它们之间的油膜形成，因此能够压低制冷剂压缩机的初始输入，且能够实现从初始输入至稳态输入的过渡时间的缩短。进一步，通过在主轴109的表面形成耐磨损性高的覆膜，还能够确保耐久性。

即，在现有的制冷剂压缩机的情况下，当主轴109倾斜时，主轴109的滑动面碰到处于第1滑动面111b的端部的角(在滑动面的端部形成倒角的情况下，为该倒角部分与其以外的部分的边界的角)。成为该角与滑动面的接触而两者间的表面压力变高，成为油膜变薄或者破裂的状态，频繁发生突起引起的固体接触。

另一方面，在本实施方式的制冷剂压缩机，在第1滑动面111b的端部形成有曲线形状的喇叭口170。由此，即使主轴109碰到喇叭口170，也由于它们的接触面积比现有的制冷剂压缩机宽，所以接触应力集中得到缓和，两者间的表面压力大幅减少。由此，在主轴109与喇叭口170之间容易形成油膜，其结果是，能够压低初始输入，且能够实现从初始输入至稳态输入的过渡时间的缩短。

此外，主轴109的角110t与喇叭口170相比更与主轴承111的端侧相对。由此，即使主轴109在主轴承111内倾斜，也能够避免角110t与第1滑动面111b接触，将它们维持在接近线接触或者面接触的状态。由此抑制它们之间的油膜的薄膜化和油膜破裂，因此能够提供能够确保长期可靠性且从运转初始起输入就低的、高效率的制冷剂压缩机。

进一步，喇叭口170是从第1端170k至第2端170g之间的区域、按对数函数近似的形状。此外，喇叭口170的第2端170g侧的曲率半径大于第1端170k侧的曲率半径。由此，即使主轴109在主轴承111内倾斜，也在曲率半径大的第2端170g侧与主轴109相接，因此能够将两者的接触面积增宽。由此抑制它们之间的表面压力的增加，抑制它们之间的油膜的薄膜化和油膜破裂，因此能够提供能够确保长期可靠性且从运转初始起输入就低的、高效率的制冷剂压缩机。

此外，氧化覆膜160具有第一部分151、第二部分152和第三部分153。因此，通过氧化覆膜160，主轴109更硬而耐磨损性提高，并且相对于主轴承111的侵蚀性(对方侵蚀性)下降，滑动初始的磨合性也提高。由此，与在主轴承111设置喇叭口170的效果相辅相成，能够实现制冷剂压缩机的从运转初始起输入就低的、高效率的运转。

该氧化覆膜160的高的耐磨损性、以及对方侵蚀性的下降和滑动初始的磨合性的提高如本申请人的日本特愿2016-003910号、日本特愿2016-003909号中详述的那样。认为其理由之一如下。

因为氧化覆膜160是铁的氧化物，所以与现有的磷酸盐覆膜相比较化学上非常稳定。此外，铁的氧化物的覆膜具有与磷酸盐覆膜相比较更高的硬度。因此，通过在滑动面形成氧化覆膜160，能够有效地防止磨损粉末的产生和附着等。其结果是，能够有效地避免氧化覆膜160自身的磨损量的增加，呈现高的耐磨损性。

而且，在第一部分151中含有硬度高于铁的氧化物的硅(si)化合物。因此，氧化覆膜160通过由含有硅(si)化合物的第一部分151构成表面，能够发挥出更高的耐磨损性。

另一方面，构成氧化覆膜160的表面的第一部分151作为占比最多的成分具有三氧化二铁(fe2o3)。该三氧化二铁(fe2o3)的晶体结构为菱面体，与位于其下方的四氧化三铁(fe3o4)的立方晶系的晶体结构、以及氮化覆膜的密排六方晶体、面心立方晶体和体心正方晶体的晶体结构相比，在晶体结构方面更柔软。因此认为，含有大量三氧化二铁(fe2o3)的第一部分151与现有的气体氮化覆膜或者一般的氧化覆膜(四氧化三铁(fe3o4)单部分覆膜)相比具有适度的硬度，同时对方侵蚀性低，滑动初始的磨合性高。

即，构成主轴109的表面的氧化覆膜160含有大量虽然在其表面侧比较硬质但是晶体结构为菱面体而柔软的三氧化二铁(fe2o3)。因此，对方侵蚀性下降，抑制油膜破裂等，提高滑动初始的磨合性。此外，与在主轴承111设置喇叭口170的效果相辅相成，这能够实现制冷剂压缩机的从运转初始起输入就低的、高效率的运转。

进一步，氧化覆膜160的第二部分152和第三部分153均含有硅(si)化合物，位于第一部分151与基材150之间。因此，氧化覆膜160相对于基材150的紧贴力强。而且，第三部分153的硅的含有量多于第二部分152。这样，含有硅(si)化合物的第二部分152和第三部分153层叠，硅的含有量更多的第三部分153与基材150相接。由此进一步强化氧化覆膜160的紧贴力。其结果是，相对于滑动时的负荷，氧化覆膜160的耐力提高，氧化覆膜160的耐磨损性格外高。而且，即使形成氧化覆膜160的表面的第一部分151磨损，也还有第二部分152和第三部分153，因此氧化覆膜160发挥出更优异的耐磨损性。

此外，关于氧化覆膜160的高的耐磨损性、对方侵蚀性的下降和滑动初始的磨合性的提高，从另外的观点出发，还考虑以下的理由。

即，在构成氧化覆膜160的表面的第一部分151含有硅(si)化合物，成为致密的微晶组织。因此，氧化覆膜160发挥出高的耐磨损性。

此外，第一部分151为微晶的组织，在这些微晶之间在有些地方形成有细微的空隙部158，或者在表面产生微小的凹凸。因此，利用毛细管现象将润滑油103容易地保持在氧化覆膜160的表面(滑动面)。即，由于这样的细微的空隙部158和/或者微少的凹凸的存在，即使在滑动状态严苛的状况下也能够在滑动面留住润滑油103，发挥所谓的“保油性”。其结果是，容易在滑动面形成油膜。

进一步，氧化覆膜160在第一部分151的下方的基材150侧具有柱状组织156(第二部分152)和层状组织157(第三部分153)。这些组织与第一部分151的微晶155相比硬度相对较低、较软。因此，在滑动时，柱状组织156和层状组织157如“缓冲材料”那样发挥作用。由此，由于滑动时的相对于表面的压力，微晶155以被压缩于基材150侧的方式移动。其结果是，氧化覆膜160的对方侵蚀性显著低于其它表面处理膜，能够有效地抑制对方材料的滑动面的磨损。

另外，“缓冲材料”的功能即使仅有第二部分152和第三部分153任一个部分也能够发挥。因此，在第一部分151的下方具有第二部分152或者第三部分153即可。优选在第一部分151的下方具有第二部分152和第三部分153双方。

此外，氧化覆膜160的对方侵蚀性低，且能够发挥良好的“保油性”。因此，具备氧化覆膜160的轴部件的油膜形成能力格外高。这样高的油膜形成能力与在主轴承111设置喇叭口170的效果相辅相成，能够实现制冷剂压缩机的从运转初始起输入就低的、高效率的运转。

＜变形例＞

在上述的结构中，作为轴部件使用主轴109，作为轴承部件使用主轴承111，不过轴部件和轴承部件并不限定于此。例如，也可以将偏心轴110作为轴部件、将偏心轴承119作为轴承部件使用。因此，也可以在主轴109和偏心轴110的至少一个轴部件，在表面设置与之具有相对的轴承部件的硬度以上的硬度的覆膜。此外，也可以在主轴承111和偏心轴承119的至少一个轴承部件形成喇叭口170。由此，在偏心轴110与偏心轴承119之间也能够抑制薄膜化和油膜破裂，因此能够更有效地压低初始输入，且实现从初始输入至稳态输入的过渡时间的缩短，进一步，还能够确保耐久性。

此外，在上述所有结构中，在轴部件的表面具备氧化覆膜160，只要不过轴部件的表面的覆膜具有轴承部件的硬度以上的硬度就不限定于此。例如，轴部件的覆膜例如能够列举化合物层、机械强度改善层和利用包覆法形成的层等。

即，在轴部件的基材150为铁类的情况下，覆膜也可以为利用一般的淬火方法、以及使碳或者氮等浸入表层的方法形成的覆膜。此外，覆膜也可以是通过利用水蒸气进行的氧化处理和浸渍于氢氧化钠的水溶液中的氧化处理形成的覆膜。进一步，覆膜还可以是通过冷加工、加工硬化、固溶强化、析出强化、分散强化和晶粒细微化形成，抑制错位的滑动而实现基材150的强化的层(机械强度改善层)。进一步，覆膜还可以是通过镀层、喷镀、pvd、cvd的包覆法形成的层。

另外，在上述所有结构中，在轴部件的基材150中使用铁类材料，不过基材150只要是能够形成具有与轴承部件同等以上的硬度的覆膜就能够使用铁类以外的材料。

此外，在上述所有结构中，喇叭口170在第1滑动面111b的两端分别设置，不过也可以在第1滑动面111b的两端的任一端设置。

此外，在上述所有结构中，喇叭口170的比b/a为2/1000，不过并不限定于此。比b/a能够根据制冷剂压缩机的规格和使用环境等条件设定，例如在1/5000以上且1/50以下的范围内设定。另外，在比b/a不到1/5000的情况下，存在由于油膜的薄膜化和油膜破裂而初始输入变高的可能性。另一方面，当比b/a大于1/50时，曲轴108的摆动过剩，存在运转时的振动和噪声变大的可能性。

此外，在上述所有结构中，在第1滑动面111b的端部设置有喇叭口170，不过配置并不限定于此。例如也可以使喇叭口170兼作倒角面171。在这种情况下，通过喇叭口170的形成而去飞边，因此还能够省去倒角加工工序。

此外，在上述所有结构中，以通过低速运转(例如，运转频率17hz)驱动制冷剂压缩机的情况为例说明其效果，不过制冷剂压缩机的运转并不限定于此。即使在进行商用转速的运转和转速增加的高速运转的情况下，也能够与制冷剂压缩机低速运转的情况下一样地提高性能和可靠性。

此外，在上述所有结构中，例示了往复运动式的制冷剂压缩机，不过制冷剂压缩机也可以为旋转式、滚动式和振动式等其它形式。此外，在轴部件具备轴承部件的硬度以上的硬度的覆膜的结构并不限定于制冷剂压缩机，在具有滑动面的设备中也能够同样地使用，而且由此能够获得同样的效果。作为具有该滑动面的设备，例如也可以为泵和电动机等。

(实施方式2)

＜制冷剂压缩机的结构＞

图7表示实施方式2的制冷装置的示意图。此处，对制冷装置的基本结构的概略情况进行说明。制冷装置包括制冷剂压缩机200，制冷剂压缩机200具有由电动构件106驱动的往复运动式的压缩构件207。

压缩构件207具有曲轴208、缸体212和活塞132。该曲轴208、缸体212和活塞132与曲轴108、缸体112和活塞132分别相同，因此省略其说明。

曲轴208具有主轴209和偏心轴210。主轴209和偏心轴210除设置有隆起面270以外与主轴109和偏心轴110分别相同。主轴承211和偏心轴承219除未设置喇叭口170以外与主轴承111和偏心轴承119分别相同。

如图8所示，在曲轴208的表面形成有氧化覆膜160。曲轴208的主轴209的氧化覆膜160比作为该对方滑动部件的主轴承211硬，曲轴208的偏心轴210的氧化覆膜160比作为该对方滑动部件的偏心轴承219硬。

如图9所示，在主轴209的外周面设置有第2滑动面209b和小径部209u，在第2滑动面209b设置有隆起面270。它们以主轴209的轴心209a中心在周向上形成。小径部209u在主轴209的两端分别形成，隆起面270在第2滑动面209b的两端分别形成。另外，在图9中表示主轴209的一端侧，不过另一端侧也一样，因此省略说明和图示。

小径部209u在与第2滑动面209b相比更靠近主轴209的端侧的位置设置。小径部209u是与主轴209的轴心209a平行的面，外径小于第2滑动面209b的直径，在与主轴209的轴心209a平行的方向(轴心方向)上直径固定。

第2滑动面209b具有隆起面270和隆起面270以外的面(第2直边部209c)。第2直边部209c与主轴209的轴心209a平行，在主轴209的轴心方向上上外径固定。

隆起面270是随着向主轴209的轴心方向的端部去而而外径连续地呈曲线形状收缩的曲面部，该外径从第2直边部209c起收缩。隆起面270以与小径部209u相邻的方式设置在第2滑动面209b的端部，与主轴承211的第1滑动面211a相对地配置。在与主轴209的轴心209a平行的方向(轴心方向)上，隆起面270的一端(第1端270k)与第1滑动面211a的端一致，与小径部209u的端部连接。与第1端270k相反侧的另一端(第2端270g)与第2直边部209c的端连接。

隆起面270在从主轴209的轴心209a通过的截面上为从第2端270g向第1端270k去直径连续地缩小的曲线形状。该曲线形状是在从第1端270k至第2端270g的区域按对数函数近似的形状。隆起面270具有从第2端270g侧向第1端270k侧去而曲率半径变小、第2端270g侧的曲率半径大于第1端270k侧的曲率半径的形状。

在主轴承211的内周面设置有第1滑动面211a和倒角面。第1滑动面211a是与主轴承211的轴心平行的面。倒角面在与第1滑动面211a相比更靠近主轴承211的端侧的位置设置，由越靠近端部内径越大的倾斜面形成。

主轴承211的第1滑动面211a的角211t以与隆起面270相比更与主轴209的端侧(图9的例，第1端270k隆起面270的外侧(上侧)的小径部209u)相对的方式配置。由此，即使主轴209在主轴承211内倾斜，也能够避免角211t与隆起面270直接接触。另外，也可以在主轴承211设置有具有与第1滑动面211a相同直径且从第1滑动面211a延长的延长面。在这种情况下，主轴承211的角211t也可以不在第1滑动面211a的端部而在延长面的端部设置。

如图9所示，在隆起面270，令主轴209的轴心方向的长度为c(以下，称为隆起面宽度c)，令与轴心方向垂直的方向的长度为d(以下，称为隆起面深度d)。在本实施方式中，形成隆起面宽度c为3mm、喇叭口深度d为8μm的隆起面270。将该隆起面深度d除以隆起面长度c而得到的值(比d/c)为8/3000。

＜制冷剂压缩机的性能＞

得到以运转频率17hz对这样的制冷剂压缩机200进行通过变频驱动的低速运转的情况下的输入。此外，现有的制冷剂压缩机在主轴承111未设置喇叭口170。

其结果是，制冷剂压缩机200和现有的制冷剂压缩机均是初始输入最高。伴随之后的运转时间的经过，输入逐渐下降，最终呈现稳态输入。进一步，制冷剂压缩机200与现有的制冷剂压缩机相比初始输入低，而且从初始输入过渡至稳态输入的过渡时间也短。

关于这一点，如以下那样进行研究。在制冷剂压缩机200，即使主轴209在主轴承211内倾斜，也会通过隆起面270缓和主轴209与主轴承211的局部的接触，减少其间的油膜的薄膜化和油膜破裂。因此，能够压低初始输入，且能够实现从初始输入至稳态输入的过渡时间的缩短。进一步，通过在轴部件的表面形成耐磨损性高的覆膜，还能够确保耐久性。

此外，由于隆起面270为曲线形状，所以该隆起面270与主轴承211不是局部接触而成为接近面接触的状态。由此，接触应力集中被缓和，两者间的表面压力大幅减少，因此其间的油膜的薄膜化和油膜破裂减少。其结果是，能够压低初始输入，且能够实现从初始输入至稳态输入的过渡时间的缩短。

进一步，由于主轴承211的角211t与隆起面270的范围外相对，所以即使主轴209在主轴承211内倾斜，也不会与隆起面270直接接触。因此，能够维持主轴209与主轴承211接近线接触或者面接触的状态，减少其间的油膜的薄膜化和油膜破裂。因此，能够得到能够确保长期可靠性且从运转初始起输入就低的、高效率的制冷剂压缩机。

此外，隆起面270在第1端270k至第2端270g按对数函数大致近似的形状，第2端270g侧的曲率半径大于第1端270k侧的曲率半径。因此，即使主轴209在主轴承211内倾斜，也由于第2端270g侧的隆起面270与主轴承211相接，而能够使两者的接触面积变宽。因此，能够更有效地抑制主轴209与主轴承211之间的表面压力增加，能够减少其间的油膜的薄膜化和油膜破裂。因此，能够提供能够确保长期可靠性且从运转初始起输入就低的、高效率的制冷剂压缩机。

＜变形例＞

在上述的结构中，隆起面270在第2滑动面209b的两端分别设置，不过也可以在第2滑动面209b的两端的任一端设置。

此外，在上述所有结构中，也可以在主轴209设置的同在偏心轴210也设置硬的覆膜和隆起面270。此外，也可以取代主轴209，在偏心轴210设置硬的覆膜和隆起面270。即，在轴部件(主轴209、偏心轴210)设置具有与该轴部件相对的轴承部件(主轴承211、偏心轴承219)的硬度以上的硬度的覆膜和隆起面270即可。由此，能够提供高效率的制冷剂压缩机。

此外，在上述所有结构中，将隆起面270的比d/c设定为8/3000，不过并不限定于此。比d/c也可以根据制冷剂压缩机200的规格和使用环境，例如在1/5000以上且1/50以下的范围内设定。由此获得与上述说明相同的效果。另外，在比d/c不到1/5000的情况下，轴部件与轴承部件的接触状态与现有的制冷剂压缩机相比变化较大，存在制冷剂压缩机的初始输入变高的可能性。另一方面，当比d/c大于1/50时，轴部件的摆动过剩，存在振动和噪声变大的可能性。

此外，在上述所有结构中，以通过低速运转(例如，运转频率17hz)驱动制冷剂压缩机的情况为例说明其效果，不过制冷剂压缩机的运转并不限定于此。即使在进行商用转速的运转和转速增加的高速运转的情况下，也能够与制冷剂压缩机低速运转的情况下一样地提高性能和可靠性。

此外，在上述所有结构中，例示了往复运动式的制冷剂压缩机，不过制冷剂压缩机也可以为旋转式、滚动式和振动式等其它形式。此外，在轴部件具备轴承部件的硬度以上的硬度的覆膜的结构并不限定于制冷剂压缩机，在具有滑动面的设备中也能够同样地使用，而且由此能够获得同样的效果。作为具有该滑动面的设备，例如也可以为泵和电动机等。

(实施方式3)

图10表示使用上述实施方式1的制冷剂压缩机100或者实施方式2的制冷剂压缩机200作为制冷剂压缩机300的制冷装置。此处，仅对制冷装置的基本结构的概略情况进行说明。

在图10中，制冷装置包括主体301、分隔壁307和制冷剂回路309。主体301具有一个面开口的隔热性的箱体和对其开口进行开闭的门体。分隔壁307将主体301的内部分隔为物品的贮藏空间303和机械室305。制冷剂回路309是通过配管将制冷剂压缩机300、散热器313、减压装置315和吸热器317呈环形连接成的结构，将贮藏空间303内冷却。

吸热器317配置在具备风机(未图示)的贮藏空间303内。吸热器317的冷却空气如箭头所示那样，被风机以在贮藏空间303内进行循环的方式搅拌，将贮藏空间303内冷却。

以上的结构的制冷装置作为制冷剂压缩机300包括上述实施方式1或者实施方式2的制冷剂压缩机100、200。由此，在制冷剂压缩机300的轴部件(主轴209、偏心轴210)设置具有与该轴部件相对的轴承部件(主轴承211、偏心轴承219)的硬度以上的硬度的覆膜。此外，轴承部件设置有喇叭口170，或者，在轴部件设置有隆起面270。由此，能够提高轴部件与轴承部件之间的耐磨损性，并且能够缓和它们之间的局部的接触滑动。由此，能够减少制冷装置的电力消耗，能够实现省能化且提高可靠性。

(实施方式4)

＜制冷剂压缩机的结构＞

如图11所示，实施方式4的制冷剂压缩机1000具备密闭容器1101，在密闭容器1101中填充有制冷剂气体1102，在底部积存有润滑油1103。此外，密闭容器1101收纳电动构件1106和压缩构件1107，电动构件1106具有定子1104和转子1105。压缩构件1107由电动构件1106驱动而压缩制冷剂，例如为往复式压缩机构，具有曲轴1108、缸体1109和活塞1110。

曲轴1108主轴1111，具有偏心轴1112和法兰1108a。主轴1111为圆柱形的轴部件，下部压入固定于转子1105，在下端设置有与润滑油1103连通的供油泵(未图示)。偏心轴1112为圆柱形的轴部件，相对于主轴109偏心地配置。法兰1108a在主轴1111与偏心轴1112之间将这些轴连结。

缸体1109例如，由铸铁等铁类材料构成，具有缸腔1114、主轴承1115和推力面1136。该缸腔1114为圆筒形，具有内部空间，端面被阀板1119密封。推力面1136为从主轴承1115的轴心向正交的方向延伸的环形面。

主轴承1115为圆筒形的轴承部件，通过内周面轴支承主轴1111，是支撑主轴1111的径向载荷的轴颈轴承。因此，主轴承1115的内周面与主轴1111的外周面相对，主轴1111相对于主轴承1115的内周面滑动。这样在主轴承1115的内周面和主轴1111的外周面相互滑动的部分为滑动面，具有该滑动面的主轴承1115和主轴1111构成一对滑动部件。

活塞1110由铁类的材料构成，一端部往复可动地插入至缸腔1114的内部空间。由此，形成由缸腔1114、阀板1119和活塞1110围成的压缩室。此外，活塞132的另一端部借助活塞销1117，通过连结单元(连杆1118)与偏心轴1112连结。进一步，主轴1111通过连杆1118和偏心轴1112与活塞132连结。

缸盖1120固定于阀板1119的与缸腔1114侧相反侧，通过覆盖阀板1119的排出孔而形成高压室(未图示)。吸入管1113固定于密闭容器110并且与制冷循环的低压侧(未图示)连接，将制冷剂气体1102导向密闭容器1101内。吸气消音器1121被阀板1119与缸盖1120夹着。

＜覆膜＞

如图12所示，曲轴1108由基材1122和包覆基材1122的表面的覆膜构成。基材1122由灰口铸铁等铁类材料形成。覆膜具有主轴承111和偏心轴承119的硬度以上的硬度，例如由氧化覆膜1123形成。例如，通过使用碳酸气体(二氧化碳气体)等公知的氧化性气体和公知的氧化设备，在数百℃(例如400～800℃)的范围内对作为基材1122的灰口铸铁进行氧化，能够在基材1122的表面形成氧化覆膜1123。

图12的例，氧化覆膜1123的纵向的尺寸(膜厚)为约3μm。此外，氧化覆膜1123具有第一部分1125、第二部分1127和第三部分1129，这些部分从表面侧向基材1122侧依次层叠。另外，在图12中，在第一部分151上形成有用于保护观察试样的保护膜(树脂膜)。此外，将与氧化覆膜1123的表面平行的方向称为横向，将与氧化覆膜160的表面正交的方向称为纵向。

第一部分1125构成氧化覆膜1123的表面，在第二部分1127上形成，由微晶的组织形成。进行eds(能量色散x射线谱)分析和eels(电子束能量损失谱)分析的结果是，第一部分151占比最多的成分为三氧化二铁(fe2o3)，还含有硅(si)化合物。此外，第一部分1125具有晶体密度不同的2个部分(第一a部分1125a和第一b部分1125b)。

第一a部分1125a在第一b部分1125b上形成，构成氧化覆膜1123的表面。第一a部分1125a的晶体密度小于第一b部分1125b的晶体密度。此外，第一a部分1125a有些地方含有空隙部1130(图12中发黑的部分)和针状组织1131。针状组织1131为纵长形状，例如，横向的短径侧的长度为100nm以下，以横向的径除以纵向的径得到的比率(宽高比)为1以上10以下。

第一b部分1125b是由粒径100nm以下的微晶1124充满的组织。在第一b部分1125b几乎看不到在第一a部分1125a看到的那样的空隙部1130和针状组织1131。

第二部分1127在第三部分1129上形成，含有在彼此不同的方向上排列的大量纵长的柱状组织1126。例如，柱状组织1126的纵向的径为约100nm以上1μm以下，横向的径为约100nm以上150nm以下，宽高比为约3以上10以下。此外，eds和eels的分析结果是，第二部分152占比最多的成分为四氧化三铁(fe3o4)，还含有硅(si)化合物。

第三部分1129在基材1122上形成，含有横长的层状组织1128。例如，层状组织1128在横向上较长：纵向的径为数十nm以下，横向的径为数百nm左右，宽高比为0.01以上且0.1以下。此外，eds和eels的分析结果是，第三部分1129占比最多的成分为四氧化三铁(fe3o4)，包含硅(si)化合物和硅(si)固溶部。

另外，在图12中，氧化覆膜1123由第一部分1125、第二部分1127和第三部分1129构成，依次层叠。不过，氧化覆膜1123的结构和层叠顺序并不限定于此。

例如，氧化覆膜1123也可以由第一部分1125单层构成。氧化覆膜1123也可以以第一部分1125形成氧化覆膜1123的表面的方式、由第一部分1125和第二部分1127这二层构成。氧化覆膜1123也可以以第一部分1125形成氧化覆膜1123的表面的方式、由第一部分1125和第三部分1129这二层构成。

此外，氧化覆膜1123也可以包含第一部分1125、第二部分1127和第三部分1129以外的组成。氧化覆膜1123还可以以第一部分1125形成氧化覆膜1123的表面的方式由第一部分1125、第二部分1127、第一部分1125和第三部分1129这四层构成。

这样的氧化覆膜1123的结构和层叠顺序能够通过调整诸条件而容易地实现。作为代表性的诸条件，能够列举氧化覆膜1123的制造方法(形成方法)。在氧化覆膜1123的制造方法中，能够优选使用公知的铁类材料的氧化方法，不过并不限定于此。制造方法中的条件根据形成基材1122的铁类材料的种类、基材1122的表面状态(研磨整修等)、所求的氧化覆膜1123的物性等条件适当地设定。

＜硬度＞

图13是表示主轴1111和主轴承1115的深度方向的硬度的曲线图。另外，硬度以维氏硬度表示。在硬度的测量中，使用sientaomicron公司(シエンタ·オミクロン株式会社)制的纳米压痕装置(布鲁克纳米压痕仪(triboindenter))。

在主轴1111的硬度的测量中，进行将压头按进主轴1111的表面使负荷有载荷的状态维持一定时间的步骤。然后，在下一步骤中，临时将载荷卸除后，以比卸除前的步骤的载荷更高的载荷将压头按进主轴1111的表面，再次将负荷有载荷的状态维持一定时间。将这样的使载荷阶段性地增加的步骤重复进行15次。此外，以使得最大载荷成为1n的方式设定各步骤的载荷。然后，在各步骤之后测量主轴1111的氧化覆膜1123和基材1122的硬度和深度。

此外，在主轴承1115的硬度的测量中，使用精切机切取主轴承1115的一部分。在该一部分，在主轴承1115的内周面使压头负荷载荷0.5kgf，测量硬度。

根据该结果，主轴1111的氧化覆膜1123的硬度为作为其相对滑动部件的主轴承1115的硬度以上。

这样的硬度在物质和材料等物体中是表面或者表面附近的机械性质之一，是向物体施加外力时的、物体的变形难度和损伤难度。在硬度中存在各种各样的测定方式(定义)和与之相应的值(硬度的尺度)。因此，也可以使用与测定对象相应的测定方式。

例如，在测定对象为金属或者非铁金属的情况下，在测定中使用压痕硬度测试法(例如，之前列举的纳米压痕法和维氏或洛氏硬度法等)。

此外，对于树脂膜和磷酸盐覆膜等覆膜那样、难以进行压痕硬度测试法的测定的测定对象，例如使用环盘方式等的磨损测试。在该测定方法的一个例子中，在盘的表面实施覆膜而形成测试片。在将该测试片浸渍于油中的状态下，通过环使覆膜负荷载荷1000n并且以1m/s的旋转速度旋转1小时，在覆膜上通过环滑动。观察该覆膜和环的表面的滑动面的状态。作为结果，也可以将环和覆膜中磨损量相对大的一方判断为硬度低。

＜刚性＞

如图14所示，主轴承1115为大致圆筒形，具有一端部(上端部1115a)、另一端部(下端部1115b)和中间部1137。中间部1137是上端部1115a与下端部1115b之间，在轴向上为径向的尺寸(厚度)固定的部分。上端部1115a、下端部1115b和中间部1137在轴向上内周面连续地形成，与主轴承1115的轴心平行地设置。

上端部1115a为圆筒形，从其外周缘沿径向、推力面1136变宽。在该推力面1136与曲轴1108的法兰1108a之间配置有推力滚珠轴承1133。推力滚珠轴承1133为圆筒形，以包围上端部1115a的方式配置，支承曲轴1108的铅垂方向的载荷。

上端部1115a与推力面1136相比更靠近主轴承1115的轴心侧地配置，从推力面1136向上方突出。上端部1115a插入至推力滚珠轴承1133的内侧，主轴承1115的轴向尺寸(高度)低于推力滚珠轴承1133的高度。

在上端部1115a设置有狭槽1134。狭槽1134为环形，以与上端部1115a同轴的方式设置。由此，狭槽1134将上端部1115a沿径向分成2份。因此，上端部1115a被分成狭槽1134外侧(轴心侧的反対侧)的第1端部1132和狭槽1134内侧(轴心侧)的第2端部1135。第1端部1132和第2端部1135为圆筒形，同轴地配置。径向的尺寸(厚度)在周向的全周都均匀。第1端部1132相对于第2端部1135为相对大径，第2端部1135相对于第1端部1132为相对小径。

第2端部1135是径向的尺寸(厚度)薄于第1端部1132和中间部1137的厚度的薄壁部。由此，第2端部1135是刚性低于中间部1137的低刚性部。

下端部1115b为圆筒形，厚度在周向的全周都均匀。此外，下端部1115b通过台阶部收缩外径，向径向的尺寸(厚度)薄于中间部1137的厚度的薄壁部。由此，下端部1115b是刚性低于中间部1137的低刚性部。

这样，主轴承1115的两端部分别因第2端部1135和下端部1115b而为薄壁部，为低刚性部。第2端部1135和下端部1115b通过内周面支承插入至该内侧的主轴1111。

＜制冷剂压缩机的动作＞

从工频电源(未图示)供给的电力经外部的变频驱动电路(未图示)供给至电动构件1106。由此，电动构件1106以多个运转频率被变频驱动，电动构件1106的转子1105使曲轴1108旋转。该曲轴1108的偏心轴1112的偏心运动被连杆1118和活塞销1117转换为活塞1110的直线运动，活塞1110在缸腔1114内的压缩室1116进行往复运动。因此，将通过吸入管1113导入密闭容器1101内的制冷剂气体从吸气消音器1121吸入压缩室1116，进一步，将制冷剂气体在压缩室1116内进行压缩而从密闭容器1101排出。

此外，伴随曲轴1108的旋转，润滑油1103从供油泵120供给至各滑动面，润滑滑动面。随之，润滑油1103在活塞1110与缸腔1114之间形成密封，将压缩室1116密闭。

＜作用、效果＞

在这样的制冷剂压缩机中，由于近年来的高效率化而实现了润滑油1103的低粘度化和滑动部件的滑动长度的缩短。因此，滑动条件变得严苛，容易产生滑动部件间的油膜的薄膜化和油膜破裂。

此外，在主轴1111和主轴承1115的双方存在大量微小的突起。在现有的制冷剂压缩机的结构中，当主轴在主轴承内倾斜时，在主轴的上端部和下端部与主轴承之间产生局部的接触而表面压力升高。进一步，当通过变频驱动使得制冷剂压缩机以低速(例如不到20hz)运转时，主轴与主轴承之间的油膜变薄，频繁发生突起引起的固体接触。而且，当在主轴的表面形成耐磨损性高的氧化覆膜时，表面的突起不易磨损，在主轴与主轴承之间难以进行磨合。其结果是，认为固体接触的时间变长。因此认为，初始输入升高，而且从初始输入向稳态输入过渡的时间也变长。

与此相对，在本实施方式的制冷剂压缩机，使主轴承1115的第2端部1135和下端部1115b的刚性低于中间部1137的刚性。由此，当由主轴1111向主轴承1115施加载荷时，第2端部1135和下端部1115b发生弹性变形，主轴1111与主轴承1115之间的局部的接触得到缓和，防止它们之间的油膜的薄膜化和油膜破裂。由此，在低速运转时(例如不到20hz)也压低初始输入，且实现初从始输入向稳态输入的过渡时间的缩短。进一步，通过在主轴1111的表面形成耐磨损性高的氧化覆膜1123，还能够确保制冷剂压缩机的耐久性。

此外，即使第2端部1135发生变形，该变形也在狭槽1134内进行。由此，第2端部1135的变形产生的载荷不会作用于在与第2端部1135之间夹着狭槽1134配置的第1端部1132。由此，第1端部1132不变形，因此能够防止被第1端部1132支承的推力滚珠轴承1133的移位和变形。

进一步，利用狭槽1134，形成低刚性部的第2端部1135和支承推力滚珠轴承1133的第1端部1132。这样，由于不增加部件个数，所以能够抑制成本上升。

此外，氧化覆膜1123具有第一部分1125、第二部分1127和第三部分1129。通过这样的氧化覆膜1123，主轴1111变硬，耐磨损性提高，并且相对于主轴承1115的侵蚀性(对方侵蚀性)下降，滑动初始的磨合性也提高。由此，与降低主轴承1115的端部的刚性的效果相辅相成，能够实现制冷剂压缩机的从运转初始起输入就低的、高效率的运转。

该氧化覆膜1123的高的耐磨损性、以及对方侵蚀性的下降和滑动初始的磨合性的提高如本申请人的日本特愿2016-003910号、日本特愿2016-003909号中详述的那样。认为其理由之一如下。

因为氧化覆膜1123是铁的氧化物，所以与现有的磷酸盐覆膜相比较化学上非常稳定。此外，铁的氧化物的覆膜具有与磷酸盐覆膜相比较更高的硬度。因此，通过在滑动面形成氧化覆膜1123，能够有效地防止磨损粉末的产生和附着等。其结果是，能够有效地避免氧化覆膜1123自身的磨损量的增加，呈现高的耐磨损性。

而且，在第一部分1125中含有硬度高于铁的氧化物的硅(si)化合物。因此，氧化覆膜1123通过由含有硅(si)化合物的第一部分1125构成表面，能够发挥出更高的耐磨损性。

另一方面，构成氧化覆膜1123的表面的第一部分1125作为占比最多的成分具有三氧化二铁(fe2o3)。该三氧化二铁(fe2o3)的晶体结构为菱面体，与位于其下方的四氧化三铁(fe3o4)的立方晶系的晶体结构、以及氮化覆膜的密排六方晶体、面心立方晶体和体心正方晶体的晶体结构相比，在晶体结构方面更柔软。因此认为，含有大量三氧化二铁(fe2o3)的第一部分1125与现有的气体氮化覆膜或者一般的氧化覆膜(四氧化三铁(fe3o4)单部分覆膜)相比具有适度的硬度，同时对方侵蚀性低，滑动初始的磨合性高。

即，构成主轴1111的表面的氧化覆膜1123含有大量虽然在其表面侧比较硬质但是晶体结构为菱面体而柔软的三氧化二铁(fe2o3)。因此，对方侵蚀性下降，抑制油膜破裂等，提高滑动初始的磨合性。此外，与在主轴承111设置喇叭口170的效果相辅相成，这能够实现制冷剂压缩机的从运转初始起输入就低的、高效率的运转。

进一步，氧化覆膜1123的第二部分1127和第三部分1129均含有硅(si)化合物，位于第一部分1125与基材1122之间。因此，氧化覆膜1123相对于基材1122的紧贴力强。而且，第三部分1129的硅的含有量多于第二部分1127。这样，含有硅(si)化合物的第二部分1127和第三部分1129层叠，硅的含有量更多的第三部分153与基材150相接。由此进一步强化氧化覆膜1123的紧贴力。其结果是，相对于滑动时的负荷，氧化覆膜1123的耐力提高，氧化覆膜1123的耐磨损性格外高。而且，即使形成氧化覆膜1123的表面的第一部分1125磨损，也还有第二部分1127和第三部分1129，因此氧化覆膜1123发挥出更优异的耐磨损性。

此外，关于氧化覆膜1123的高的耐磨损性、对方侵蚀性的下降和滑动初始的磨合性的提高，从另外的观点出发，还考虑以下的理由。

即，在构成氧化覆膜1123的表面的第一部分1125含有硅(si)化合物，成为致密的微晶组织。因此，氧化覆膜1123发挥出高的耐磨损性。

此外，第一部分1125为微晶的组织，在这些微晶之间在有些地方形成有细微的空隙部1130，或者在表面产生微小的凹凸。因此，利用毛细管现象将润滑油1103容易地保持在氧化覆膜1123的表面(滑动面)。即，由于这样的细微的空隙部1130和/或者微少的凹凸的存在，即使在滑动状态严苛的状况下也能够在滑动面留住润滑油1103，发挥所谓的“保油性”。其结果是，容易在滑动面形成油膜。

进一步，氧化覆膜1123在第一部分1125的下方的基材1122侧具有柱状组织1126(第二部分1127)和层状组织1128(第三部分1129)。这些组织与第一部分1125的微晶1124相比硬度相对较低、较软。因此，在滑动时，柱状组织1126和层状组织1128如“缓冲材料”那样发挥作用。由此，由于滑动时的相对于表面的压力，微晶1124以被压缩于基材1122侧的方式移动。其结果是，氧化覆膜1123的对方侵蚀性显著低于其它表面处理膜，能够有效地抑制对方材料的滑动面的磨损。

另外，“缓冲材料”的功能即使仅有第二部分1127和第三部分1129任一个部分也能够发挥。因此，在第一部分1125的下方具有第二部分1127或者第三部分1129即可。优选在第一部分1125的下方具有第二部分1127和第三部分1129双方。

此外，氧化覆膜1123的对方侵蚀性低，且能够发挥良好的“保油性”。因此，具备氧化覆膜1123的轴部件的油膜形成能力格外高。这样高的油膜形成能力与降低主轴承1115端部的刚性的效果相辅相成，能够实现制冷剂压缩机的从运转初始起输入就低的、高效率的运转。

＜变形例＞

在上述结构中，在主轴承1115的两端部分别形成有低刚性部的第2端部1135和下端部1115b，不过也可以在主轴承1115的两端部的一端部形成低刚性部。即，主轴承1115也可以具有第2端部1135或者下端部1115b。

在上述所有结构中，利用狭槽1134形成低刚性部的第2端部1135，利用台阶部形成低刚性的下端部1115b。不过，低刚性部的形成方法并不限定于此。

在上述所有结构中，只要狭槽1134为环形，低刚性部在主轴承1115的一方端部形成，其形状就不被限定。

在上述所有结构中，在第2端部1135和下端部1115b，在周向的全周都设置有低刚性部。不过，低刚性部的范围并不限定于此。例如，也可以在第2端部1135和下端部1115b，在由主轴1111施加最大载荷的区域设置有低刚性部。因此，该区域的厚度也可以以小于第2端部1135和下端部1115b各自的周向的其它区域。

在上述所有结构中，狭槽1134与主轴承1115同轴地设置，不过狭槽1134的位置并不限定于此。例如，也可以以使得狭槽1134与主轴承1115相比偏心的方式配置，以在主轴承1115的周向上使作用于主轴1111的最大载荷的区域的厚度比其它区域薄。由此，在主轴1111的最大载荷的作用方向上主轴承1115的低刚性部的弹性变形量成为最大。因此，能够在周向上使主轴1111与主轴承1115之间的油膜均匀。

在上述的结构中，在主轴1111的表面设置有氧化覆膜1123，不过主轴1111的表面的覆膜只要具有主轴承1115的硬度以上的硬度就不限定于此。例如，主轴1111的覆膜例如能够列举化合物层、机械强度改善层和利用包覆法形成的层等。

即，在轴部件的基材1122为铁类的情况下，覆膜也可以为利用一般的淬火方法、以及使碳或者氮等浸入表层的方法形成的覆膜。此外，覆膜也可以是通过利用水蒸气进行的氧化处理和浸渍于氢氧化钠的水溶液中的氧化处理形成的覆膜。进一步，覆膜还可以是通过冷加工、加工硬化、固溶强化、析出强化、分散强化和晶粒细微化形成，抑制错位的滑动而实现基材150的强化的层(机械强度改善层)。进一步，覆膜还可以是通过镀层、喷镀、pvd、cvd的包覆法形成的层。

另外，在上述所有结构中，在轴部件的基材150中使用铁类材料，不过基材150只要是能够形成具有与轴承部件同等以上的硬度的覆膜就能够使用铁类以外的材料。

此外，在本实施方式中，主轴承1115的低刚性部例示了通过将主轴承1115的厚度形成得薄而形成的结构，不过也可以为将上下端部通过设置低刚性的部件(树脂制的轴瓦等)等构成的结构，能够获得同样的效果。

此外，在本实施方式中，例示了在主轴承1115的上端部1115a和下端部1115b双方设置有主轴承1115的低刚性部的结构，不过即使仅在上下任一端部形成该部件也能够期待一定程度的效果。

此外，在本实施方式中，在主轴承1115的上端部1115a和下端部1115b形成低刚性部，不过在插入偏心轴1112的连杆1118的上下端部形成低刚性部也能够获得同样的效果。

此外，在上述所有结构中，以通过低速运转(例如，运转频率17hz)驱动制冷剂压缩机的情况为例说明其效果，不过制冷剂压缩机的运转并不限定于此。即使在进行商用转速的运转和转速增加的高速运转的情况下，也能够与制冷剂压缩机低速运转的情况下一样地提高性能和可靠性。

此外，在上述所有结构中，例示了往复运动式的制冷剂压缩机，不过制冷剂压缩机也可以为旋转式、滚动式和振动式等其它形式。此外，在轴部件具备轴承部件的硬度以上的硬度的覆膜的结构并不限定于制冷剂压缩机，在具有滑动面的设备中也能够同样地使用，而且由此能够获得同样的效果。作为具有该滑动面的设备，例如也可以为泵和电动机等。

(实施方式5)

图15是表示本发明的实施方式5的制冷装置的结构的示意图。此处，作为制冷装置的制冷剂回路使用上述实施方式4的制冷剂压缩机。对该制冷装置的基本结构的概略情况进行说明。

在图9中，制冷装置1200包括主体1201、分隔壁1204和制冷剂回路1205。主体1201具有一个面开口的隔热性的箱体和对其开口进行开闭的门体。分隔壁1204将主体1201的内部分隔为物品的贮藏空间1202和机械室1203。制冷剂回路309是通过配管将制冷剂压缩机1206、散热器1207、减压装置1208和吸热器1209呈环形连接成的结构，将贮藏空间1202内冷却。

吸热器1209配置于具备风机(未图示)的贮藏空间1202内。吸热器1209的冷却空气如虚线箭头所示那样，被风机以在贮藏空间1202内进行循环的方式搅拌，将贮藏空间1202内冷却。

以上的结构的制冷装置1200作为制冷剂压缩机1206包括上述实施方式4的制冷剂压缩机。由此，在制冷剂压缩机1206的主轴1111的覆膜具有与之相对的主轴承1115的硬度以上的硬度，令主轴承1115的端部的刚性低于中间部的刚性。因此在主轴1111与主轴承1115之间实现耐磨损性的提高、局部的接触滑动的减轻和油膜形成的维持。由此，在制冷剂压缩机1206，因为性能提高，所以能够通过制冷装置1200的电力消耗的减少实现节能化，且能够提高可靠性。

以上，使用上述实施方式对本发明的制冷剂压缩机和具有其的制冷装置进行了说明，不过本发明并不限定于此。即，应该认为本次公开的实施方式在所有方面均为例示而非限制性的内容，本发明的范围并不由上述的说明而由权利要求的范围限定，意图包含与权利要求的范围均等意味和范围内所有变更。

产业上的利用可能性

如上所述，本发明能够提供实现来效率下降的减少的制冷剂压缩机和具有其的制冷装置，因此能够广泛应用于使用制冷循环的各种设备。

附图标记的说明

100：制冷剂压缩机

101：密闭容器

106：电动构件

107：压缩构件

109：主轴(轴部件)

109a：第2滑动面(滑动面)

109b：延长面

110：偏心轴(轴部件)

110t：角

111：主轴承(轴承部件)

111a：轴心

111b：第1滑动面(滑动面)

119：偏心轴承(轴承部件)

160：氧化覆膜(覆膜)

170：喇叭口(曲面部)

200：制冷剂压缩机

207：压缩构件

209：主轴(轴部件)

209a：轴心

209b：第2滑动面(滑动面)

210：偏心轴(轴部件)

211：主轴承(轴承部件)

211t：角

211a：第1滑动面(滑动面)

219：偏心轴承(轴承部件)

270：隆起面(crowning，曲面部)

300：制冷剂压缩机

1000：制冷剂压缩机

1101：密闭容器

1106：电动构件

1107：压缩构件

1108：曲轴

1109：缸体

1111：主轴

1112：偏心轴

1115：主轴承

1115a：上端部(一端部)

1115b：下端部(另一端部)

1123：氧化覆膜(覆膜)

1132：第1端部

1133：推力滚珠轴承(滚珠轴承)

1134：狭槽

1135：第2端部

1136：推力面

1137：中间部

1200：制冷装置。