JP2014129760A - スクロール圧縮機及びスクロール圧縮機の固定部材製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コストの増大を抑制できるスクロール圧縮機及びスクロール圧縮機の固定部材製造方法を提供する。
【解決手段】ケーシングと、圧縮機構と、キー溝８０が形成されており圧縮機構の下方に配置されるようにケーシングの内面に固定される上部軸受ハウジングと、キー溝８０に摺動自在に嵌められる第１オルダムキーを有し圧縮機構と上部軸受ハウジングとの間に配置されるオルダム部材とを備える。キー溝８０を形成するキー溝形成面８１は、第１オルダムキーと摺動し互いに対向する１対の摺動面８２と、摺動面８２を除く非摺動面８３とを有する。摺動面８２は、機械加工がされており、非摺動面８３の少なくとも一部は、非加工の鋳肌面である。
【選択図】図６

Description

本発明は、スクロール圧縮機及びスクロール圧縮機の固定部材製造方法に関する。

従来、空気調和装置等の冷凍装置において、圧縮機構と圧縮機構を駆動するための駆動モータとが設けられている圧縮機が用いられることがある。このような圧縮機の一つとして、例えば、特許文献１（特開２０１２−３６８３３号公報）に開示のように、ケーシングの内面に固定されるハウジングと、ハウジングに載置される固定スクロール及び可動スクロールと、可動スクロールの自転を規制するためにハウジングと可動スクロールとの間に配置されるオルダム継手とを有する、スクロール圧縮機が存在する。この圧縮機では、オルダム継手は、２つの固定側キー部を有している。また、この圧縮機では、ハウジングに、２つの固定側キー溝が形成されている。そして、各固定側キー部が各固定側キー溝に摺動自在に嵌められている。

一般に、上記のハウジング等は金型を用いて成形されている。また、上記のキー溝は、金型を用いて成形された部材に機械加工を行うことにより形成されている。ここで、上記キー部と上記キー溝との摺動面は、キー溝の全内周面の一部である。しかし、従来のキー溝は、全内周面に加工がされている。このように、従来では、金型を用いて成形された部材に機械加工を行うことによってキー溝全体を形成し、加工の必要がない部分まで加工を行っているので、コストが増大してしまうことが懸念される。

そこで、本発明の課題は、コストを抑制できるスクロール圧縮機及びスクロール圧縮機の固定部材製造方法を提供することにある。

本発明の第１観点に係るスクロール圧縮機は、円筒形状のケーシングと、圧縮機構と、固定部材と、オルダム部材と、を備える。圧縮機構は、ケーシングの内部に収容され、クランクシャフトによって駆動される可動スクロール及び可動スクロールに噛み合う固定スクロールを有する。固定部材は、圧縮機構の下方に配置されるようにケーシングの内面に固定される。また、固定部材には、クランクシャフトの軸方向に凹むキー溝が形成されている。オルダム部材は、キー溝に摺動自在に嵌められるオルダムキーを有し、圧縮機構と固定部材との間に配置される。キー溝を形成するキー溝形成面は、１対の摺動面と、摺動面を除く非摺動面とを有する。１対の摺動面は、オルダムキーと摺動し互いに対向する。そして、摺動面は、機械加工がされており、非摺動面の少なくとも一部は、非加工の鋳肌面である。

本発明では、機械加工する必要がない非摺動面の少なくとも一部が非加工である。このように、本発明では、無駄な加工を省いているので、コストを抑制できる。

本発明の第２観点に係るスクロール圧縮機は、本発明の第１観点に係るスクロール圧縮機であって、摺動面は、キー溝形成面の軸方向における下方領域を除く部分に位置している。

ここで、構成によっては、キー溝形成面において、オルダムキーと摺動するのが、軸方向における下方領域を除く部分のみの場合がある。この場合、言い換えれば、キー溝形成面において、軸方向における下方領域は、オルダムキーと摺動しないことになる。よって、本発明では、摺動面としての軸方向における下方領域を除く部分のみを機械加工している。これにより、加工コストをより抑制でき、さらに、加工効率を向上できる。

本発明の第３観点に係るスクロール圧縮機は、本発明の第１観点に係るスクロール圧縮機であって、非摺動面は、摺動面の径方向両側にそれぞれ形成される第１面及び第２面を有する。第１面及び第２面は、その摺動面に直交する方向の最大距離が、摺動面同士を、摺動面に直交する方向に結んだ距離よりも長い。

本発明では、キー溝がこのような形状を有していることにより、摺動面が機械加工によって形成される際に、非摺動面に機械が接触しないようにすることができる。よって、無駄な加工を省くことができる。

本発明の第４観点に係るスクロール圧縮機の固定部材製造方法は、本発明の第１観点に係るスクロール圧縮機の固定部材を製造する固定部材製造方法であって、鋳造工程と、固定部材形成工程と、を備える。鋳造工程では、金型を用いることによって、固定部材の元の部材である固定部材基体を鋳造する。固定部材形成工程では、固定部材基体を機械加工することにより固定部材を形成する。鋳造工程では、厚み方向に凹む基溝が形成され、基溝を形成する基溝形成面が、１対の突出面と突出面を除く非摺動面とを有する、固定部材基体を鋳造する。１対の突出面は、厚み方向視における摺動面の仮想位置よりも内側に突出する。固定部材形成工程では、基溝の突出面を機械加工により切削して摺動面を形成することによって、基溝からキー溝を形成する。

本発明では、固定部材基体に形成される基溝の基溝形成面が、突出面を有していることにより、その部分のみを切削することにより摺動面を形成することができる。これにより、非摺動面を非加工の鋳肌面とすることができる。よって、コストを抑制できる。

本発明に係る圧縮機では、コストを抑制できる。

本発明の一実施形態に係るスクロール圧縮機の縦断面図。 圧縮機構の可動スクロールの下面図。 上部軸受ハウジングの上面図。 オルダム部材の下面図。 オルダム部材の側面図。 上部軸受ハウジングのキー溝の上面図。 上部軸受ハウジングの製造工程のフローチャート。 上部軸受ハウジング基体の基溝の上面図。 エンドミルによって突出面を切削しているときの概略の状態図。 変形例Ｂに係る上部軸受ハウジングのキー溝の概略斜視図。 変形例Ｂに係る上部軸受ハウジングの１対の軸方向延伸面を径方向から視た図。 変形例Ｂに係る基溝の上面図。

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係るスクロール圧縮機１について説明する。

（１）スクロール圧縮機１の構成
図１は、本実施形態に係るスクロール圧縮機１の縦断面図である。図２は、圧縮機構１５の可動スクロール２６の下面図である。図３は、上部軸受ハウジング２３の上面図である。尚、以下の説明においては、図１に示す駆動モータ１６の中心軸線Ｏ−Ｏに沿った方向を軸方向又は上下（縦）方向とする。また、軸方向に直交する方向を径方向とし、軸方向周りの方向を周方向とする。

スクロール圧縮機１は、冷媒を循環させることによって冷凍サイクルを行う冷媒回路において、冷媒を圧縮するために用いられる。スクロール圧縮機１は、高低圧ドーム型の圧縮機であって、互いに噛合する２つのスクロールの一方のスクロールが自転することなく他方のスクロールに対して公転することにより、冷媒を圧縮する。

スクロール圧縮機１は、図１に示されるように、主として、ケーシング１０と、吸入管１８と、吐出管１９と、圧縮機構１５と、上部軸受ハウジング２３と、上部軸受メタル３３と、オルダム部材７０と、駆動モータ１６と、下部軸受ハウジング６０と、下部軸受メタル３４と、クランクシャフト１７と、ガスガイド５８とを有している。スクロール圧縮機１は、ケーシング１０の内部空間に、吸入管１８及び吐出管１９の一部、及び、各部品が収容された密閉型構造を有している。以下、スクロール圧縮機１の構成要素について説明する。

（１−１）ケーシング１０、吸入管１８及び吐出管１９
ケーシング１０は、軸方向に延びる縦型の円筒形状の容器であり、主として、略円筒状の筒状部１１と、筒状部１１の上端に気密状に溶接される椀状の上壁部１２と、筒状部１１の下端に気密状に溶接される椀状の底壁部１３とから構成される。

ケーシング１０の内部空間は、圧縮機構１５の下方空間である高圧空間Ｓ１と、圧縮機構１５の上方空間である低圧空間Ｓ２とに区画されている。

また、ケーシング１０には、吸入管１８及び吐出管１９が接続されている。吸入管１８は、上壁部１２に貫通する管状部材であり、ケーシング１０の外部から圧縮機構１５における圧縮室４０（後述する）へ、冷媒回路内を循環する冷媒を吸入させるための部材である。吸入管１８は、下端部が固定スクロール２４（後述する）に嵌入されている。吐出管１９は、筒状部１１に貫通する管状部材であり、高圧空間Ｓ１からケーシング１０の外部へ、圧縮した冷媒を吐出するための部材である。

ケーシング１０の内部空間の底部には、潤滑油を貯留するための空間である油溜まり空間Ｐが形成されている。潤滑油は、スクロール圧縮機１の運転中において、圧縮機構１５等の摺動部の潤滑性を良好に保つために使用される。

（１−２）圧縮機構１５
圧縮機構１５は、低温低圧の冷媒を吸入し、低温低圧の冷媒を圧縮して高温高圧の冷媒とした後に吐出する。圧縮機構１５は、クランクシャフト１７の上端に連結されている。圧縮機構１５は、主として、可動スクロール２６と、可動スクロール２６に噛み合う固定スクロール２４とを有している。

（１−２−１）固定スクロール２４
固定スクロール２４は、円板形状の第１鏡板２４ａと、第１鏡板２４ａの下面から延び第１鏡板２４ａの下面に対して直交する渦巻形状（インボリュート状）の第１ラップ２４ｂとを有している。

固定スクロール２４には、吸入孔（図示せず）が形成されている。吸入孔は、吸入管１８の内部空間と圧縮室４０（後述する）とを連通する孔である。

また、第１鏡板２４ａの中央部には、吐出孔４１が形成されている。吐出孔４１は、圧縮室４０で圧縮された冷媒を吐出するための孔である。また、第１鏡板２４ａの上面には、吐出孔４１と連通する拡大凹部４２が形成されている。拡大凹部４２は、第１鏡板２４ａの上面に凹設された水平方向に広がる空間である。固定スクロール２４の上面には、この拡大凹部４２を塞ぐように蓋体４４がボルト等により締結固定されている。そして、拡大凹部４２に蓋体４４が覆い被せられることにより圧縮機構１５の運転音を消音させる膨張室からなるマフラー空間４５が形成されている。固定スクロール２４と蓋体４４とは、ガスケット（図示せず）を介して密着させることによりシールされている。また、固定スクロール２４には、マフラー空間４５と連通し、固定スクロール２４の下面に開口する第１連絡通路４６が形成されている。

（１−２−２）可動スクロール２６
可動スクロール２６は、第２鏡板２６ａと、第２鏡板２６ａの上面から延び第２鏡板２６ａの上面に対して直交する渦巻形状（インボリュート状）の第２ラップ２６ｂとを有している。第２鏡板２６ａの下面中央部には、シャフト１７の上端部（すなわち、後述する偏芯部１７ｂ）を軸支するピン軸受３５を内側に備えたボス部２６ｃが形成されている。第２鏡板２６ａには、給油細孔６３が形成されている。給油細孔６３は、第２鏡板２６ａの上面外周部と、ボス部２６ｃの内側の空間とを連通している。また、第２鏡板２６ａの下面には、軸方向上方に凹むキー溝２６ｄが形成されている。キー溝２６ｄは、図２に示すように、ボス部２６ｃの径方向外側において、複数（本実施形態では、２つ）形成されている。複数のキー溝２６ｄは、各々が互いに中心軸線Ｏ−Ｏを挟んで逆側に位置するように形成されている。

以上のような構成を有する圧縮機構１５では、固定スクロール２４の第１ラップ２４ｂと可動スクロール２６の第２ラップ２６ｂとが噛み合うことにより、第１鏡板２４ａ、第１ラップ２４ｂ、第２鏡板２６ａ及び第２ラップ２６ｂによって囲まれる空間である圧縮室４０が形成される。圧縮室４０では、可動スクロール２６の公転運動によって容積が減少されることにより、冷媒が圧縮される。

（１−３）上部軸受ハウジング２３
上部軸受ハウジング２３は、圧入によってケーシング１０の筒状部１１の内周面１１ａに固定される固定部材であり、図１に示すように、圧縮機構１５の下端に接続されるように圧縮機構１５の下方に配置されている。このように上部軸受ハウジング２３の外周面とケーシング１０の筒状部１１の内周面１１ａとが密着されていることにより、上述した高圧空間Ｓ１と低圧空間Ｓ２とが区画されている。

上部軸受ハウジング２３には、上面中央部に凹設されたハウジング凹部３１と、軸方向中央部から下方に延びる軸受保持部３２と、が形成されている。ハウジング凹部３１の内側空間には、可動スクロール２６のボス部２６ｃが位置している。軸受保持部３２には、上部軸受メタル３３が圧入されている。

また、上部軸受ハウジング２３には、固定スクロール２４が載置され、ボルト等で固定されている。そして、上部軸受ハウジング２３は、固定スクロール２４と共に、オルダム部材７０を介して、可動スクロール２６を自転させることなく挟持している。また、上部軸受ハウジング２３の外周部には、軸方向に貫通する孔が形成されており、この孔が、第２連絡通路４８を形成している。第２連絡通路４８は、固定スクロール２４の第１連絡通路４６及び高圧空間Ｓ１と連通している。

また、上部軸受ハウジング２３の上面には、図３に示すように、ハウジング凹部３１の径方向外側において、複数（本実施形態では、２つ）のキー溝８０が形成されている。キー溝８０は、軸方向下方に凹むように形成されている。また、キー溝８０は、径方向に延びるように形成されている。複数のキー溝８０は、各々が互いに中心軸線Ｏ−Ｏを挟んで逆側に位置するように形成されている。このキー溝８０の形状については、後に詳述する。

（１−４）上部軸受メタル３３
上部軸受メタル３３は、上部軸受ハウジング２３の軸受保持部３２に嵌合されるすべり軸受であり、クランクシャフト１７（後述する主軸部１７ａ）の上部を回転自在に軸支している。

（１−５）オルダム部材７０
図４は、オルダム部材７０の下面図である。図５は、オルダム部材７０の側面図である。

オルダム部材７０は、上部軸受ハウジング２３と圧縮機構１５（具体的には、可動スクロール２６）との間に配置されており、可動スクロール２６の自転運動を防止するための環状の部材である。

オルダム部材７０は、図４や図５に示すように、環状且つ平板状のリング部７１と、直方体状の複数（本実施形態では、２つ）の第１オルダムキー７２と、直方体状の複数（本実施形態では、２つ）の第２オルダムキー７３とを有している。ここで、軸方向視において複数の第２オルダムキー７３同士を結ぶ線Ｌ２と、軸方向視において複数の第１オルダムキー７２同士を結ぶ線Ｌ１とは、垂直の関係にある。すなわち、第１オルダムキー７２と第２オルダムキー７３とは、周方向に９０度間隔で交互に配置されている。

リング部７１は、環形状を有する本体部７１ａと、本体部７１ａの外周面から径方向外側に突出する複数（本実施形態では、４つ）の突出部７１ｂと、を有している。突出部７１ｂは、周方向に９０度間隔で配置されている。

第１オルダムキー７２は、リング部７１の、対向する２つの突出部７１ｂの下面７１ｃから下方向に突出している（図５を参照）。複数の第１オルダムキー７２は、中心軸線Ｏ−Ｏを挟んで逆側に位置するように、形成されている。複数の第１オルダムキー７２は、各々が、対向する上部軸受ハウジング２３のキー溝８０に嵌められている。そして、これにより、オルダム部材７０が上部軸受ハウジング２３に支持されている。尚、第１オルダムキー７２は、キー溝８０において、径方向（図３及び図４の横方向）に摺動自在となるように、嵌められている。

第２オルダムキー７３は、リング部７１の、対向する２つの突出部７１ｂの上面７１ｄから上方向に突出している（図５を参照）。複数の第２オルダムキー７３は、中心軸線Ｏ―Ｏを挟んで逆側に位置するように、形成されている。複数の第２オルダムキー７３は、各々が、対向する可動スクロール２６のキー溝２６ｄに嵌められている。これにより、可動スクロール２６が、オルダム部材７０を介して上部軸受ハウジング２３に支持されている。尚、第２オルダムキー７３は、キー溝２６ｄにおいて、径方向（図２及び図４の上下方向）に摺動自在となるように、嵌められている。

（１−６）駆動モータ１６
駆動モータ１６は、圧縮機構１５に連結されるクランクシャフト１７に連結されており、クランクシャフト１７を介して圧縮機構１５を駆動する。駆動モータ１６は、圧縮機構１５の下方に配置されている。

駆動モータ１６は、主として、ケーシング１０の筒状部１１の内壁に固定されるステータ５１と、このステータ５１の径方向内側に回転自在に配置されるロータ５２とを有している。ステータ５１の内周面とロータ５２の外周面との間には、僅かな間隙であるエアギャップが形成されている。

ステータ５１は、銅線が巻き付けられているコイル部（図示せず）と、コイル部の上方及び下方に形成されているコイルエンド５３とを有している。また、ステータ５１の外周面には、ステータ５１の上端面から下端面に亘り、且つ、周方向に所定間隔をおいて、切欠形成されている複数のコアカット部（図示せず）が形成されている。このコアカット部は、筒状部１１とステータ５１との間に軸方向に延びるモータ冷却通路５５を形成する。ロータ５２の中央部には、クランクシャフト１７（主軸部１７ａ）が嵌めこまれている。

（１−７）下部軸受ハウジング６０
下部軸受ハウジング６０は、駆動モータ１６の下方に配設され、クランクシャフト１７（主軸部１７ａ）の下部を軸支する下部軸受メタル３４（後述する）を支持している。下部軸受ハウジング６０は、その外周端が、ケーシング１０の筒状部１１の内壁に接合されている。

（１−８）クランクシャフト１７
クランクシャフト１７は、内部に、軸方向に延びる縦給油孔６１ａが形成される中空形状を有している。縦給油孔６１ａは、クランクシャフト１７の上端面から下端面にかけて延びるように形成されている。クランクシャフト１７は、その下端が、油溜まり空間Ｐに貯留された潤滑油に浸かっている。

また、縦給油孔６１ａは、油室８９に連通している。油室８９は、クランクシャフト１７の上端面と第２鏡板２６ａの下面とによって形成される空間である。油室８９は、第２鏡板２６ａの給油細孔６３を介して、固定スクロール２４と可動スクロール２６との摺動部（本実施形態では、適宜、圧縮機構１５の摺動部という）に連通している。また、油室８９は、圧縮室４０を介して低圧空間Ｓ２に連通する。

スクロール圧縮機１では、このような構成を有することによって、クランクシャフト１７が、縦給油孔６１ａを介して油溜まり空間Ｐに貯留された潤滑油を内部に吸入し、吸入した潤滑油を、圧縮機構１５の摺動部に供給できるようになっている。

さらに、クランクシャフト１７には、その内部に、軸方向に延びる縦給油孔６１ａから水平方向に分岐する第１給油横孔６１ｂ、第２給油横孔６１ｃ及び第３給油横孔６１ｄが形成されている。第１給油横孔６１ｂは、ピン軸受３５とクランクシャフト１７との摺動部に潤滑油を供給できるように形成されている。第２給油横孔６１ｃは、上部軸受メタル３３とクランクシャフト１７との摺動部に潤滑油を供給できるように形成されている。第３給油横孔６１ｄは、下部軸受メタル３４とクランクシャフト１７との摺動部に潤滑油を供給できるように形成されている。

このように、クランクシャフト１７は、縦給油孔６１ａ、第１給油横孔６１ｂ、第２給油横孔６１ｃ及び第３給油横孔６１ｄを介して油溜まり空間Ｐに貯留された潤滑油を、各摺動部（圧縮機構１５の摺動部、ピン軸受３５、上部軸受メタル３３及び下部軸受メタル３４とクランクシャフト１７との摺動部）に供給している。

また、より具体的な構成について説明すると、クランクシャフト１７は、その軸芯がロータ５２の回転中心と一致する主軸部１７ａと、クランクシャフト１７の上端部を構成する偏芯部１７ｂと、を有している。

（１−８−１）主軸部１７ａ
主軸部１７ａは、円筒形状を有しており、中心軸線Ｏ−Ｏ周りに回転する部分である。主軸部１７ａは、その上部が、上部軸受メタル３３によって軸支され、その下部が、下部軸受メタル３４によって軸支されている。

（１−８−２）偏芯部１７ｂ
偏芯部１７ｂは、主軸部１７ａの上に位置し、主軸部１７ａの軸芯に対して偏芯している。偏芯部１７ｂは、可動スクロール２６のボス部２６ｃの内側のピン軸受３５に嵌め込まれ、ピン軸受３５に軸支されている。

以上のように、クランクシャフト１７を介して、圧縮機構１５（具体的には、可動スクロール２６）と、駆動モータ１６（具体的には、ロータ５２）とが連結されていることによって、駆動モータ１６からクランクシャフト１７に伝達された回転駆動力が、圧縮機構１５に伝達される。具体的には、駆動モータ１６に電流が流されると、まず、中心軸線Ｏ−Ｏを中心として上から視て反時計回りにロータ５２が回転し、この回転駆動力がクランクシャフト１７に伝達されて、クランクシャフト１７が上から視て反時計回りに回転する。そして、クランクシャフト１７が回転することにより、クランクシャフト１７に連結される可動スクロール２６（圧縮機構１５）にロータ５２（駆動モータ１６）の回転駆動力が伝達されて、可動スクロール２６が公転する。

（１−９）下部軸受メタル３４
下部軸受メタル３４は、下部軸受ハウジング６０の内周面に嵌合されるすべり軸受であり、シャフト１７（主軸部１７ａ）の下部を回転自在に軸支している。

（１−１０）ガスガイド５８
ガスガイド５８は、第２連絡通路４８を下方に流れる高圧冷媒を油ミスト飛散を抑制しながら高圧空間Ｓ１に導くための部材である。ガスガイド５８は、ケーシング１０の筒状部１１に固定されており、筒状部１１の内周面１１ａと共に、冷媒を高圧空間Ｓ１に導くための空間（冷媒通路）を形成する。

（２）上部軸受ハウジング２３のキー溝８０の形状
図６は、上部軸受ハウジング２３のキー溝８０の上面図である。

キー溝８０は、キー溝形成面８１によって形成されている。キー溝形成面８１は、第１オルダムキー７２の周方向の端面と摺動する１対の摺動面８２と、摺動面８２を除く非摺動面８３と、を有している。尚、便宜上、１対の摺動面８２のうち、図６において上側に位置する摺動面を８２ａとし、図６において下側に位置する摺動面を８２ｂとして適宜説明する。

摺動面８２は、軸方向に平坦な平坦面であり上面から後述する底面形成面８６まで延びている。また、摺動面８２は、軸方向視において直線状に形成されている。摺動面８２ａと摺動面８２ｂとは、それらの内側に嵌められる第１オルダムキー７２を挟んで周方向に逆側に位置するように形成されており、互いに対向している。摺動面８２ａと摺動面８２ｂとは、それぞれ、径方向に延びており、互いに略平行となっている。

非摺動面８３は、キー溝形成面８１の底面を形成する底面形成面８６と、１対の摺動面８２の外側に位置する１対の摺動面外側形成面８７と、を有している。摺動面外側形成面８７は、仮想の上面から底面形成面８６まで延びている。また、１対の摺動面外側形成面８７は、摺動面８２ａの径方向一端（径方向内端）８４ａと摺動面８２ｂの径方向一端（径方向内端）８４ｂとを結ぶ第１面８７ａと、摺動面８２ａの径方向他端（径方向外端）８５ａと摺動面８２ｂの径方向他端（径方向外端）８５ｂとを結ぶ第２面８７ｂと、を有している。第１面８７ａと第２面８７ｂとは、互いに対向しており、摺動面８２を挟んで径方向に略対称となるように形成されている。第１面８７ａは、軸方向視において、円弧状に形成されており、摺動面８２と連結する端及び径方向内端から、径方向において略中央部に向かうにつれて方向Ａに外側に膨らんでいる。また、第２面８７ｂは、軸方向視において、円弧状に形成されており、摺動面８２と連結する端及び径方向外端から、径方向において略中央部に向かうにつれて方向Ａに外側に膨らんでいる。尚、方向Ａとは、摺動面８２に直交する方向を意味する。そして、第１面８７ａ及び第２面８７ｂにおいて、方向Ａに結んだ最大距離Ｄ１は、摺動面８２同士を方向Ａに結んだ距離（すなわち、摺動面８２ａと摺動面８２ｂとを方向Ａに結んだ距離）Ｄ２よりも長くなっている。

このように、第１面８７ａ及び第２面８７ｂにおいて、摺動面８２に連結する端から、径方向において略中央部に向かう部分までは、方向Ａに結んだ距離が距離Ｄ２よりも長くなっている。

（３）上部軸受ハウジング２３の製造方法
以下、上部軸受ハウジング２３の製造方法について説明する。ここで、図７は、上部軸受ハウジング２３の製造工程のフローチャートである。図８は、上部軸受ハウジング２３のキー溝８０を形成する前の基溝９０の上面図である。

上部軸受ハウジング２３は、鋳造工程ＳＴ１と、上部軸受ハウジング形成工程ＳＴ２（固定部材形成工程に相当）とを経て製造される。

（３−１）鋳造工程ＳＴ１
鋳造工程ＳＴ１では、金型を用いることによって、上部軸受ハウジング２３の元の部材である上部軸受ハウジング基体（図示せず）を鋳造する。

具体的には、熱して液体にした材料を鋳型に流し込むことにより、上部軸受ハウジング基体を鋳造する。尚、この工程では、上部軸受ハウジング基体は、最終的に得られる上部軸受ハウジング２３よりも若干大きく作製され、後の上部軸受ハウジング形成工程ＳＴ２において、加工代が取り除かれることにより、最終的な上部軸受ハウジング２３となる。

ここで、鋳造工程ＳＴ１で得られる上部軸受ハウジング基体は、キー溝８０の元となる基溝９０が形成されている。すなわち、本実施形態では、上部軸受ハウジング基体に基溝９０が形成されるように金型を作製している。

基溝９０は、上部軸受ハウジング基体の厚み方向に凹んでいる。尚、ここでの厚み方向とは、上部軸受ハウジング基体の最終的な完成品である上部軸受ハウジング２３のケーシング１０に固定されている状態における軸方向と一致する。基溝９０は、基溝９０を形成する基溝形成面９１が、１対の突出面９２を有するように、形成されている。尚、便宜上、１対の突出面９２のうち、図８において上側に位置する突出面を９２ａとし、図８において下側に位置する突出面を９２ｂとして適宜説明する。

突出面９２は、厚み方向視において、最終的に形成される摺動面８２の仮想位置Ｐ１（図８の点線部分を参照）よりも内側に突出する湾曲面である。突出面９２は、厚み方向視において、円弧状に形成されている。よって、突出面９２ａの長手方向両端を除く部分と突出面９２ｂの長手方向両端を除く部分とを方向Ａに結んだ距離は、摺動面８２同士を方向Ａに結んだ距離Ｄ２よりも短くなっている。突出面９２ａと突出面９２ｂとは、周方向に互いに対向しており、軸面を中心として略対称となるように形成されている。尚、軸面とは、基溝９０の中心を通るI-I線を厚み方向に延ばした面である。

（３−２）上部軸受ハウジング形成工程ＳＴ２
上部軸受ハウジング形成工程ＳＴ２では、上部軸受ハウジング基体を機械加工することにより、最終的な完成品である上部軸受ハウジング２３を形成する。

具体的には、上部軸受ハウジング基体の基溝形成面９１の１対の突出面９２を機械加工（本実施形態では、エンドミル加工）することにより、仮想位置Ｐ１まで切削する。尚、エンドミル加工では、エンドミル９４（図９を参照）を基溝９０の長手方向に移動させることにより、突出面９２を切削している。これにより、摺動面８２と突出面９２との間の部分（図８の斜線のハッチング部分）が上部軸受ハウジング形成工程ＳＴ２で切削される。そして、これにより、突出面９２から摺動面８２が形成される。具体的には、突出面９２ａを機械加工することにより、摺動面８２ａが形成され、突出面９２ｂを機械加工することにより、摺動面８２ｂが形成される。

このように、本実施形態では、突出面９２のみをエンドミル９４によって切削することで摺動面８２を形成している。そして、これにより、基溝形成面９１の内側の空間を広げ、基溝９０から最終的なキー溝８０を形成している。よって、上部軸受ハウジング基体の基溝９０についてだけで言えば、突出面９２だけが機械加工されており、その他の面については、機械加工がされていない。言い換えれば、基溝形成面９１の突出面９２以外の面（突出面９２の外側に位置する面や底面）は、そのまま、上部軸受ハウジング２３における非摺動面８３（摺動面外側形成面８７（第１面８７ａ及び第２面８７ｂ）や底面形成面８６）となっている。よって、基溝形成面９１は、突出面９２と、突出面９２を除く非摺動面８３と、を有していることになる。

ここで、図９は、エンドミル９４によって突出面９２を切削しているときの概略の状態図を示している。尚、図９では、突出面９２ａの切削のみを示しているが、突出面９２ｂについても同様である。

エンドミル９４は、突出面９２を徐々に切削していくことにより、一点鎖線で示す軌跡から、最終的には、点線で示す軌跡を描いていくことになる。このとき、図９に示すように、エンドミル９４は、基溝９０の非摺動面８３（具体的には、突出面９２の外側に位置する摺動面外側形成面８７（第１面８７ａ及び第２面８７ｂ））には接しないように、移動する。これは、非摺動面８３が、突出面９２（後の摺動面８２）に連結する端から基溝９０の長手方向において略中央部まで向かうにつれて、方向Ａ（図６や図８を参照）に外側に拡がる面だからである。

（４）動作
以下、以上のような構成を有するスクロール圧縮機１内における冷媒及び潤滑油の流れについて説明する。

（４−１）冷媒の流れ
まず、駆動モータ１６が駆動されることによって、ロータ５２が回転する。これにより、ロータ５２に固定されているクランクシャフト１７が、軸回転運動を行う。クランクシャフト１７の回転駆動力は、ピン軸受３５を介して可動スクロール２６に伝達される。尚、クランクシャフト１７の可動スクロール２６に接続される偏芯部１７ｂは、中心軸線Ｏ−Ｏに対して偏心している。また、可動スクロール２６は、オルダム部材７０によって自転が防止されている。これにより、可動スクロール２６は公転運動を行う。

圧縮前の低温低圧の冷媒は、吸入管１８から圧縮機構１５の圧縮室４０に吸入される。可動スクロール２６の公転運動により、圧縮室４０は固定スクロール２４の外周部から中心部へ向かって移動しながら、その容積が徐々に減少される。その結果、圧縮室４０内の冷媒は圧縮されて高圧冷媒となる。高圧冷媒は、吐出孔４１からマフラー空間４５へ吐出された後、第１連絡通路４６及び第２連絡通路４８を経由して、高圧空間Ｓ１（具体的には、圧縮機構１５と駆動モータ１６との軸方向における間の空間）へ排出される。尚、ガスガイド５８とケーシング１０の筒状部１１との間の空間から、高圧冷媒の一部は筒状部１１の内周面に沿って水平方向に流れ、高圧冷媒の一部はそのまま下方に向かって流れる。そして、モータの上方空間からこの下方に向かった高圧冷媒は、モータ冷却通路５５を通ってさらに下降し、駆動モータ１６の下方の空間に到達する。その後、この高圧冷媒は、流れの向きを反転させて、ステータ５１の内周面とロータ５２の外周面との間のエアギャップなどを上昇し、圧縮機構１５と駆動モータ１６との軸方向における間の空間に再度流入する。そして、最終的に、高圧冷媒は、吐出管１９からケーシング１０の外部に吐出される。

（４−２）潤滑油の流れ
まず、駆動モータ１６が駆動されることによって、ロータ５２が回転する。これにより、ロータ５２に固定されているクランクシャフト１７が、軸回転運動を行う。クランクシャフト１７の軸回転によって圧縮機構１５が駆動し、高圧空間Ｓ１に高圧冷媒が吐出されると、高圧空間Ｓ１の圧力が上昇する。ここで、クランクシャフト１７に形成される縦給油孔６１ａは、油室８９及び給油細孔６３を介して、固定スクロール２４の下面と可動スクロール２６の第２鏡板２６ａの上面との摺動隙間のうち圧縮室４０の外側部分に連通している。これにより、縦給油孔６１ａの上端部分と下端部分との間において、圧力差が発生する。その結果、縦給油孔６１ａ自体が差圧ポンプとして作用し、油貯留部Ｐに貯留される潤滑油が縦給油孔６１ａに吸引されて縦給油孔６１ａを上昇する。

縦給油孔６１ａを上昇して油室８９まで達した潤滑油は、給油細孔６３を経由して、圧縮機構１５の摺動部に供給される。圧縮機構１５の摺動部を潤滑した潤滑油は、冷媒とともに、低圧空間Ｓ２及び圧縮室４０、吐出孔４１、マフラー空間４５、第１連絡通路４６、第２連絡通路４８及び高圧空間Ｓ１を経て、油溜まり空間Ｐに戻る。このとき、潤滑油は、油滴の状態で冷媒に含有される。

一方、油貯留部Ｐから吸引されて縦給油孔６１ａを上昇する潤滑油の多くは、第１給油横孔６１ｂ、第２給油横孔６１ｃ及び第３給油横孔６１ｄにも分流される。第１給油横孔６１ｂに分流される潤滑油及び油室８９の潤滑油の一部は、クランクシャフト１７の偏芯部１７ｂとピン軸受３５との摺動部を潤滑する。また、第２給油横孔６１ｃに分流される潤滑油は、クランクシャフト１７（主軸部１７ａ）の上部と上部軸受メタル３３との摺動部を潤滑する。また、第３給油横孔６１ｄに分流される潤滑油は、クランクシャフト１７（主軸部１７ａ）の下部と下部軸受メタル３４との摺動部を潤滑する。そして、縦給油孔６１ａから各給油横孔６１ｂ〜６１ｄに分流されて各摺動部を潤滑した潤滑油は、高圧空間Ｓ１から油貯留空間Ｐに戻されることになる。

（５）特徴
（５−１）
一般に、上部軸受ハウジング等は金型を用いて成形されている。また、上部軸受ハウジングに形成されるキー溝は、金型を用いて成形された部材に機械加工を行うことにより形成されている。しかし、金型を用いて成形された部材から機械加工を行うことによってキー溝全体を形成するのは、不必要な材料の増大や作業工数の増大を招いてしまう。

そこで、本実施形態では、まず、上部軸受ハウジング基体を鋳造するときに（鋳造工程ＳＴ１において）、上部軸受ハウジング基体に、予め基溝９０が形成されるようにしている。これにより、金型を用いて成形された、溝が形成されていない部材から、機械加工により溝を形成する必要がなくなるので、不必要な材料の増大や作業工数の増大を抑制できる。

また、従来では、キー溝に嵌まるキー部（オルダムキー）とキー溝を形成するキー溝形成面との摺動面は、キー溝形成面の一部である。それにも関わらず、従来のキー溝形成面は、その形状（略楕円形状）上、全面に加工がされている。よって、加工の必要がない摺動面以外の部分まで加工を行っているので、コストが増大してしまうことが懸念される。

そこで、本実施形態では、鋳造工程ＳＴ１において、上部軸受ハウジング基体に形成される基溝９０が、突出面９２と、非摺動面８３と、を有するようにしている。これにより、上述したように、エンドミル９４は、基溝９０の非摺動面８３（具体的には、突出面９２の外側に位置する面）には接しないように、移動することになる。よって、上部軸受ハウジング２３において、摺動面８２のみを機械加工がされた状態にすることができ、摺動面８２を除く非摺動面８３については、機械加工を行わない非加工の鋳肌面とすることができる。よって、無駄な加工（すなわち、コスト）を抑制でき、作業効率を向上できる。

（５−２）
上記実施形態では、非摺動面８３は、摺動面８２（突出面９２）の径方向両側にそれぞれ形成される第１面８７ａ及び第２面８７ｂ、を有している。

これにより、摺動面８２を機械加工によって形成する際に、エンドミル９４が突出面９２の径方向両端の機械加工を行う場合であっても、エンドミル９４が、非摺動面８３（第１面８７ａ及び第２面８７ｂ）に接触しない構成となっている。よって、無駄な加工を省くことができる。

（６）変形例
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、上記実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

（６−１）変形例Ａ
上記実施形態では、摺動面８２を除く面（非摺動面８３）の全面を非加工の鋳肌面とする、と説明したが、これに限られるものではなく、摺動面８２を除く面（非摺動面８３）の少なくとも一部を、非加工の鋳肌面とすることができればよい。すなわち、非摺動面８３の一部は、摺動面８２のように機械加工がされた面であってもよい。

この場合であっても、従来と比べると、コストの抑制及び作業効率の向上を達成できる。

（６−２）変形例Ｂ
上記実施形態では、摺動面８２は、仮想の上面から底面形成面８６まで延びていると説明した。しかし、スクロール圧縮機の構成によっては、第１オルダムキー７２の周方向の端面と摺動するのが、キー溝形成面８１のうち軸方向の下方領域を除く部分のみである場合がある。

よって、本変形例Ｂでは、キー溝形成面８１のうち摺動面外側形成面８７及び底面形成面８６を除く１対の軸方向延伸面１８２（図１０及び図１１を参照）において、軸方向の下方領域を除く部分を摺動面１８８ａ，１８８ｂとし、この部分のみに機械加工を行っている。ここで、図１０は、本変形例に係る上部軸受ハウジング（図示せず）のキー溝８０の概略斜視図である。また、図１１は、本変形例に係る上部軸受ハウジングの１対の軸方向延伸面１８２を径方向から視た図である。尚、機能を省いて形状だけに着目して言えば、本変形例の１対の軸方向延伸面１８２は、上記実施形態の１対の摺動面８２に相当する。以下、本変形例に係る１対の軸方向延伸面１８２について説明する。尚、本変形例では、１対の軸方向延伸面１８２において加工面と非加工面とが存在するところが上記実施形態と異なるだけなので、その他の構成部分については、同番号を付して説明を省略する。

＜構成＞
１対の軸方向延伸面１８２は、一部（後述する摺動面１８８ａ，１８８ｂ）が、第１オルダムキー７２の周方向の端面と摺動する。尚、便宜上、１対の軸方向延伸面１８２のうち、図１０において上側に位置する軸方向延伸面を１８２ａとし、図１０において下側に位置する軸方向延伸面を１８２ｂとして適宜説明する。

軸方向延伸面１８２は、軸方向に平坦な平坦面であり上面から底面形成面８６まで延びている。軸方向延伸面１８２ａと軸方向延伸面１８２ｂとは、それらの内側に嵌められる第１オルダムキー７２を挟んで周方向に逆側に位置するように形成されており、互いに対向している。軸方向延伸面１８２ａと軸方向延伸面１８２ｂとは、それぞれ、径方向に延びており、互いに略平行となっている。

１対の軸方向延伸面１８２は、第１オルダムキー７２の周方向の端面と摺動する１対の摺動面１８８と、摺動面１８８を除き第１オルダムキー７２と摺動しない非接触面１８９（図１１のドットのハッチング部分を参照）と、を有している。尚、軸方向延伸面１８２ａに位置する摺動面を１８８ａとし、軸方向延伸面１８２ｂに位置する摺動面を１８８ｂとする。また、軸方向延伸面１８２ａに位置する非摺動面を１８９ａとし、軸方向延伸面１８２ｂに位置する摺動面を１８９ｂとする。非接触面１８９は、軸方向延伸面１８２の軸方向の下方領域に位置している。そして、摺動面１８８は、軸方向延伸面１８２の軸方向の下方領域の上方に位置している。すなわち、摺動面１８８は、非接触面１８９が位置する下方領域を除く部分に位置していると言える。

＜製造方法＞
次に、本変形例に係る上部軸受ハウジングの製造方法について説明する。尚、本変形例の上部軸受ハウジングも、上記実施形態と同様に、鋳造工程（図示せず）と、上部軸受ハウジング形成工程（図示せず）とを経て製造される。

（鋳造工程）
図１２は、上部軸受ハウジングのキー溝８０を形成する前の基溝１９０の上面図である。

鋳造工程では、金型を用いることによって、上部軸受ハウジングの元の部材である上部軸受ハウジング基体（図示せず）を鋳造する。

具体的には、熱して液体にした材料を鋳型に流し込むことにより、上部軸受ハウジング基体を鋳造する。尚、この工程では、上部軸受ハウジング基体は、最終的に得られる上部軸受ハウジングよりも若干大きく作製され、後の上部軸受ハウジング形成工程において、加工代が取り除かれることにより、最終的な上部軸受ハウジングとなる。

ここで、鋳造工程で得られる上部軸受ハウジング基体は、キー溝８０の元となる基溝１９０が形成されている。すなわち、本変形例では、上部軸受ハウジング基体に基溝１９０が形成されるように金型を作製している。

基溝１９０は、上部軸受ハウジング基体の厚み方向に凹んでいる。尚、ここでの厚み方向とは、上部軸受ハウジング基体の最終的な完成品である上部軸受ハウジングのケーシング（図示せず）に固定されている状態における軸方向と一致する。基溝１９０は、基溝１９０を形成する基溝形成面１９１が、１対の突出面１９２を有するように、形成されている。尚、便宜上、１対の突出面１９２のうち、図１２において上側に位置する突出面を１９２ａとし、図１２において下側に位置する突出面を１９２ｂとして適宜説明する。

１対の突出面１９２は、後（機械加工後）の軸方向延伸面１８２となる面において、軸方向における下方領域を除く部分に形成されている。また、突出面１９２は、厚み方向視において、最終的に形成される摺動面１８８の仮想位置Ｐ１１（図１２の点線部分を参照）よりも内側に突出する湾曲面である。突出面１９２は、厚み方向視において、円弧状に形成されている。よって、突出面１９２ａの長手方向両端を除く部分と突出面１９２ｂの長手方向両端を除く部分とを方向Ａに結んだ距離は、摺動面１８８同士を方向Ａに結んだ距離よりも短くなっている。突出面１９２ａと突出面１９２ｂとは、周方向に互いに対向しており、軸面を中心として略対称となるように形成されている。尚、軸面とは、基溝１９０の中心を通るI-I線を厚み方向に延ばした面である。

（上部軸受ハウジング形成工程）
上部軸受ハウジング形成工程では、上部軸受ハウジング基体を機械加工することにより、最終的な完成品である上部軸受ハウジングを形成する。

具体的には、上部軸受ハウジング基体の基溝形成面１９１の１対の突出面１９２を機械加工（本実施形態では、エンドミル加工）することにより、仮想位置Ｐ１まで切削する。尚、エンドミル加工では、エンドミル９４を基溝１９０の長手方向に移動させることにより、突出面１９２を切削している。これにより、摺動面１８８と突出面１９２との間の部分（図１２の斜線のハッチング部分）が上部軸受ハウジング形成工程で切削される。そして、これにより、突出面１９２から摺動面１８８が形成される。具体的には、突出面１９２ａを機械加工することにより、摺動面１８８ａが形成され、突出面１９２ｂを機械加工することにより、摺動面１８８ｂが形成される。

このように、本変形例では、突出面１９２のみをエンドミル９４によって切削することで摺動面１８８を形成している。そして、これにより、基溝形成面１９１の内側の空間を広げ、基溝１９０から最終的なキー溝８０を形成している。よって、上部軸受ハウジング基体の基溝１９０についてだけで言えば、突出面１９２だけが機械加工されており、その他の面については、機械加工がされていない。言い換えれば、基溝形成面１９１の突出面１９２以外の面（突出面１９２の外側に位置する面、突出面９２の下方領域及び底面）は、そのまま、上部軸受ハウジングにおける非摺動面（具体的には、摺動面外側形成面８７（第１面８７ａ及び第２面８７ｂ）、非接触面１８９及び底面形成面８６）となっている。よって、基溝形成面１９１は、突出面１９２と、突出面１９２を除く非摺動面と、を有していることになる。

尚、エンドミル９４の突出面１９２の切削加工については、上記実施形態と同様である。

＜特徴＞
本変形例では、軸方向延伸面１８２において軸方向においても第１オルダムキー７２と摺動する面と摺動しない面とがあることに鑑みて、まず、上部軸受ハウジング基体を鋳造するときに（鋳造工程において）、後の軸方向延伸面１８２となる面において、軸方向における下方領域を除く部分にのみ、突出面１９２が形成されるようにしている。そして、上部軸受ハウジング形成工程において、突出面１９２のみを機械加工（エンドミル加工）し、突出面１９２の下方領域には、機械加工（エンドミル加工）をしていない。

このように、本変形例では、更なる無駄な加工（すなわち、コスト）を抑制でき、加工効率をあげることができる。

本発明は、溝が形成されてその溝の溝形成面が溝に嵌まるキーと摺動する、固定部材、を有するスクロール圧縮機、及び、その固定部材の製造方法に適用できる。

１０ ケーシング
１５ 圧縮機構
１７ クランクシャフト
２３ 上部軸受ハウジング（固定部材）
７０ オルダム部材
７２ 第１オルダムキー（オルダムキー）
８０ キー溝
８１ キー溝形成面
８２ 摺動面
８３ 非摺動面
８７ａ 第１面
８７ｂ 第２面
９０ 基溝
９１ 基溝形成面
９２ 突出面
Ｄ１ 第１面及び第２面の摺動面に直交する方向に結んだ 最大距離
Ｄ２ 摺動面同士を結んだ距離
ＳＴ１ 鋳造工程
ＳＴ３ 上部軸受ハウジング形成工程（固定部材形成工程）

特開２０１２−３６８３３号公報

Claims (4)

1. 円筒形状のケーシング（１０）と、
   前記ケーシングの内部に収容され、クランクシャフト（１７）によって駆動される可動スクロール（２６）及び前記可動スクロールに噛み合う固定スクロール（２４）を有する圧縮機構（１５）と、
   前記圧縮機構の下方に配置されるように前記ケーシングの内面に固定されており、前記クランクシャフトの軸方向に凹むキー溝（８０）が形成された、固定部材（２３）と、
   前記キー溝に摺動自在に嵌められるオルダムキー（７２）を有し、前記圧縮機構と前記固定部材との間に配置される、オルダム部材（７０）と、
   を備え、
   前記キー溝を形成するキー溝形成面（８１）は、前記オルダムキーと摺動し互いに対向する１対の摺動面（８２）と、前記摺動面を除く非摺動面（８３）とを有し、
   前記摺動面は、機械加工がされており、前記非摺動面の少なくとも一部は、非加工の鋳肌面である、
   スクロール圧縮機（１）。
2. 前記摺動面は、前記キー溝形成面の前記軸方向における下方領域を除く部分に位置する、
   請求項１に記載のスクロール圧縮機。
3. 前記非摺動面は、前記摺動面の径方向両側にそれぞれ形成される第１面（８７ａ）及び第２面（８７ｂ）を有し、
   前記第１面及び前記第２面は、その前記摺動面に直交する方向の最大距離（Ｄ１）が、前記摺動面同士を前記方向に結んだ距離（Ｄ２）よりも長い、
   請求項１に記載のスクロール圧縮機。
4. 請求項１に記載のスクロール圧縮機（１）の固定部材（２３）を製造する固定部材製造方法であって、
   金型を用いることによって、前記固定部材の元の部材である固定部材基体を鋳造する鋳造工程（ＳＴ１）と、
   前記固定部材基体を機械加工することにより前記固定部材を形成する固定部材形成工程（ＳＴ２）と、
   を備え、
   前記鋳造工程では、
   厚み方向に凹む基溝（９０）が形成され、前記基溝を形成する基溝形成面（９１）が、前記厚み方向視における前記摺動面の仮想位置（Ｐ１）よりも内側に突出する１対の突出面（９２）と前記突出面を除く前記非摺動面とを有する前記固定部材基体、を鋳造し、
   前記固定部材形成工程では、前記基溝の突出面を機械加工により切削して前記摺動面を形成することによって、前記基溝から前記キー溝を形成する、
   スクロール圧縮機の固定部材製造方法。

Images