JP2011252479A - スクロール圧縮機およびその吐出ポート加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】吐出ポートの形状を変えることにより、吐出ポートを含む中央圧縮室に残留している圧縮流体の逆流による騒音を低減できるとともに、その加工を簡易化できるスクロール圧縮機およびその吐出ポート加工方法を提供することを目的とする。
【解決手段】端板上に渦巻き状ラップ１８Ｂ，１９Ｂが立設されている一対の固定スクロールおよび旋回スクロールが噛み合わされて圧縮室２４が形成され、該圧縮室２４で圧縮された流体を吐出する吐出ポート２５が固定スクロールの中心部位に設けられているスクロール圧縮機において、吐出ポート２５は、両端が円形穴２５Ａ，２５Ｂとされ、その両端円形穴２５Ａ，２５Ｂ間が該円形穴の穴径Ｄよりも狭い幅Ｗの２面２５Ｃ，２５Ｄで繋がれた変形長穴形状とされている。
【選択図】図２

Description

本発明は、固定スクロールの中心部位に圧縮室から圧縮流体を吐き出す吐出ポートが設けられているスクロール圧縮機およびその吐出ポート加工方法に関するものである。

スクロール圧縮機は、端板上に渦巻き状ラップが立設されている一対の固定スクロールおよび旋回スクロールを備えており、両スクロールを噛み合わせることにより形成される圧縮室を、旋回スクロールの公転旋回運動に伴い外周位置から中心側へと容積を減少させながら移動させることによって流体を圧縮し、該圧縮流体を固定スクロールの中心部位に設けられている吐出ポートから外部に吐き出すように構成されている。

かかるスクロール圧縮機は、上記の如く、旋回スクロールの旋回駆動に伴って圧縮室が順次中心側に移動されつつ容積が減少されて行く構成とされており、吸入締切り時に両スクロールの最外周位置に形成される最大圧縮室容積と、固定スクロールと旋回スクロールの噛み合いが外れる直前の最小圧縮室容積との比で定義される設計容積比（圧縮比）を有している。この設計容積比は大きい方が、損失が小さくてすむことから効率がよく、しかも騒音面でも有利とされている。

設計容積比を大きくするには、固定スクロールおよび旋回スクロールの渦巻き状ラップの巻き数を増やしたり、渦巻き状ラップの高さ寸法を外周側で高く、内周側で低くした段付きスクロールとしたりする手法を採用するのが通常であるが、それ以外にも、特許文献１，２に開示されているように、吐出ポートを小径化する、吐出ポートをオーバル形状とする、吐出ポートを多角形状とする等により、最小圧縮室容積を可及的に小さくする手法が採用されることがある。

特許第３６２９８３６号公報 特開２００２−２４２８６３号公報

上記のように、吐出ポートを小径化、オーバル形状化、多角形状化することにより、固定スクロールと旋回スクロールの噛み合いが外れて中央圧縮室と１つ外側の圧縮室とが連通する際に発生する圧縮流体の逆流に対し、旋回スクロールの渦巻き状ラップ外側壁が吐出ポートを横切り中央圧縮室の１つ外側の圧縮室が吐出ポートに連通することで発生する圧縮流体の逆流の開始を遅くし、そのタイミングをずらすことができる。これにより、吐出ポートを含む中央圧縮室に残っている圧縮流体の圧力変動を緩和し、その圧力波に起因する騒音を低減することができる。しかしながら、これらの手法には、以下のような課題があった。

吐出ポートを小径化する手法は、吐出ポートの流路断面積が縮小し、圧力損失が増加するため、入力の増加を招くという課題があった。また、吐出ポートをオーバル形状化する手法は、流路断面積を確保できるものの、吐出ポートのエンドミル加工が長時間化することは避けられず、生産性が低下することから実用化はほぼ困難とされていた。更に、吐出ポートを多角形状化する方法は、切削加工が事実上不可能であることから、実用化は困難とされていた。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、吐出ポートの形状を変えることにより、吐出ポートを含む中央圧縮室に残留している圧縮流体の圧力変動による騒音を低減できるとともに、その加工を簡易化できるスクロール圧縮機およびその吐出ポート加工方法を提供することを目的とする。

上記した課題を解決するために、本発明のスクロール圧縮機およびその吐出ポート加工方法は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかるスクロール圧縮機は、端板上に渦巻き状ラップが立設されている一対の固定スクロールおよび旋回スクロールが噛み合わされて圧縮室が形成され、該圧縮室で圧縮された流体を吐出する吐出ポートが前記固定スクロールの中心部位に設けられているスクロール圧縮機において、前記吐出ポートは、両端が円形穴とされ、その両端円形穴間が該円形穴の穴径よりも狭い幅の２面で繋がれた変形長穴形状とされていることを特徴とする。

本発明によれば、吐出ポートが、両端が円形穴とされ、その両端円形穴間が該円形穴の穴径よりも狭い幅の２面で繋がれた変形長穴形状とされているため、吐出ポートとして流路断面積を十分確保しつつ、固定スクロールと旋回スクロールとの噛み合いが外れて中央圧縮室と１つ外側の圧縮室とが連通する際に発生する圧縮流体の逆流に対して、旋回スクロールの渦巻き状ラップ外側壁が吐出ポートを横切り中央圧縮室の１つ外側の圧縮室が吐出ポートに連通することで発生する圧縮流体の逆流の開始を遅くし、そのタイミングをずらすことにより、吐出ポートを含む中央圧縮室に残留している圧縮流体の圧力変動を緩和することができる。従って、圧縮流体の逆流により発生する圧力波に起因する騒音を低減することができる。また、変形長穴形状の吐出ポートを、両端の円形穴をドリル加工した後、該円形穴の一方にその穴径よりも細い２面幅相当の径を有するエンドミルを挿入し、該２面部をエンドミル加工することにより簡単に加工できるため、加工上のネックを解消し、その実用的価値を高めることができる。

さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上記のスクロール圧縮機において、前記両端の円形穴は、互いに同一径とされ、その間の前記２面は、該両端円形穴の穴径よりも幅が狭くされていることを特徴とする。

本発明によれば、両端の円形穴が、互いに同一径とされ、その間の２面は、該両端円形穴の穴径よりも幅が狭くされているため、両端の円形穴は同一径のドリルによってドリル加工することができ、その後、そのいずれか一方の円形穴にエンドミルを挿入し、２面部をエンドミル加工することができる。従って、変形長穴形状とされている吐出ポートの加工を合理化、簡素化でき、加工時間を短縮して加工上のネックを解消することができる。

さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上述のいずれかのスクロール圧縮機において、前記吐出ポートは、前記両端円形穴の穴径よりも幅が狭くされている前記２面によるくびれに相当する分だけ、前記渦巻き状ラップ側に寄せて設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、吐出ポートが、両端円形穴の穴径よりも幅が狭くされている２面によるくびれに相当する分だけ、渦巻き状ラップ側に寄せて設けられているため、旋回スクロールの渦巻き状ラップ外側壁が吐出ポートを横切り中央圧縮室の１つ外側の圧縮室が吐出ポートと連通するタイミングを、オーバル形状とした同一流路断面積の吐出ポートと比べても更に遅らせることができる。従って、圧縮流体の逆流によって発生する騒音を低減することができる。

また、本発明にかかるスクロール圧縮機は、端板上に渦巻き状ラップが立設されている一対の固定スクロールおよび旋回スクロールが噛み合わされて圧縮室が形成され、該圧縮室で圧縮された流体を吐出する吐出ポートが前記固定スクロールの中心部位に設けられているスクロール圧縮機において、前記吐出ポートは、複数の円形穴が互いに一部が重なり合うように連設された変形長穴形状とされていることを特徴とする。

本発明によれば、吐出ポートが、複数の円形穴が互いに一部が重なり合うように連設された変形長穴形状とされているため、吐出ポートとして流路断面積を十分確保しつつ、固定スクロールと旋回スクロールとの噛み合いが外れて中央圧縮室と１つ外側の圧縮室とが連通する際に発生する圧縮流体の逆流に対して、旋回スクロールの渦巻き状ラップ外側壁が吐出ポートを横切り中央圧縮室の１つ外側の圧縮室が吐出ポートに連通することで発生する圧縮流体の逆流の開始を遅くし、そのタイミングをずらすことにより、吐出ポートを含む中央圧縮室に残留している圧縮流体の圧力変動を緩和することができる。従って、圧縮流体の逆流により発生する圧力波に起因する騒音を低減することができる。また、変形長穴形状の吐出ポートを、ドリル加工により複数の円形穴を互いに一部が重なり合うように連設することによって簡単に加工できるため、加工上のネックを解消し、その実用的価値を高めることができる。

また、本発明にかかるスクロール圧縮機は、端板上に渦巻き状ラップが立設されている一対の固定スクロールおよび旋回スクロールが噛み合わされて圧縮室が形成され、該圧縮室で圧縮された流体を吐出する吐出ポートが前記固定スクロールの中心部位に設けられているスクロール圧縮機において、前記吐出ポートは、径の大きい円形穴と、該円形穴よりも小さい穴径の長円とが繋ぎ合わされた変形長穴形状とされていることを特徴とする。

本発明によれば、吐出ポートが、径の大きい円形穴と、該円形穴よりも小さい穴径の長円とが繋ぎ合わされた変形長穴形状とされているため、吐出ポートとして流路断面積を十分確保しつつ、固定スクロールと旋回スクロールとの噛み合いが外れて中央圧縮室と１つ外側の圧縮室とが連通する際に発生する圧縮流体の逆流に対して、旋回スクロールの渦巻き状ラップ外側壁が吐出ポートを横切り中央圧縮室の１つ外側の圧縮室が吐出ポートに連通することで発生する圧縮流体の逆流の開始を遅くし、そのタイミングをずらすことにより、吐出ポートを含む中央圧縮室に残留している圧縮流体の圧力変動を緩和することができる。従って、圧縮流体の逆流によって発生する圧力波に起因する騒音を低減することができる。また、変形長穴形状の吐出ポートを、径の大きい円形穴をドリル加工した後、該円形穴にその穴径よりも小径の長円相当の径を有するエンドミルを挿入し、円形穴に繋がる長円をエンドミル加工することにより簡単に加工できるため、加工上のネックを解消してその実用的価値を高めることができる。

さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上述のいずれかのスクロール圧縮機において、前記吐出ポートは、前記固定スクロールおよび前記旋回スクロールにおける前記渦巻き状ラップのラップ巻き始め角に対応する点にて、他方のスクロールの前記渦巻き状ラップ内側壁から離れて中央圧縮室と１つ外側の圧縮室とが連通するよりも遅れたタイミングで、前記旋回スクロールの前記渦巻き状ラップ外側壁が前記吐出ポートを横切り、前記中央圧縮室の１つ外側の前記圧縮室と連通される位置に設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、吐出ポートが、固定スクロールおよび旋回スクロールにおける渦巻き状ラップのラップ巻き始め角に対応する点にて、他方のスクロールの渦巻き状ラップ内側壁から離れて中央圧縮室と１つ外側の圧縮室とが連通するよりも遅れたタイミングで、旋回スクロールの渦巻き状ラップ外側壁が吐出ポートを横切り、中央圧縮室の１つ外側の圧縮室と連通される位置に設けられているため、圧縮過程において、固定スクロールおよび旋回スクロール相互の噛み合いが外れ、中央圧縮室と１つ外側の圧縮室とが連通するタイミングより遅れたタイミングで中央圧縮室の１つ外側の圧縮室を吐出ポートと連通させることができる。従って、吐出ポートを含む中央圧縮室に残留している圧縮流体の圧力変動を確実に緩和し、圧縮流体の逆流に起因する騒音を低減することができる。

また、本発明にかかるスクロール圧縮機の吐出ポート加工方法は、上述のいずれかのスクロール圧縮機の吐出ポート加工方法において、前記変形長穴形状の吐出ポートを、前記両端の円形穴をドリル加工した後、そのいずれか一方の円形穴に該円形穴の穴径よりも小径で前記２面の幅に相当する径を有するエンドミルを挿入し、該エンドミルを前記他方の円形穴側に向って移動させ、前記２面をエンドミル加工することにより加工することを特徴とする。

本発明によれば、両端が円形穴とされ、その両端円形穴間が該円形穴の穴径よりも狭い幅の２面で繋がれた変形長穴形状の吐出ポートを、両端の円形穴をドリル加工した後、その一方の円形穴に該円形穴の穴径よりも小径で２面の幅に相当する径を有するエンドミルを挿入し、該エンドミルを他方の円形穴側に向って移動させ、２面をエンドミル加工することにより加工するようにしているため、固定スクロールの中心部位に変形長穴形状の吐出ポートをドリル加工とエンドミル加工との組み合わせにより簡単にかつ短時間で加工することができる。従って、従来、加工が困難とされていたオーバル形状に近似した変形長穴形状の吐出ポートを固定スクロールに設けることによって、騒音の低減を図ることができる。

また、本発明のスクロール圧縮機の吐出ポート加工方法は、上記のスクロール圧縮機の吐出ポート加工方法において、前記エンドミルで前記２面をエンドミル加工した後、該エンドミルを前記他方の円形穴の内周に沿って移動させることにより、前記２面と前記円形穴との間のバリ取りを行うことを特徴とする。

本発明によれば、エンドミルで２面をエンドミル加工した後、該エンドミルを他方の円形穴の内周に沿って移動させることにより、２面と円形穴との間のバリ取りを行うようにしているため、２面を加工する際のエンドミルの移動に続く一連の連続動作で、該エンドミルをそのまま利用して２面と円形穴との間のバリ取りを同時に行うことができる。従って、バリ取りを簡略化し、固定スクロールの生産性を向上することができる。

さらに、本発明のスクロール圧縮機の吐出ポート加工方法は、上述のいずれかのスクロール圧縮機の吐出ポート加工方法において、前記吐出ポートの一端面側より前記両端円形穴に面取り工具を所定量だけ押し込んで前記両端円形穴部を面取りし、該面取り工具の押し込み量を前記両端円形穴部の面取り時よりも浅くして前記２面部を面取りすることを特徴とする。

本発明によれば、吐出ポートの一端面側より両端円形穴に面取り工具を所定量だけ押し込んで両端円形穴部を面取りし、該面取り工具の押し込み量を両端円形穴部の面取り時よりも浅くして前記２面部を面取りするようにしているため、両端円形穴間が該穴の穴径よりも狭い幅の２面で繋がれた変形長穴形状とされている吐出ポート周縁の両端円形穴部および２面部の各々に対して、面取り工具の押し込み量を調整することにより、それぞれ適正な面取りを施すことができる。従って、吐出ポート周縁の面取りをも簡略化し、固定スクロールの生産性を向上することができる。なお、２面部の面取りを大きくすると、２面によるくびれ効果が喪失されることになるため、２面部の面取りは上記により極力小さくすることが望ましい。

また、本発明のスクロール圧縮機の吐出ポート加工方法は、上記のスクロール圧縮機の吐出ポート加工方法において、前記両端円形穴の一方の円形穴部を前記面取り工具により面取りした後、前記面取り工具の押し込み量を変えて前記２面部を面取りし、その後、前記面取り工具の押し込み量を変えて前記他方の円形穴部を面取りすることを特徴とする。

本発明によれば、両端円形穴の一方の円形穴部を面取り工具により面取りした後、面取り工具の押し込み量を変えて２面部を面取りし、その後、面取り工具の押し込み量を変えて他方の円形穴部を面取りするようにしているため、面取り工具を変形長穴形状とされている吐出ポートの長さ方向に沿って移動し、両端円形穴位置でその押し込み量を変えることによって、一連の面取りを一工程で行うことができる。従って、吐出ポート周縁の面取りをより簡略化し、固定スクロールの生産性を向上することができる。

本発明のスクロール圧縮機によると、吐出ポートとして流路断面積を十分確保しつつ、固定スクロールと旋回スクロールとの噛み合いが外れて中央圧縮室と１つ外側の圧縮室とが連通する際に発生する圧縮流体の逆流に対して、旋回スクロールの渦巻き状ラップ外側壁が吐出ポートを横切り中央圧縮室の１つ外側の圧縮室が吐出ポートに連通することで発生する圧縮流体の逆流の開始を遅くし、そのタイミングをずらすことにより、吐出ポートを含む中央圧縮室に残留している圧縮流体の圧力変動を緩和することができるため、圧縮流体の逆流により発生する圧力波に起因する騒音を低減することができる。また、変形長穴形状の吐出ポートを、両端の円形穴をドリル加工した後、該円形穴の一方にその穴径よりも細い２面幅相当の径を有するエンドミルを挿入し、２面部をエンドミル加工することにより簡単に加工できるため、加工上のネックを解消し、その実用的価値を高めることができる。

また、本発明のスクロール圧縮機によると、複数の円形穴が互いに一部が重なり合うように連設された変形長穴形状の吐出ポートを、ドリル加工により複数の円形穴を互いに一部が重なり合うように連設することによって簡単に加工できるため、加工上のネックを解消し、実用的価値を高めることができる。
さらに、本発明のスクロール圧縮機によると、径の大きい円形穴と、該円形穴よりも穴径の小さい長円とが繋ぎ合わされた変形長穴形状の吐出ポートを、径の大きい円形穴をドリル加工した後、該円形穴にその穴径よりも小径の長円相当の径を有するエンドミルを挿入し、円形穴に繋がる長円をエンドミル加工することにより簡単に加工できるため、加工上のネックを解消し、実用的価値を高めることができる。

また、本発明のスクロール圧縮機の吐出ポート加工方法によると、固定スクロールの中心部位に変形長穴形状の吐出ポートをドリル加工とエンドミル加工との組み合わせによって簡単にかつ短時間で加工することができるため、従来、加工が困難とされていたオーバル形状に近似した変形長穴形状の吐出ポートを固定スクロールに設けることにより、騒音の低減を図ることが可能となる。

本発明の第１実施形態に係るスクロール圧縮機の縦断面図である。 図１に示すスクロール圧縮機の吐出ポート周りのスクロール噛み合い状態図である。 図２に示す吐出ポートに対する比較例の吐出ポート周りのスクロール噛み合い状態図である。 図１に示すスクロール圧縮機の吐出ポート周縁を面取りする方法の説明図である。 本発明の第２実施形態に係るスクロール圧縮機の吐出ポート周りのスクロール噛み合い状態図である。 本発明の第３実施形態に係るスクロール圧縮機の吐出ポート周りのスクロール噛み合い状態図である。

以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１ないし図４を用いて説明する。
図１には、本発明の第１実施形態に係るスクロール圧縮機の縦断面図が示され、図２には、その吐出ポート周りのスクロール噛み合い状態図が示されている。
スクロール圧縮機１は、外殻を構成する筒状のハウジング２を備えている。このハウジング２は、各々お椀状に成形されたアルミダイカスト製のモータハウジング３と圧縮機ハウジング４とから構成されている。モータハウジング３と圧縮機ハウジング４は、開口部の周りの複数箇所に設けられたフランジ部３Ａ，４Ａ同士を、ボルト５を介して後述する軸受部材１２のフランジ部１２Ａを挟み込んで一体に結合した構成とされている。

モータハウジング３の内部には、ロータ６とステータ７とから構成されるモータ８が内蔵されており、ロータ６には、クランク軸９が一体に結合されている。クランク軸９の後端側は、モータハウジング３の後端壁に設けられている軸受部１０に軸受１１を介して回転自在に支持され、前端側は、モータハウジング３と圧縮機ハウジング４間に配設されている軸受部材１２に軸受１３を介して回転自在に支持されている。クランク軸９の前端部には、軸中心から所定寸法偏心しているクランクピン９Ａが一体に設けられている。

モータハウジング３の外周には、インバータ収容部１４が一体に成形されており、その内部にモータ８を駆動するインバータ装置１５が収容設置されている。このインバータ装置１５は、外部電源から供給される直流電力を指令周波数の三相交流電力に変換し、モータハウジング３に内蔵されているモータ８にガラス密封端子１６を介して印加するものである。なお、インバータ装置１５は、公知のものでよく、詳細説明は省略する。

圧縮機ハウジング４の内部には、固定スクロール１８と旋回スクロール１９とから構成されるスクロール圧縮機構１７が設けられている。固定スクロール１８は、端板１８Ａ上に渦巻き状ラップ１８Ｂが立設された構成とされ、圧縮機ハウジング４内にボルト２０を介して固定設置されている。旋回スクロール１９は、端板１９Ａ上に渦巻き状ラップ１９Ｂが立設された構成とされ、端板１９Ａの背面側に設けられたボス部１９Ｃがクランク軸９のクランクピン９Ａとドライブブッシュ２１および旋回軸受２２を介して結合されることにより、固定スクロール１８の周りに公転旋回駆動されるように設置されている。

旋回スクロール１９は、軸受部材１２のスラスト軸受部１２Ｂに端板１９Ａの背面が支持されており、該スラスト軸受部１２Ｂと端板１９Ａの背面との間に設置されたオルダムリング等の自転阻止機構２３により自転が阻止されるように設置されている。固定スクロール１８と旋回スクロール１９とは、公知の如く、渦巻き状ラップ１８Ｂ，１９Ｂ同士を対向させ、位相を１８０度ずらした状態で噛み合わせることにより一対の圧縮室２４が形成されるようになっている。

この一対の圧縮室２４は、固定および旋回スクロール１８，１９の最外周位置に形成された吸入締切り時の圧縮室２４が、旋回スクロール１９の公転旋回駆動と伴い容積が減少されながら中心側へと移動され、中心部で固定および旋回スクロール１８，１９の噛み合いが外れて１つの中央圧縮室２４Ａに合流される動作を連続的に繰り返すことにより圧縮動作されるように構成されている。圧縮室２４で圧縮された流体は、固定スクロール１８の中心部位に設けられている吐出ポート２５から吐出弁２６を介して吐出チャンバ２７に吐出され、圧縮機ハウジング４に設けられている吐出口２８を経て外部に吐き出されるようになっている。

本実施形態において、上記吐出ポート２５は、図２に示されるように、両端が円形穴２５Ａ，２５Ｂとされ、その両端円形穴２５Ａ，２５Ｂ間が該円形穴２５Ａ，２５Ｂの穴径Ｄよりも狭い幅Ｗの２面２５Ｃ，２５Ｄにより繋がれた変形長穴形状とされている。該吐出ポート２５の両端円形穴２５Ａ，２５Ｂは、穴径Ｄが互いに同径の、例えば５ｍｍとされており、これに対して、２面２５Ｃ，２５Ｄの幅Ｗは、それよりも狭い（Ｄ＞Ｗ）、例えば４．５ｍｍとされている。

この吐出ポート２５は、固定スクロール１８および旋回スクロール１９における渦巻き状ラップ１８Ｂ，１９Ｂのラップ巻き始め角に対応する点、すなわちインボリュート曲線の基礎円上の基点を開始位置としたインボリュート曲線上の或る伸開点までの角度である伸開角に対応する点βにて、他方のスクロールの渦巻き状ラップ１８Ｂ，１９Ｂの内側壁から離れて（伸開角βでは接触）中央圧縮室２４Ａと１つ外側の圧縮室２４とが連通するよりも遅れたタイミングで、旋回スクロール１９の渦巻き状ラップ１９Ｂの外側壁が吐出ポート２５を横切り、中央圧縮室２４Ａの１つ外側の圧縮室２４と連通される位置に設けられている。なお、図２は、β点での噛み合いが外れた後、旋回スクロール１９の渦巻き状ラップ１９Ｂが吐出ポート２５を横切り、中央圧縮室２４Ａの１つ外側の圧縮室２４と連通される直前の状態を示している。

また、吐出ポート２５は、両端円形穴２５Ａ，２５Ｂの穴径Ｄよりも２面２５Ｃ，２５Ｄの幅Ｗが狭く、該２面部がくびれた形状とされており、図３に示す比較例のオーバル形状吐出ポート２５ａに対してくびれに相当する分だけ、渦巻き状ラップ１８Ｂ側に寄せた位置に設けられている。つまり、吐出ポート２５が渦巻き状ラップ１８Ｂの根元部に設けられている微小Ｒにかからないように該微小Ｒから所定寸法Ｓ、例えば０．３ｍｍ離して吐出ポートを設ける場合、オーバル形状の吐出ポート２５ａでは、両端円弧を結ぶ直線部で微小Ｒからの寸法Ｓが制約されるが、くびれ部を有する吐出ポート２５では、くびれ部にて寸法Ｓが決まることから、その分だけ渦巻き状ラップ１８Ｂ側に寄せて吐出ポート２５を設けることが可能となる。

さらに、変形長穴形状とされた吐出ポート２５は、両端の円形穴２５Ａ，２５Ｂをドリル加工により穿設した後、そのいずれか一方の円形穴２５Ａ，２５Ｂにその穴径Ｄよりも小径で２面２５Ｃ，２５Ｄの幅Ｗに相当する径を有するエンドミルを挿入し、該エンドミルを他方の円形穴２５Ａ，２５Ｂ側に向って移動させ、２面２５Ｃ，２５Ｄをエンドミル加工することによって簡易に加工することが可能である。

また、エンドミルにより上記の２面２５Ｃ，２５Ｄを加工する際、エンドミルで２面２５Ｃ，２５Ｄをエンドミル加工した後、該エンドミルを穴径Ｄが大きくされている他方の円形穴２５Ａ，２５Ｂの内周に沿って移動させることにより、２面２５Ｃ，２５Ｄを加工する際のエンドミルの動きに続く一連の連続動作の中で、該エンドミルをそのまま利用して２面２５Ｃ，２５Ｄと円形穴２５Ａ，２５Ｂ間のバリ取りを行うようにし、バリ取りを簡略化している。

加えて、吐出ポート２５の周縁を面取りする必要がある。この面取りは、図４に示されるように、面取り工具２９を用いて行われるが、両端円形穴２５Ａ，２５Ｂの周縁を面取りする場合と、２面２５Ｃ，２５Ｄの周縁を面取りする場合とにおいて、面取り工具２９の矢印方向への押し込み量を変えるだけで、簡易に所要の面取りを行うことができる。つまり、円形穴２５Ａ，２５Ｂの周縁に面取り２５Ｅを設ける場合、面取り工具２９の押し込み量を深めにして大きめの面取り２５Ｅを設け、２面２５Ｃ，２５Ｄの周縁に面取り２５Ｆを設ける場合、面取り工具２９の押し込み量を浅くすることによって、小さい面取り２５Ｆを設けることができる。

上記の面取りは、まず面取り工具２９を両端円形穴２５Ａ，２５Ｂの一方の円形穴に中心を合わせて、矢印方向に所定量だけ押し込むことにより、一方の円形穴２５Ａ，２５Ｂに面取り２５Ｅを施し、続いて、面取り工具２９の押し込み量を所定寸法浅くして該面取り工具２９を２面２５Ｃ，２５Ｄ方向に移動させながら、その周縁に面取り２５Ｆを施した後、両端円形穴２５Ａ，２５Ｂの他方の円形穴に中心を合わせ、面取り工具２９を再び所定量だけ押し込むことにより、他方の円形穴に面取り２５Ｅを施すことができる。

このようにして、両端円形穴２５Ａ，２５Ｂおよび２面２５Ｃ，２５Ｄの周縁に各々所要の面取り２５Ｅ，２５Ｆを施すことができる。なお、２面２５Ｃ，２５Ｄ部分の面取り２５Ｆを大きくすると、２面２５Ｃ，２５Ｄによるくびれの効果が喪失されるため、該部分の面取り２５Ｆは上記により極力小さくすることが望ましい。

斯くして、本実施形態によれば、以下の作用効果が奏される。
上記のスクロール圧縮機１において、モータハウジング３内に吸入された流体（冷媒ガス）は、ハウジング２内を流通してスクロール圧縮機構１７の一対の圧縮室２４に吸い込まれ、該圧縮室２４が旋回スクロール１９の公転旋回駆動に伴い容積を減少されながら中心側へと移動されることにより圧縮される。一対の圧縮室２４は、固定スクロール１８および旋回スクロール１９の噛み合い点が渦巻き状ラップ１８Ｂ，１９Ｂのラップ巻き始め角に対応するβ点を通過すると、噛み合いが外れ、中央圧縮室２４Ａに合流される。

この状態から更に圧縮動作が進み、圧縮流体が吐出圧に到達して吐出弁２６を押し開くことにより、該流体は中央圧縮室２４Ａから吐出ポート２５を介して吐出チャンバ２７へと吐出される。この間、固定スクロール１８および旋回スクロール１９の噛み合い点がβ点を通過して中央圧縮室２４Ａに合流されるとき、中央圧縮室２４Ａおよび吐出ポート２５内に残留していた高圧流体が一対の圧縮室２４側に第１の逆流を発生する。一方、β点で固定スクロール１８および旋回スクロール１９の噛み合いが外れ、更に旋回スクロール１９の旋回が進むと、図２に示される状態となる。

図２の状態は、旋回スクロール１９の渦巻き状ラップ１９Ｂの外側壁が吐出ポート２５を横切る直前の状態であり、この状態から更に旋回スクロール１９の旋回が進むと、上記圧縮室２４と吐出ポート２５とが連通され、吐出ポート２５および中央圧縮室２４Ａ側から圧縮室２４に第２の逆流が発生する。しかるに、この第２の逆流と、上記した第１の逆流とはタイミングがずれており、第１の逆流が発生した後、所定の旋回角だけ遅れて第２の逆流が発生されるようになっている。

つまり、両端が円形穴２５Ａ，２５Ｂとされ、その両端円形穴２５Ａ，２５Ｂ間が該円形穴の穴径Ｄよりも狭い幅Ｗの２面２５Ｃ，２５Ｄで繋がれた変形長穴形状とされている吐出ポート２５が、固定スクロール１８の渦巻き状ラップ１８Ｂのより内端側でかつ渦巻き状ラップ１８Ｂにより近接して設けられているため、吐出ポート２５として流路断面積を十分に確保しつつ、固定スクロール１８と旋回スクロール１９の噛み合いが外れて中央圧縮室２４Ａと１つ外側の圧縮室２４とが連通する際に発生する圧縮流体の第１の逆流に対して、旋回スクロール１９の渦巻き状ラップ１９Ｂの外側壁が吐出ポート２５を横切り中央圧縮室２４Ａの１つ外側の圧縮室２４が吐出ポート２５に連通することで発生する圧縮流体の第２の逆流の開始を遅くし、そのタイミングをずらすことができる。

これによって、吐出ポート２５を含む中央圧縮室２４Ａに残留していた圧縮流体の圧力変動を緩和することができ、その結果、圧縮流体の逆流により発生する圧力波に起因する騒音を低減することができる。また、上記した変形長穴形状の吐出ポート２５は、両端の円形穴２５Ａ，２５Ｂをドリル加工した後、該円形穴２５Ａ，２５Ｂの一方にその穴径Ｄよりも小径の２面２５Ｃ，２５Ｄの幅Ｗに相当する径を有するエンドミルを挿入し、２面２５Ｃ，２５Ｄ部分をエンドミル加工することにより簡単に加工できるため、加工上のネックを解消することができる。

因みに、比較例として例示の図３に示すオーバル形状の吐出ポート２５ａの場合、両端の円形穴をドリル加工できたとしても、その穴に同一径のエンドミルを挿入することが事実上困難なため、表面側から所定寸法ずつ掘り込むように加工する必要があり、加工時間が長くなることから実用に供されていなかったが、本実施形態の場合、このような加工上のネックを解消できることから、その実用的価値を高めることができる。

また、かかるオーバル形状の吐出ポート２５ａに対して、２面２５Ｃ，２５Ｄの幅Ｗが円形穴２５Ａ，２５Ｂの穴径Ｄよりも狭くされている変形長穴形状の吐出ポート２５の場合は、２面２５Ｃ，２５Ｄ部分がくびれていることから、渦巻き状ラップ１８Ｂの根元部から寸法Ｓだけ離して吐出ポートを設ける場合でも、より渦巻き状ラップ１８Ｂ側に寄せて吐出ポート２５を設けることができる。従って、その分だけ図３に示した比較例に比べて圧縮流体の逆流による騒音を低減することができる。

また、両端の円形穴２５Ａ，２５Ｂが互いに同一径とされ、その間の２面２５Ｃ，２５Ｄは、該両端円形穴２５Ａ，２５Ｂの穴径Ｄよりも幅Ｗが狭くされているため、両端の円形穴２５Ａ，２５Ｂは同一径のドリルによりドリル加工することができ、その後、そのいずれか一方の円形穴２５Ａ，２５Ｂにエンドミルを挿入し、２面２５Ｃ，２５Ｄ部分をエンドミル加工することができる。従って、変形長穴形状とされている吐出ポート２５の加工を合理化、簡素化でき、加工時間を短縮して加工上のネックを解消することができる。

さらに、本実施形態においては、変形長穴形状の吐出ポート２５を、両端の円形穴２５Ａ，２５Ｂをドリル加工した後、その一方の円形穴２５Ａ，２５Ｂに該円形穴の穴径Ｄよりも小径で２面２５Ｃ，２５Ｄの幅Ｗに相当する径を有するエンドミルを挿入し、該エンドミルを他方の円形穴側に向って移動させ、２面２５Ｃ，２５Ｄをエンドミル加工することにより加工するようにしている。このため、固定スクロール１８の中心部位に変形長穴形状の吐出ポート２５をドリル加工とエンドミル加工との組み合わせにより簡単にかつ短時間で加工することができる。これによって、従来、加工が困難とされていたオーバル形状に近似した変形長穴形状の吐出ポート２５を固定スクロール１８に設け、騒音の低減を図ることができる。

また、吐出ポート２５を上記方法にて加工する際に、エンドミルで２面２５Ｃ，２５Ｄを加工した後、該エンドミルを他方の円形穴２５Ａ，２５Ｂの内周に沿って移動させることにより、２面２５Ｃ，２５Ｄと円形穴２５Ａ，２５Ｂとの間のバリ取りを行うようにしている。このため、２面２５Ｃ，２５Ｄを加工する際のエンドミルの動きに続く一連の連続動作で、該エンドミルをそのまま利用して２面２５Ｃ，２５Ｄと円形穴２５Ａ，２５Ｂとの間のバリ取りを同時に行うことができ、従って、バリ取りを簡略化し、固定スクロール１８の生産性を向上することができる。

さらに、本実施形態では、吐出ポート２５の周縁を面取りする際、吐出ポート２５の端面側より両端円形穴２５Ａ，２５Ｂに面取り工具２９を所定量だけ押し込んで両端円形穴２５Ａ，２５Ｂの周縁を面取りし、面取り工具２９の押し込み量を該円形穴２５Ａ，２５Ｂの面取り時よりも浅くして２面２５Ｃ，２５Ｄ部分を面取りするようにしている。このため、両端円形穴２５Ａ，２５Ｂ間が該穴の穴径Ｄよりも狭い幅Ｗの２面２５Ｃ，２５Ｄで繋がれた吐出ポート２５の両端円形穴２５Ａ，２５Ｂの周縁および２面２５Ｃ，２５Ｄ部分の周縁の各々に対して、面取り工具２９の押し込み量を調整することによりそれぞれ適正な面取り２５Ｅ，２５Ｆを施すことができる。従って、吐出ポート２５の周縁の面取りをも簡略化し、固定スクロール１８の生産性を向上することができる。

また、上記の面取りに際して、両端円形穴２５Ａ，２５Ｂの一方の円形穴部を面取り工具２９により面取りした後、面取り工具２９の押し込み量を変えて２面２５Ｃ，２５Ｄ部を面取りし、その後、面取り工具２９の押し込み量を変えて他方の円形穴２５Ａ，２５Ｂ部を面取りするようにしているため、面取り工具２９を変形長穴形状とされている吐出ポート２５の長さ方向に沿って移動し、両端円形穴２５Ａ，２５Ｂの位置でその押し込み量を変えることによって、一連の面取りを一工程で行うことができる。従って、吐出ポート２５の周縁の面取り２５Ｅ，２５Ｆをより簡略化し、固定スクロール１８の生産性を向上することができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図５を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、吐出ポート３５の構成が異なる。その他の点については、第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態においては、吐出ポート３５が、図５に示されるように、複数の円形穴３５Ａが互いに一部が重なり合うように連設された変形長穴形状とされている。

上記のように、複数の円形穴３５Ａを一部が重なり合うように連設した構成の吐出ポート３５とすることによっても、吐出ポート３５として流路断面積を十分確保しつつ、固定スクロール１８と旋回スクロール１９との噛み合いが外れて中央圧縮室２４Ａと１つ外側の圧縮室２４とが連通する際に発生する圧縮流体の逆流に対して、旋回スクロール１９の渦巻き状ラップ１９Ｂの外側壁が吐出ポート３５を横切り中央圧縮室２４Ａの１つ外側の圧縮室２４が吐出ポート３５に連通することで発生する圧縮流体の逆流の開始を遅くし、そのタイミングをずらすことにより、吐出ポート２５を含む中央圧縮室２４Ａに残っている圧縮流体の圧力変動を緩和することができる。

従って、第１実施形態と同様、圧縮流体の逆流により発生する圧力波に起因する騒音を低減することができる。また、変形長穴形状の吐出ポート３５を、ドリル加工により複数の円形穴３５Ａを互いに一部が重なり合うように連設することによって簡単に加工できるため、加工上のネックを解消し、実用的価値を高めることができる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について、図６を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１および第２実施形態に対して、吐出ポート４５の構成が異なる。その他の点については、第１、第２実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態においては、吐出ポート４５が、図６に示されるように、径Ｄ１の大きい円形穴４５Ａと、該円形穴４５Ａよりも小さい穴径Ｄ２の長円４５Ｂとが繋ぎ合わされた変形長穴形状とされている。

このように、吐出ポート４５を、径Ｄ１の大きい円形穴４５Ａと、該円形穴４５Ａよりも小さい穴径Ｄ２の長円４５Ｂとが繋ぎ合わされた変形長穴形状の吐出ポート４５とすることによっても、第１および第２実施形態に、吐出ポート４５として流路断面積を十分確保しつつ、固定スクロール１８と旋回スクロール１９との噛み合いが外れて中央圧縮室２４Ａと１つ外側の圧縮室２４とが連通する際に発生する圧縮流体の逆流に対して、旋回スクロール１９の渦巻き状ラップ１９Ｂの外側壁が吐出ポート４５を横切り中央圧縮室２４Ａの１つ外側の圧縮室２４が吐出ポート４５に連通することで発生する圧縮流体の逆流の開始を遅くし、そのタイミングをずらすことにより吐出ポート４５を含む中央圧縮室２４Ａに残っている圧縮流体の圧力変動を緩和することができる。

従って、本実施形態においても、圧縮流体の逆流により発生する圧力波に起因する騒音を低減することができる。また、変形長穴形状の吐出ポート４５を、径Ｄ１の大きい円形穴４５Ａをドリル加工した後、該円形穴４５Ａにその穴径Ｄ１よりも小径の長円４５Ｂ相当の径を有するエンドミルを挿入し、円形穴４５Ａに繋がる長円４５Ｂをエンドミル加工することにより簡単に加工できるため、加工上のネックを解消し、実用的価値を高めることができる。

なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態では、固定スクロール１８および旋回スクロール１９の渦巻き状ラップ１８Ｂ，１９Ｂが、内周端側の端部のみラップ厚さがラップ高さ方向において２段に変化されたもの（図１参照）が示されているが、このようなものに限らず、ノーマルなスクロール圧縮機あるいはラップの高さを内周側と外周側とで異なる高さとした段付きスクロール圧縮機等にも同様に適用できることはもちろんである。

また、上記実施形態では、モータ８を内蔵した電動スクロール圧縮機１に適用した例について説明したが、駆動源を内蔵していない開放型スクロール圧縮機にも適用できることは云うまでもない。更に、上記実施形態では、比較例の図３に示すオーバル形状の吐出ポート２５ａに対して、吐出ポート２５の面積がくびれに相当する分だけ小さくされているが、性能差が殆んどないことが確認されている。なお、吐出ポート２５の長さ方向寸法をくびれ分の面積相当分だけ長くし、同一面積としてもよいことはもちろんである。

１ スクロール圧縮機
１８ 固定スクロール
１８Ａ 端板
１８Ｂ 渦巻き状ラップ
１９ 旋回スクロール
１９Ａ 端板
１９Ｂ 渦巻き状ラップ
２４ 圧縮室
２４Ａ 中央圧縮室
２５，３５，４５ 吐出ポート
２５Ａ，２５Ｂ 両端の円形穴
２５Ｃ，２５Ｄ ２面
２５Ｅ 両端円形穴の面取り
２５Ｆ ２面部の面取り
２９ 面取り工具
３５Ａ 複数の円形穴
４５Ａ 円形穴
４５Ｂ 長円
Ｄ 両端円形穴の穴径
Ｗ ２面の幅
β ラップ巻き始め角に対応する点

Claims (10)

1. 端板上に渦巻き状ラップが立設されている一対の固定スクロールおよび旋回スクロールが噛み合わされて圧縮室が形成され、該圧縮室で圧縮された流体を吐出する吐出ポートが前記固定スクロールの中心部位に設けられているスクロール圧縮機において、
   前記吐出ポートは、両端が円形穴とされ、その両端円形穴間が該円形穴の穴径よりも狭い幅の２面で繋がれた変形長穴形状とされていることを特徴とするスクロール圧縮機。
2. 前記両端の円形穴は、互いに同一径とされ、その間の前記２面は、該両端円形穴の穴径よりも幅が狭くされていることを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機。
3. 前記吐出ポートは、前記両端円形穴の穴径よりも幅が狭くされている前記２面によるくびれに相当する分だけ、前記渦巻き状ラップ側に寄せて設けら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. 端板上に渦巻き状ラップが立設されている一対の固定スクロールおよび旋回スクロールが噛み合わされて圧縮室が形成され、該圧縮室で圧縮された流体を吐出する吐出ポートが前記固定スクロールの中心部位に設けられているスクロール圧縮機において、
   前記吐出ポートは、複数の円形穴が互いに一部が重なり合うように連設された変形長穴形状とされていることを特徴とするスクロール圧縮機。
5. 端板上に渦巻き状ラップが立設されている一対の固定スクロールおよび旋回スクロールが噛み合わされて圧縮室が形成され、該圧縮室で圧縮された流体を吐出する吐出ポートが前記固定スクロールの中心部位に設けられているスクロール圧縮機において、
   前記吐出ポートは、径の大きい円形穴と、該円形穴よりも小さい穴径の長円とが繋ぎ合わされた変形長穴形状とされていることを特徴とするスクロール圧縮機。
6. 前記吐出ポートは、前記固定スクロールおよび前記旋回スクロールにおける前記渦巻き状ラップのラップ巻き始め角に対応する点にて、他方のスクロールの前記渦巻き状ラップ内側壁から離れて中央圧縮室と１つ外側の圧縮室とが連通するよりも遅れたタイミングで、前記旋回スクロールの前記渦巻き状ラップ外側壁が前記吐出ポートを横切り、前記中央圧縮室の１つ外側の前記圧縮室と連通される位置に設けられていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
7. 請求項１ないし３および６のいずれかに記載のスクロール圧縮機の吐出ポート加工方法において、
   前記変形長穴形状の吐出ポートを、前記両端の円形穴をドリル加工した後、その一方の円形穴に該円形穴の穴径よりも小径で前記２面の幅に相当する径を有するエンドミルを挿入し、該エンドミルを前記他方の円形穴側に向って移動させ、前記２面をエンドミル加工することにより加工することを特徴とするスクロール圧縮機の吐出ポート加工方法。
8. 前記エンドミルで前記２面をエンドミル加工した後、該エンドミルを前記他方の円形穴の内周に沿って移動させることにより、前記２面と前記円形穴との間のバリ取りを行うことを特徴とする請求項７に記載のスクロール圧縮機の吐出ポート加工方法。
9. 前記吐出ポートの一端面側より前記両端円形穴に面取り工具を所定量だけ押し込んで前記両端円形穴部を面取りし、該面取り工具の押し込み量を前記両端円形穴部の面取り時よりも浅くして前記２面部を面取りすることを特徴とする請求項７または８に記載のスクロール圧縮機の吐出ポート加工方法。
10. 前記両端円形穴の一方の円形穴部を前記面取り工具により面取りした後、前記面取り工具の押し込み量を変えて前記２面部を面取りし、その後、前記面取り工具の押し込み量を変えて前記他方の円形穴部を面取りすることを特徴とする請求項９に記載のスクロール圧縮機の吐出ポート加工方法。
    

Images