JP2007138877A - Scroll compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スクロール圧縮機に係わり、より詳しくは、固定スクロールと旋回スクロールの両ラップの壁面のエンドミルによる切削加工時に発生するうねり現象の凸部を、互いに重ならない位置になるよう加工するラップの加工方法に関する。 The present invention relates to a scroll compressor. More specifically, the present invention relates to a wrap for processing the convex portions of the undulation phenomenon generated during the end milling of the wall surfaces of both the fixed scroll and the orbiting scroll lap so that they do not overlap each other. It relates to a processing method.
スクロール圧縮機の旋回スクロールや固定スクロールのインボリュート曲線よりなるラップの壁面を切削加工する場合、図6(A),(B)に示すようにねじれ50のあるエンドミル工具51で行うのが一般的である。この場合、エンドミル52自身の形状精度やエンドミル52をスピンドル53に取付けた際の芯ズレにより、図7に示すように凸部(突起部)54や凹み55が形成される(以後、うねりと呼ぶ)。
一般的に旋回スクロール56と固定スクロール57に使用するエンドミル52は同形のものを使用するため、うねりが発生するとインボリュートの壁面同志の凸部が同じ位置にでき、互いに重るため両スクロールラップ間のクリアランス58が大きくなり、隣り合う圧縮室間の圧力差により圧縮ガスが高圧側から低圧側に漏洩し、その漏洩分の仕事量が無駄なエネルギーとなるため、性能上できるだけ小さくすることが望まれている。(図2参照)。よって、できる限り両スクロールのラップ壁面は相似形であることが望ましいが、エンドミル工具51の特性上うねりをゼロとすることは難しく、また、選別した場合はコストアップとなる。
When cutting a wall surface of a lap formed of an involute curve of a scroll compressor or a scroll of a scroll compressor, it is generally performed with an
In general, the
また、従来のうねりを小さくするスクロールラップの加工方法として図8および図9に示すようなものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
この加工方法は、固定スクロールおよび旋回スクロールの鏡板から立ち上がるスクロール状のラップの、摺動し合う少なくともいずれか一方の側面および鏡板を切削加工(例えば、エンドミル加工)した後、固定スクロールや旋回スクロールの側面を砥石により研削加工して仕上げ加工を行うものである。
Further, as a conventional method of processing a scroll wrap for reducing the swell, a method as shown in FIGS. 8 and 9 is known (see, for example, Patent Document 1).
In this processing method, after cutting (for example, end milling) at least one of the sliding side surfaces and the end plate of the scroll-shaped lap rising from the end plate of the fixed scroll and the orbiting scroll, The side surface is ground by a grindstone and finished.
このスクロール圧縮機6’は、スクロール状の各ラップ1b’、2b’の摺動し合う側面1b1’、2b2’どうしの少なくとも一方、および側面1b2’、2b1’どうしの少なくとも一方、例えば固定スクロール1’のラップ1b’の側面1b1’、1b2’が、図9の(a)に1つの実施例として示した砥石9’などで研削加工された研削加工面として使用されるものである。鉄やアルミニウムなどの金属材料で鋳造などして基礎形状を与えたものを切削加工した後、砥石9’により研削加工して仕上げたものである。
The
このように、少なくとも一方が研削加工で仕上げたものであると、図9の(b)に固定スクロール1’のラップ1b’の側面1b1’、1b2’で代表して示しているように、長手方向のうねりがないか、あるにしても、図9の(b)に旋回スクロール2’の側面2b1’、2b2’で代表して示す研削加工仕上げせずエンドミルで加工したままの場合のようなうねりに比して極く小さい。これはエンドミルによる研削加工では刃のあるところとないところでの周期的な加工むらがなく、取り付け精度上若干の傾きがあっても加工物の表面への馴染み性がよいため、研削加工した側面に研削加工による長手方向のうねりができないことによる。また、研削による表面はきめが細かいため、固定スクロール1’および旋回スクロール2’の各ラップ1b’、2b’の摺動し合う側面1b1’、2b2’どうしの間、および側面1b2’、2b1’どうしの間で、それぞれの一方が研削加工されていれば、図9の(b)に示すように双方のラップ1b’、2b’どうしはその立ち上り方向の摺動部全域で圧縮ガスが漏洩するような隙間が生じないので、そのような圧縮ガスの漏洩を防止することができ圧縮効率が向上する。
As described above, when at least one is finished by grinding, as shown in FIG. 9B, the side faces 1b1 ′ and 1b2 ′ of the
しかしながら、上記加工方法の場合、切削加工した後、砥石9’などにより研削加工して仕上げるため、加工工数が増大し、コスト面で不利となる。そこで、加工工数が少なく、加工コスト面で有利なスクロール圧縮機が望まれる。 However, in the case of the above-described processing method, after cutting, grinding and finishing is performed with a grindstone 9 'or the like, which increases the number of processing steps and is disadvantageous in terms of cost. Therefore, a scroll compressor that has a small number of processing steps and is advantageous in terms of processing cost is desired.
本発明は上記の問題点に鑑み、固定スクロールと旋回スクロールの両ラップの壁面のエンドミルによる切削加工時に発生するうねり現象の凸部を、互いに重ならない位置になるよう加工することにより、加工工数が少なく、コスト面で有利でかつ、圧縮ガスの漏洩を小さくでき、圧縮効率の向上を図ることができるスクロール圧縮機を提供することを目的とする。 In view of the above-described problems, the present invention reduces the number of processing steps by processing the convex portions of the undulation phenomenon that occurs during cutting by the end mill on the wall surfaces of both the fixed scroll and the orbiting scroll so that they do not overlap each other. An object of the present invention is to provide a scroll compressor that is small and advantageous in terms of cost, can reduce the leakage of compressed gas, and can improve the compression efficiency.
本発明は上述の課題を解決するため、厚さと高さとを有し、インボリュート曲線よりなるラップが鏡板面より直立する固定スクロールと旋回スクロールの両ラップをエンドミルを用いて切削加工してなるスクロール圧縮機において、
前記両ラップの壁面の切削加工時に、同壁面に発生するうねりの凸部を、互いに重ならない位置になるよう加工してなる構成となっている。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is a scroll compression formed by cutting both a fixed scroll and an orbiting scroll using an end mill, which have a thickness and a height, and a wrap made of an involute curve stands upright from the end plate surface. In the machine
At the time of cutting the wall surfaces of both laps, the undulating convex portions generated on the wall surfaces are processed so as not to overlap each other.
また、前記両ラップの凸部を、一方を偶数個、他方を奇数個、あるいは両方を偶数個または奇数個としてなる構成となっている。 Further, the convex portions of both wraps are configured such that one is an even number, the other is an odd number, or both are an even number or an odd number.
また、前記両ラップの凸部を同数とし、それぞれの凸部が他方の凸部間の間にくるよう配置してなる構成となっている。 In addition, the same number of protrusions are provided on both wraps, and each protrusion is disposed between the other protrusions.
また、前記一方のラップの凸部と凸部との間に、他方のラップの凸部が複数個配置されされてなる構成となっている。 Further, a plurality of convex portions of the other wrap are arranged between the convex portions of the one wrap.
本発明によれば、前記両ラップの壁面の切削加工時に発生するうねり現象の凸部を、一方は偶数個、他方は奇数個、あるいは両方を偶数個または奇数個とし、圧縮部組立時に両ラップの凸部を互いに重ならないように配置して、両スクロールのラップの壁面が噛合する構成とすることにより、加工工数が少なく、コスト面で有利でかつ、圧縮ガスの漏洩を小さくでき、また、圧縮効率の向上を図ることができるスクロール圧縮機とすることができる。 According to the present invention, the convex portions of the undulation phenomenon that occurs when the wall surfaces of both laps are machined, one is an even number, the other is an odd number, or both are an even number or an odd number. By arranging so that the convex portions of the two do not overlap each other and the wall surfaces of the laps of both scrolls mesh with each other, the number of processing steps is small, it is advantageous in terms of cost, and the leakage of compressed gas can be reduced. It can be set as the scroll compressor which can aim at the improvement of compression efficiency.
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。
図1は本発明におけるスクロール圧縮機の縦断面図、図2は圧縮部の要部拡大断面図で、図3はインボリュート曲線の両スクロールの壁面が噛合する状態を示した上面図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail as examples based on the attached drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a scroll compressor according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged sectional view of an essential part of a compression section, and FIG. 3 is a top view showing a state where the wall surfaces of both scrolls of an involute curve are engaged.
図1、図2及び図3において、密閉シェル1の内部が、メインフレーム2を挟んで上方の冷媒吐出室1aと、下方の電動機室1bとに区画され、前記冷媒吐出室1a内に圧縮部3が収納され、前記電動機室1b内に電動機4が収納されている。
そして、前記圧縮部3で生成された高圧ガスを、前記冷媒吐出室1aから前記電動機室1b内を通して吐出管20から冷媒回路に送出し、スクロール圧縮機を構成している。
1, 2 and 3, the inside of the sealed
And the high pressure gas produced | generated by the said
前記圧縮部3は、鏡板5aの内面にインボリュート曲線よりなる渦捲き状のラップ5bを立設させた固定スクロール5と、同固定スクロール5と鏡板6aの内面の同じくインボリュート曲線よりなるラップ6bを互いに噛み合わせ複数の圧縮室7を形成する旋回スクロール6と、同旋回スクロール6の背面に形成された旋回軸受6cとから構成されている。前記旋回軸受6cに、先端の旋回軸8aを挿入し、前記電動機4の回転力を前記旋回スクロール6に伝達するとともに、前記圧縮部3の各摺動部に潤滑油を供給するための潤滑油送路8bを備えたシャフト8と、同シャフト8の上部を支承すると共に、前記固定スクロール5を支持するメインフレーム2とにより主にスクロール圧縮機が構成されている。
The
前記インボリュート曲線よりなる固定スクロール5のラップ5bの壁面5b1や旋回スクロール6のラップ6bの壁面6b1の切削加工は、図3(B)に示すねじれ9aのあるエンドミル9を用いて従来例と同様な方法で行う。この場合、エンドミル9自身の形状精度やエンドミル9をスピンドルに取付けた際の芯ズレにより、図4(A)に示すようにうねりと称する固定スクロール5側の凸部(突起部)10aおよび、旋回スクロール6側の凸部(突起部)10bや、固定スクロール5側の凹み11aおよび、旋回スクロール6側の凹み11bが形成される。
Cutting of the wall surface 5b1 of the
そこで、前記両ラップ5b,6bの壁面5b1、6b1を切削するエンドミル9の切り刃9bの接点を、一方は偶数個、他方は奇数個とし、加工後に形成されるラップ5b,6bの壁面5b1、6b1のうねり現象の凸部10を圧縮部組立時に互いに重ならないように配置して、両スクロール5、6のラップ5b,6bの壁面5b1、6b1が噛合う構成としている。
Therefore, the contact points of the
図4(A)は、固定スクロール5のラップ5bの壁面5b1に、凸部10aを2個(偶数個)設け、旋回スクロール6のラップ6bの壁面6b1に、凸部10bを3個(奇数個)設け、凸部10aが凸部10bの間の中央に、また凸部10bが凸部10aの間の中央にくるよう配置し、これらを凸部10a,10bが重ならないように互いに噛合わせた実施例で、これにより、壁面同志のクリアランス12が小さくなり、隣り合う圧縮室7間の圧力差により圧縮ガスの高圧側から低圧側への漏洩を小さくすることができ、圧縮効率の向上を図ることができる。
尚、前記両ラップの凸部の一方が2以上の偶数個の場合、他方をその偶数マイナス1個または、偶数プラス1個に形成し、かつそれぞれの凸部が他方の凸部間の中央にくるよう配置してなる構成とする。
4A, two
In addition, when one of the convex portions of the two wraps is an even number of 2 or more, the other is formed into an even minus one or an even plus one, and each convex portion is in the center between the other convex portions. It is set as the structure which arranges so that it may come.
図4(B)は、固定スクロール5のラップ5bの壁面5b1に、凸部10aを2個(偶数個)設け、旋回スクロール6のラップ6bの壁面6b1に、凸部10bを2個(偶数個)設け、凸部10aが凸部10bの間の中央に、また凸部10bが凸部10aの間の中央にくるよう配置し、これらを凸部10a,10bが重ならないように互いに噛合わせた実施例で、これにより、壁面同志のクリアランス12が小さくなり、上記図4(A)の実施例と同様に、圧縮ガスの漏洩を小さくでき、圧縮効率の向上を図ることができる。
4B, two
図5(A)は、固定スクロール5のラップ5bの壁面5b1に、凸部10aを6個(偶数個)設け、旋回スクロール6のラップ6bの壁面6b1に、凸部10bを2個(偶数個)設け、凸部10aの2個が凸部10bの間にくるよう配置し、これらを凸部10a,10bが重ならないように互いに噛合わせた実施例で、これらを互いに噛合わせた実施例で、これにより、壁面同志のクリアランス12が小さくなり、上記図4(A)の実施例と同様に、圧縮ガスの漏洩を小さくでき、圧縮効率の向上を図ることができる。
5A, six
図5(B)は、固定スクロール5のラップ5bの壁面5b1に、凸部10aを5個(奇数個)設け、旋回スクロール6のラップ6bの壁面6b1に、凸部10bを3個(奇数個)設け、これらを凸部10a,10bが重ならないように互いに噛合わせた実施例で、これにより、壁面同志のクリアランス12が小さくなり、上記図4(A)実施例と同様に、圧縮ガスの漏洩を小さくでき、圧縮効率の向上を図ることができる。
In FIG. 5B, five
以上に説明したように、前記両ラップ5b,6bの壁面5b1、6b1を切削するエンドミル9の切り刃9bの接点を、一方は偶数個、他方は奇数個、あるいは両方を偶数個または奇数個とし、加工後に形成されるラップ5b,6bの壁面5b1、6b1のうねり現象の凸部10a,10bを圧縮部組立時に互いに重ならないように配置して、両スクロール5、6のラップ5b,6bの壁面5b1、6b1が噛合う構成とすることにより、加工工数が少なく、コスト面で有利でかつ、圧縮ガスの漏洩を小さくでき、圧縮効率の向上を図ることができるスクロール圧縮機となる。
As described above, the contact points of the
1 密閉シェル
2 メインフレーム
3 圧縮部
4 電動機
5 固定スクロール
5a 鏡板
5b ラップ
5c 吐出口
6 旋回スクロール
6a 鏡板
6b ラップ
6c 旋回軸受
8 シャフト
8a 旋回軸
8b 潤滑油送路
9 エンドミル
9a うねり
9b 切り刃
10a、10b 凸部
11a、11b 凹み
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記両ラップの壁面の切削加工時に、同壁面に発生するうねりの凸部を、互いに重ならない位置になるよう加工してなることを特徴とするスクロール圧縮機。 In a scroll compressor that has a thickness and a height, and a wrap made of an involute curve stands upright from the end plate surface, and both the scroll of the fixed scroll and the orbiting scroll are cut using an end mill,
A scroll compressor characterized in that, when cutting the wall surfaces of both laps, the wavy convex portions generated on the wall surfaces are processed so as not to overlap each other.
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CN115929629A (en) * | 2022-11-16 | 2023-04-07 | 北京理工大学 | Multi-dimensional conjugate curved surface vortex tooth group, compressor and expander |
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- 2005-11-22 JP JP2005336468A patent/JP2007138877A/en active Pending
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