JP2016113957A - スクロール流体機械 - Google Patents

Abstract

【課題】加工速度を上げることにより相対的に加工精度が低下する部分での渦巻き状ラップ間の接触不良を回避し、生産性の向上と性能維持との両立を可能にしたスクロール流体機械を提供することを目的とする。【解決手段】所謂スクロール流体機械において、段部により渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂのラップ高さが変化する位置に対応して、そのスクロール１５，１６に噛み合う相手方スクロール１５，１６の少なくともいずれか一方または双方の渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂの歯先部分の腹側面または背側面に、少なくともラップ高さが変化することにより加工が不連続となる部位（加工精度の低下部分２７）を跨ぐようにラップ厚さを薄くする方向に控え部２６が設けられている。【選択図】図４

Description

本発明は、圧縮機やポンプ、膨張機等に適用することができるスクロール流体機械に関するものである。

スクロール流体機械は、端板上に渦巻き状ラップを立設した一対の固定スクロールおよび旋回スクロールを備え、その一対の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同士を互いに対向させ、１８０度位相をずらして噛み合わせることにより、両スクロール間に密閉室を形成し、流体を給・排出する構成とされている。かかるスクロール流体機械において、例えばスクロール圧縮機では、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ラップ高さを渦巻き方向の全周に亘って一定高さとし、圧縮室を外周側から内周側に容積を縮小しつつ移動させ、流体を渦巻き状ラップの周方向に圧縮する二次元圧縮構造としたものが一般的である。

一方、スクロール圧縮機を高効率化、小型軽量化するため、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歯先面および歯底面の渦巻き方向に沿う所定位置に各々段部を設け、その段部を境に渦巻き状ラップの外周側のラップ高さを内周側のラップ高さよりも高くし、圧縮室の軸線方向高さを渦巻き状ラップの内周側よりも外周側を高くすることにより、流体を渦巻き状ラップの周方向および高さ方向の双方に圧縮する構造とした三次元圧縮タイプのスクロール圧縮機が提供されている。

このようなスクロール流体機械において、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は、通常エンドミルにより加工されているが、加工上の問題（主に工具の押し付け力変化や歯先の摩耗等による影響）により渦巻き状ラップの根元部にテーパー状の凸部（以下、加工精度の低下部分とも云う。）が発生し易く、それが原因で渦巻き状ラップ間に接触不良によって隙間が発生し、ガス漏れの要因となっている。その対策として、例えば特許文献１，２に開示されるように、相手方スクロールの渦巻き状ラップの歯先部分にテーパー状の面取り等を施したものが知られている。

また、スクロール流体機械では、旋回スクロールが旋回駆動時に傾倒し、あるいは熱変形して相手方スクロールと干渉することによる摩耗や応力の増大を防止するため、渦巻き状ラップの歯先部分の腹側面または背側面に、ラップ厚さを薄くする方向に逃げ部あるいは控え部等を設けることにより、互いの干渉を避けるようにしたものが、特許文献３，４等に開示されている。

特開２００５−２３８１７号公報 特開２００８−２９７９７７号公報 特開２００４−２４５０５９号公報 特開２０１１−７４８８４号公報

上記の如く、スクロール流体機械の固定スクロールおよび旋回スクロールは、エンドミルによる加工上の問題から渦巻き状ラップの根元部に加工精度が低下してテーパー状の凸部が発生し易くなるとの課題を有している。この課題は、工具の押し付け力や摩耗によるだけでなく、生産性の向上を図るため、スクロールの加工速度を上げると、渦巻き状ラップの変形がより顕著になる。つまり、渦巻き状ラップは、根元部の方が歯先部側よりも剛性が高く、加工速度を上げると、根元部にテーパー状の凸部が発生し易くなり、加工精度が低下する。

特に、三次元圧縮構造のスクロール圧縮機では、渦巻き状ラップのラップ高さが段部において変化するため、二次元圧縮構造のスクロール圧縮機に対して、加工速度による根元部の加工精度への影響がより大きくなる傾向があり、ラップ高さが急に変化する段部付近で加工精度が不連続に低下し、それがガス漏れの原因となり、性能低下に繋がる等の課題を有している。

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、加工速度を上げることにより相対的に加工精度が低下する部分での渦巻き状ラップ間の接触不良を回避し、生産性の向上と性能維持との両立を可能にしたスクロール流体機械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流体機械は、以下の手段を採用している。
即ち、本発明にかかるスクロール流体機械は、端板上に渦巻き状ラップが立設され、その渦巻き状ラップ同士が互いに対向されて噛み合わされる一対の固定スクロールおよび旋回スクロールを備え、前記固定スクロールおよび旋回スクロールの少なくともいずれか一方の端板に、その高さが前記渦巻き状ラップに沿って中心側で高く、外周側で低くされた段部が設けられるとともに、いずれか他方の前記渦巻き状ラップに、前記端板の前記段部に対応してその高さが前記渦巻き状ラップに沿って中心側で低く、外周側で高くされた段部が設けられているスクロール流体機械において、前記段部により前記渦巻き状ラップのラップ高さが変化する位置に対応して、そのスクロールに噛み合う相手方スクロールの少なくともいずれか一方または双方の前記渦巻き状ラップの歯先部分の腹側面または背側面に、少なくとも前記ラップ高さが変化することにより加工が不連続となる部位を跨ぐようにラップ厚さを薄くする方向に控え部が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、いわゆる段付きスクロール流体機械にあって、段部により渦巻き状ラップのラップ高さが変化する位置に対応して、そのスクロールに噛み合う相手方スクロールの少なくともいずれか一方または双方の渦巻き状ラップの歯先部分の腹側面または背側面に、少なくともラップ高さが変化することにより加工が不連続となる部位を跨ぐようにラップ厚さを薄くする方向に控え部を設けた構成としているため、スクロールの加工速度を上げることにより、渦巻き状ラップのラップ高さが急に変化する段部付近において加工精度が不連続に悪化するが、その加工精度の悪化が懸念される部分を跨ぐように、相手方スクロールの少なくともいずれか一方または双方の渦巻き状ラップの歯先部分の腹側面または背側面に設けられたラップ厚さを薄くする方向の控え部により、加工精度の低下部分が影響することによる渦巻き状ラップ間の接触不良を回避することができる。従って、スクロールの加工速度を上げることによる生産性の向上と、ガス漏れの原因となる渦巻き状ラップ間の接触不良を回避することによる圧縮性能維持との両立を図ることができる。

さらに、本発明のスクロール流体機械は、上記のスクロール流体機械において、前記控え部は、該控え部を除く前記渦巻き状ラップのラップ面に表面処理被膜を設けることにより形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、控え部が、該控え部を除く渦巻き状ラップのラップ面に表面処理被膜を設けることにより形成されているため、渦巻き状ラップのラップ面に表面処理被膜を設ける際、控え部をマスキングして、例えばアルミ材の表面を陽極酸化処理したアルマイト被膜、フッ素系樹脂（ＰＴＦＥ）被膜、ニッケル／リン被膜、ニッケル／ボロン被膜等の表面処理被膜を設けることにより、特別な加工を施すことなく、控え部を形成することができる。つまり、控え部を除く部分に所定厚さの表面処理被膜を設けることにより、余計なコストをかけずに、低コストで渦巻き状ラップの所要部位に対して簡易に控え部を形成することができる。

さらに、本発明にかかるスクロール流体機械は、端板上に渦巻き状ラップが立設され、その渦巻き状ラップ同士が互いに対向されて噛み合わされ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いるスクロール流体機械において、前記固定スクロールおよび旋回スクロールの少なくともいずれか一方または双方の前記渦巻き状ラップの歯先部分の腹側面または背側面に、ラップ厚さを薄くする方向に控え部が設けられ、前記控え部は、該控え部を除く前記渦巻き状ラップのラップ面に表面処理被膜を設けることにより形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、噛み合わされる一対の固定スクロールおよび旋回スクロールを備えたスクロール流体機械にあって、固定スクロールおよび旋回スクロールの少なくともいずれか一方または双方の渦巻き状ラップの歯先部分の腹側面または背側面に、ラップ厚さを薄くする方向に控え部が設けられ、その控え部が、該控え部を除く渦巻き状ラップのラップ面に表面処理被膜を設けることにより形成されているため、スクロールの加工速度を上げることにより、渦巻き状ラップの剛性が高い根元部にテーパー状の凸部等ができ、加工精度が低下するが、それに対応すべく相手方スクロールの少なくともいずれか一方または双方の渦巻き状ラップの歯先部分の腹側面または背側面に控え部を設けており、その控え部を渦巻き状ラップのラップ面に表面処理被膜を設ける際にマスキングし、例えばアルミ材の表面を陽極酸化処理したアルマイト被膜、フッ素系樹脂（ＰＴＦＥ）被膜、ニッケル／リン被膜、ニッケル／ボロン被膜等の表面処理被膜を設けることによって、特別な加工をすることなく、控え部を形成することができる。従って、控え部を除いた部分に対して所定厚さの表面処理被膜を設けるだけで、余計なコストをかけずに、簡易に控え部を形成することができ、スクロールの加工速度を上げることによる生産性の向上と、ガス漏れの原因となる渦巻き状ラップ間の接触不良を回避することによる圧縮性能維持との両立を図ることができる。

さらに、本発明にかかるスクロール流体機械は、端板上に渦巻き状ラップが立設され、その渦巻き状ラップ同士が互いに対向されて噛み合わされ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いるスクロール流体機械において、前記固定スクロールおよび旋回スクロールの少なくともいずれか一方または双方の前記渦巻き状ラップの根元部分の腹側面または背側面に、ラップ厚さを薄くする方向に控え部が設けられ、前記控え部は、該控え部を除く前記渦巻き状ラップのラップ面に表面処理被膜を設けることにより形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、噛み合わされる一対の固定スクロールおよび旋回スクロールを備えたスクロール流体機械にあって、固定スクロールおよび旋回スクロールの少なくともいずれか一方または双方の渦巻き状ラップの根元部分の腹側面または背側面に、ラップ厚さを薄くする方向に控え部が設けられ、その控え部が、該控え部を除く渦巻き状ラップのラップ面に表面処理被膜を設けることにより形成されているため、スクロールの加工速度を上げることにより、渦巻き状ラップの剛性が高い根元部にテーパー状の凸部等ができ、加工精度が低下するが、そのスクロールの少なくともいずれか一方または双方の渦巻き状ラップの根元部分の腹側面または背側面に加工精度の低下部分を含む控え部を設けており、その控え部を渦巻き状ラップのラップ面に表面処理被膜を設ける際にマスキングし、例えばアルミ材の表面を陽極酸化処理したアルマイト被膜、フッ素系樹脂（ＰＴＦＥ）被膜、ニッケル／リン被膜、ニッケル／ボロン被膜等の表面処理被膜を設けることにより、特別な加工をすることなく、加工精度の低下部分を含むように控え部を形成することができる。従って、控え部を除いた部分に対して所定厚さの表面処理被膜を設けるだけで、余計なコストをかけずに、簡易に控え部を形成することができ、スクロールの加工速度を上げることによる生産性の向上と、ガス漏れの原因となる渦巻き状ラップ間の接触不良を回避することによる圧縮性能維持との両立を図ることができる。

本発明によると、スクロールの加工速度を上げることにより、渦巻き状ラップのラップ高さが急に変化する段部付近において加工精度が不連続に悪化するが、その加工精度の悪化が懸念される部分を跨ぐように、相手方スクロールの少なくともいずれか一方または双方の渦巻き状ラップの歯先部分の腹側面または背側面に設けられたラップ厚さを薄くする方向の控え部によって、加工精度の低下部分が影響することによる渦巻き状ラップ間の接触不良を回避することができるため、スクロールの加工速度を上げることによる生産性の向上と、ガス漏れの原因となる渦巻き状ラップ間の接触不良を回避することによる圧縮性能維持との両立を図ることができる。

また、本発明によると、スクロールの加工速度を上げることにより、渦巻き状ラップの剛性が高い根元部にテーパー状の凸部ができ、加工精度が低下するが、それに対応すべく相手方スクロールの少なくともいずれか一方または双方の渦巻き状ラップの歯先部分またはそのスクロールの少なくともいずれか一方または双方の渦巻き状ラップの根元部分の腹側面または背側面に控え部を設けており、その控え部を渦巻き状ラップのラップ面に表面処理被膜を設ける際にマスキングし、例えばアルミ材の表面を陽極酸化処理したアルマイト被膜、フッ素系樹脂（ＰＴＦＥ）被膜、ニッケル／リン被膜、ニッケル／ボロン被膜等の表面処理被膜を設けることにより、特別な加工をすることなく、控え部を形成することができるため、控え部を除いた部分に対して所定厚さの表面処理被膜を設けるだけで、余計なコストをかけずに、簡易に控え部を形成することができ、スクロールの加工速度を上げることによる生産性の向上と、ガス漏れの原因となる渦巻き状ラップ同士の接触不良を回避することによる性能の維持とを両立することができる。

本発明の第１実施形態に係るスクロール流体機械の縦断面図である。 上記スクロール流体機械の固定スクロールおよび旋回スクロールの斜視図（Ａ），（Ｂ）である。 上記固定スクロールおよび旋回スクロールの或る旋回角位置での噛み合い状態図である。 上記固定スクロールおよび旋回スクロールの段部位置での噛み合い状態を示す断面図である。 上記固定スクロールおよび旋回スクロールの段部位置での噛み合い状態を示す平面図である。 本発明の第２実施形態に係るスクロール流体機械の固定スクロールと旋回スクロールの噛み合い状態を示す断面図である。 本発明の第３実施形態に係るスクロール流体機械の固定スクロールと旋回スクロールの噛み合い状態を示す断面図である。

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５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流体機械の縦断面図が示され、図２には、その固定スクロールおよび旋回スクロールの斜視図（Ａ），（Ｂ）、図３には、その噛み合い状態図が示されている。
ここでは、スクロール流体機械の一例として、外部から動力を得て駆動されるタイプの開放型スクロール圧縮機１に適用した例について説明する。

開放型スクロール圧縮機（スクロール流体機械）１は、図１に示されるように、外郭を構成するハウジング２を備えている。このハウジング２は、前端側が開口され、後端側が密閉された円筒形状をなすものであり、前端側の開口にフロントハウジング３をボルト４で締め付け固定されることにより、内部に密閉空間を形成し、その密閉空間にスクロール圧縮機構５および駆動軸６が組み込まれるようになっている。

駆動軸６は、フロントハウジング３に主軸受７および副軸受８を介して回転自在に支持されており、フロントハウジング３からメカニカルシール９を介して外部に突出された前端部に、フロントハウジング３の外周部に軸受１０を介して回転自在に設置されたプーリ１１が電磁クラッチ１２を介して連結され、外部から動力が伝達可能とされている。この駆動軸６の後端には、所定寸法だけ偏心したクランクピン１３が一体に設けられ、後述するスクロール圧縮機構５の旋回スクロール１６と、その旋回半径を可変とするドライブブッシュを含む公知の従動クランク機構１４を介して連結されている。

スクロール圧縮機構５は、一対の固定スクロール１５と旋回スクロール１６とを１８０度位相をずらして噛み合わせることにより、両スクロール１５，１６間に一対の圧縮室１７を形成し、その圧縮室１７を外周位置から中心位置へと容積を漸次減じながら移動することにより流体（冷媒ガス）を圧縮するものである。固定スクロール１５は、中心部位に圧縮したガスを吐出する吐出ポート１８を備えており、ハウジング２の底壁面にボルト１９を介して固定設置されている。また、旋回スクロール１６は、駆動軸６のクランクピン１３に従動クランク機構１４を介して連結され、フロントハウジング３のスラスト軸受面に公知の自転阻止機構２０を介して公転旋回駆動自在に支持されている。

固定スクロール１５の端板１５Ａの外周には、Ｏリング２１が設けられ、そのＯリング２１がハウジング２の内周面に密接されることにより、ハウジング２の内部空間が吐出チャンバー２２と吸入チャンバー２３とに区画されている。吐出チャンバー２２には、吐出ポート１８が開口され、圧縮室１７からの圧縮ガスが吐出されるようになっており、そこから圧縮ガスが冷凍サイクル側へと吐出されるようになっている。また、吸入チャンバー２３には、ハウジング２に設けられた吸入ポート２４が開口されており、冷凍サイクルを循環した低圧ガスが吸込まれ、吸入チャンバー２３を経て圧縮室１７内に冷媒ガスが吸入されるようになっている。

また、一対の固定スクロール１５と旋回スクロール１６は、それぞれ端板１５Ａ，１６Ａ上に渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂが立設された構成とされている。この固定スクロール１５および旋回スクロール１６は、図２（Ａ），（Ｂ）に示されるように、それぞれ渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂの歯先面１５Ｃ，１６Ｃと歯底面（端板面）１５Ｄ，１６Ｄの渦巻き方向に沿う所定位置に、段部１５Ｅ，１５Ｆおよび１６Ｅ，１６Ｆを備えたものであり、段部１５Ｅ，１５Ｆおよび１６Ｅ，１６Ｆを境に渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂのラップ高さが、外周側において高く、内周側において低くされた構成とされている。

この一対の固定スクロール１５および旋回スクロール１６は、図１および図３に示されるように、各々の中心を旋回半径分だけ離すとともに、渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂの位相を１８０度ずらして噛み合わされ、各々の渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂの歯先面１５Ｃ，１６Ｃとボトム面１５Ｄ，１６Ｄ間に常温で所定のチップ隙間を設定して組み込まれるようになっている。これにより、両スクロール１５，１６間に、端板１５Ａ，１６Ａと渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂとで限界される一対の圧縮室１７が、スクロール中心に対して対称に形成されるとともに、旋回スクロール１６が固定スクロール１５周りにスムーズに公転旋回駆動されるようになっている。

上記した圧縮室１７は、図１に示されるように、その軸線方向高さが渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂの外周側において内周側の高さよりも高くされている。これによって、圧縮室１７が外周側から中心側に容積を縮小しながら移動して流体を圧縮する際、渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂの周方向およびラップ高さ方向の双方に圧縮する三次元圧縮可能なスクロール圧縮機構５が構成されている。なお、渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂの歯先面１５Ｃ，１６Ｃには、それぞれチップシール２５が公知の如く介装されている。

かかる段付きスクロール圧縮機１において、固定スクロール１５および旋回スクロール１６の渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂは、ラップ高さがそれぞれ段部１５Ｅ，１５Ｆおよび１６Ｅ，１６Ｆを境に、外周側が高く、内周側が低くされており、段部１５Ｅ，１５Ｆおよび１６Ｅ，１６Ｆでラップ高さが急に変化する構成とされている。このため、例えばエンドミルを用いて渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂを加工する際、段部１５Ｅ，１５Ｆおよび１６Ｅ，１６Ｆにおいて加工条件が変わることから、その段部付近において加工精度が不連続に低下し、渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂの根元部にテーパー状の凸部（加工精度の低下部分２７）が発生し易くなる等の課題があった。

この課題を解決すべく、本実施形態においては、図４および図５に示されるように、段部１５Ｅ，１５Ｆおよび１６Ｅ，１６Ｆによって渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂのラップ高さが変化する位置に対応して、そのスクロール１５，１６に噛み合う相手方スクロール１５，１６の少なくともいずれか一方または双方の渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂの歯先部分の腹側面または背側面に、少なくともラップ高さが変化することにより加工が不連続となる部位（加工精度の低下部分２７）を跨ぐようにラップ厚さを薄くする方向に控え部２６を設けた構成とし、加工精度の低下部分２７が影響することによる渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂ間の接触不良を回避できるようにしている。

この控え部２６は、渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂの根元部に形成される加工精度の低下部分２７のラップ高さ方向および厚さ方向寸法に対して、それより少し大きめの高さ方向寸法Ｈおよび厚さ方向寸法Ｔを有するように形成される。その寸法ＨおよびＴは、例えば高さ方向寸法Ｈを１〜１０ｍｍ程度、厚さ方向寸法Ｔを１０μｍ程度に設定すれば十分である。なお、渦巻き方向に沿う幅方向寸法は、少なくともラップ高さが変化することにより加工が不連続となる部位（加工精度の低下部分２７）を跨ぐだけの幅方向寸法を有すれば十分であり、漏れ隙間を極力小さくするため、両端側には控え部２６を設けないようにすることが望ましい。

さらに、上記控え部２６を切削加工によって形成すると、余計な加工コストが掛かってしまうことになるため、固定スクロール１５および旋回スクロール１６の渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂのラップ面を含む表面に表面処理被膜２８を設ける際、同時に控え部２６を形成できるようにしている。

つまり、固定スクロール１５および旋回スクロール１６は、渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂ同士が噛み合って摺動することから、磨耗や摺動抵抗を低減し、あるいは互いの凝着等を防止するため、その表面に対して、例えばアルミ材の表面を陽極酸化処理したアルマイト被膜、フッ素系樹脂（ＰＴＦＥ）被膜、ニッケル／リン被膜、ニッケル／ボロン被膜等の表面処理被膜２８を設けているので、この表面処理被膜２８を設ける際、控え部２６をマスキングして表面処理することによって、マスキングした範囲について表面処理被膜２８の厚さ分に相当する控え部２６を表面処理と同時に形成することができ、切削加工を省くことができる。

斯くして、本実施形態によると、以下の作用効果を奏する。
上記の段付きスクロール圧縮機１において、旋回スクロール１６が駆動軸６により駆動され、従動クランク機構１４を介して固定スクロール１５の周りに公転旋回駆動されることにより、互いに噛み合う渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂ間に形成される圧縮室１７が容積を減じながら外周位置から中心位置へと移動することにより、圧縮室１７に吸入された流体（冷媒ガス）を三次元圧縮し、吐出ポート１８から吐出チャンバー２２内に吐出するように動作される。

この際、固定スクロール１５および旋回スクロール１６を加工する技術上の問題から発生する、渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂ間の噛み合いに影響を及ぼす加工精度の低下部分２７が存在しても、渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂ同士の噛み合いを確実に維持し、渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂのラップ面間に接触不良による漏れ隙間が生じないようにすることが、ガス漏れを抑制して圧縮性能を維持する上で重要である。

本実施形態においては、段部１５Ｅ，１５Ｆおよび１６Ｅ，１６Ｆにより渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂのラップ高さが変化する位置に対応して、そのスクロール１５，１６に噛み合う相手方スクロール１５，１６の少なくともいずれか一方または双方の渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂの歯先部分の腹側面または背側面に、少なくともラップ高さが変化することにより加工が不連続となり、それに起因して発生する加工精度の低下部分２７を跨ぐようにラップ厚さを薄くする方向に控え部２６を設けた構成としている

このため、各スクロール１５，１６の加工速度を上げることにより、渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂのラップ高さが急に変化する段部１５Ｅ，１５Ｆおよび１６Ｅ，１６Ｆ付近で加工精度が不連続に悪化するが、その加工精度の悪化が懸念される加工精度の低下部分２７を跨ぐように、相手方スクロール１５，１６の少なくともいずれか一方または双方の渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂの歯先部分の腹側面または背側面にラップ厚さを薄くする方向に設けられた控え部２６によって、加工精度の低下部分２７が影響することによる渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂ間の接触不良を回避することができる。

これによって、固定スクロール１５および旋回スクロール１６の加工速度を上げることによる生産性の向上と、ガス漏れの原因となる渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂ間の接触不良を回避することによる圧縮性能の維持との両立を図ることができる。

さらに、本実施形態では、上記控え部２６が、その控え部２６を除く渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂのラップ面に表面処理被膜２８を設けることによって形成されるようにしている。つまり、スクロール圧縮機１では、固定スクロール１５および旋回スクロール１６の端板１５Ａ，１６Ａおよび渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂの表面に磨耗や摺動抵抗を低減し、あるいは凝着防止のため、アルマイト被膜、フッ素系樹脂（ＰＴＦＥ）被膜、ニッケル／リン被膜、ニッケル／ボロン被膜等の表面処理被膜２８を設けている。

この表面処理被膜２８を設ける際、控え部２６をマスキングして、上記のような表面処理被膜２８を設けることにより、特別な加工を施すことなく、控え部２６を形成することができる。このように、控え部２６を除く部分に所定厚さの表面処理被膜２８を設けることにより、余計なコストをかけずに、低コストで渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂの所要部位に対して簡易に控え部２６を形成することができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図６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、段付きスクロールの渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂのラップ高さが変化する部位での加工精度の低下に限らず、渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂの根元部全般の加工精度の低下に対応できるようにしたものである点が異なる。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。
本実施形態は、二次元圧縮構造、三次元圧縮構造のいずれのスクロール圧縮機（スクロール流体機械）にも適用できるものであり、段部の有無にかかわらずスクロールの加工速度を上げることにより、固定スクロール１５および旋回スクロール１６の渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂの根元部に、図６に示されるように、テーパー状の凸部（加工精度の低下部分２７Ａ）が発生し易くなることは前述した通りである。

この加工精度の低下部分２７Ａに対して、相手方スクロール１５，１６の少なくともいずれか一方または双方の渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂの歯先部分の腹側面または背側面にラップ厚さを薄くする方向の控え部２６Ａを設けることにより、ガス漏れの原因となる渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂ間の接触不良を回避できることも前述した通りである。
本実施形態は、この控え部２６Ａを渦巻き状ラップのラップ面に表面処理被膜２８Ａを設けることによって形成したものである。

つまり、固定スクロール１５および旋回スクロール１６は、渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂ同士が噛み合って摺動することから、磨耗や摺動抵抗を低減し、あるいは互いの凝着等を防止するため、その表面に対して、例えばアルミ材の表面を陽極酸化処理したアルマイト被膜、フッ素系樹脂（ＰＴＦＥ）被膜、ニッケル／リン被膜、ニッケル／ボロン被膜等の表面処理被膜２８Ａを設けている。この表面処理被膜２８Ａを設ける際、控え部２６Ａをマスキングして表面処理することによって、マスキングした範囲について表面処理被膜２８Ａの厚さ分に相当する控え部２６Ａを表面処理と同時に形成するようにしたものであり、例えば高さ方向寸法Ｈを１〜１０ｍｍ程度、厚さ方向寸法Ｔを１０μｍ程度とした控え部２６Ａを、渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂの歯先部分の腹側面または背側面に設定することができる。

このようにスクロールの加工速度を上げると、渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂの剛性が高い根元部にテーパー状の凸部等ができ、加工精度の低下部分２７Ａが発生するが、それに対応すべく相手方スクロール１５，１６の少なくともいずれか一方または双方の渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂの歯先部分の腹側面または背側面に控え部２６Ａを、表面処理被膜２８Ａを設ける際、その控え部２６Ａをマスキングして表面処理被膜２８Ａを設けることによって特別な加工をすることなく、控え部２６Ａを形成することができる。

これによって、控え部２６Ａを除いた部分に対して所定厚さの表面処理被膜２８Ａを設けるだけで、余計なコストをかけずに、簡易に控え部２６Ａを形成することができ、スクロールの加工速度を上げることによる生産性の向上と、ガス漏れの原因となる渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂ間の接触不良を回避することによる圧縮性能の維持とを両立することができる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について、図７を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第２実施形態に対して、渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂの根元部に形成される加工精度の低下部分２７Ｂを控え部２６Ｂ内に含むように、控え部２６Ａを形成している点が異なる。その他の点については、第１および第２実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態は、スクロールの加工速度を上げることにより、固定スクロール１５および旋回スクロール１６の渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂの根元部に形成される加工精度の低下部分２７Ｂに対して、そのスクロール１５，１６の少なくともいずれか一方または双方の渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂの根元部分の腹側面または背側面に、ラップ厚さを薄くする方向に加工精度の低下部分を含む控え部２６Ｂを設けることにより、ガス漏れの原因となる渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂ間の接触不良を回避するようにしたものである。

つまり、固定スクロール１５および旋回スクロール１６は、渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂ同士が噛み合って摺動することから、磨耗や摺動抵抗を低減し、あるいは互いの凝着等を防止するため、その表面に上述の如く表面処理被膜２８Ｂを設けている。この表面処理被膜２８Ｂを設ける際、渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂの根元部に形成される加工精度の低下部分２７Ｂを含む控え部２６Ｂをマスキングして表面処理することにより、マスキングした範囲について表面処理被膜２８Ｂの厚さ分に相当する控え部２６Ｂを表面処理と同時に形成するようにしたものであり、例えば高さ方向寸法Ｈを１〜１０ｍｍ程度、厚さ方向寸法Ｔを１０μｍ程度とした控え部２６Ｂを、渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂの根元部分の腹側面または背側面に設定することができる。

このため、固定および旋回スクロール１５，１６の少なくともいずれか一方または双方の渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂの根元部分の腹側面または背側面に加工精度の低下部分２７Ｂを含む控え部２６Ｂを、表面処理被膜２８Ｂを設ける際、その控え部２６Ｂをマスキングして表面処理被膜２８Ｂを設けることによって特別な加工をすることなく、控え部２６Ｂを形成することができる。

従って、本実施形態によっても、控え部２６Ｂを除いた部分に対して所定厚さの表面処理被膜２８Ｂを設けることにより、余計なコストをかけずに、簡易に控え部２６Ｂを形成することができ、スクロールの加工速度を上げることによる生産性の向上と、ガス漏れの原因となる渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂ間の接触不良を回避することによる圧縮性能の維持とを両立することができる。

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、スクロール圧縮機に適用した例について説明したが、スクロール膨張機やスクロールポンプにも同様に適用できることは云うまでもない。また、上記実施形態では、開放型スクロール圧縮機に適用した例について説明したが、圧縮機構とモータを内蔵した密閉型スクロール圧縮機に適用してもよいことは勿論である。

更に、段付きスクロール圧縮機として、固定スクロール１５および旋回スクロール１６の双方の渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂの歯先面１５Ｃ，１６Ｃおよび歯底面（端板面）１５Ｄ，１６Ｄの渦巻き方向に沿う位置に、各々段部１５Ｅ，１５Ｆおよび１６Ｅ，１６Ｆを設けたものについて説明したが、固定スクロールおよび旋回スクロールの一方を渦巻き状ラップの歯底面の渦巻き方向に沿う所定位置のみに段部を設けたスクロール、他方を渦巻き状ラップの歯先面の渦巻き方向に沿う所定位置のみに段部を設けたスクロールとしたものにも同様に適用できることは勿論である。

１ スクロール圧縮機（スクロール流体機械）
１５ 固定スクロール
１６ 旋回スクロール
１５Ａ，１６Ａ 端板
１５Ｂ，１６Ｂ 渦巻き状ラップ
１５Ｅ，１５Ｆ，１６Ｅ，１６Ｆ 段部
２６，２６Ａ，２６Ｂ 控え部
２７，２７Ａ，２７Ｂ 加工精度の低下部分
２８，２８Ａ，２８Ｂ 表面処理被膜

Claims (4)

1. 端板上に渦巻き状ラップが立設され、その渦巻き状ラップ同士が互いに対向されて噛み合わされる一対の固定スクロールおよび旋回スクロールを備え、
   前記固定スクロールおよび旋回スクロールの少なくともいずれか一方の端板に、その高さが前記渦巻き状ラップに沿って中心側で高く、外周側で低くされた段部が設けられるとともに、いずれか他方の前記渦巻き状ラップに、前記端板の前記段部に対応してその高さが前記渦巻き状ラップに沿って中心側で低く、外周側で高くされた段部が設けられているスクロール流体機械において、
   前記段部により前記渦巻き状ラップのラップ高さが変化する位置に対応して、そのスクロールに噛み合う相手方スクロールの少なくともいずれか一方または双方の前記渦巻き状ラップの歯先部分の腹側面または背側面に、少なくとも前記ラップ高さが変化することにより加工が不連続となる部位を跨ぐようにラップ厚さを薄くする方向に控え部が設けられていることを特徴とするスクロール流体機械。
2. 前記控え部は、該控え部を除く前記渦巻き状ラップのラップ面に表面処理被膜を設けることにより形成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流体機械。
3. 端板上に渦巻き状ラップが立設され、その渦巻き状ラップ同士が互いに対向されて噛み合わされ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いるスクロール流体機械において、
   前記固定スクロールおよび旋回スクロールの少なくともいずれか一方または双方の前記渦巻き状ラップの歯先部分の腹側面または背側面に、ラップ厚さを薄くする方向に控え部が設けられ、
   前記控え部は、該控え部を除く前記渦巻き状ラップのラップ面に表面処理被膜を設けることにより形成されていることを特徴とするスクロール流体機械。
4. 端板上に渦巻き状ラップが立設され、その渦巻き状ラップ同士が互いに対向されて噛み合わされ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いるスクロール流体機械において、
   前記固定スクロールおよび旋回スクロールの少なくともいずれか一方または双方の前記渦巻き状ラップの根元部分の腹側面または背側面に、ラップ厚さを薄くする方向に控え部が設けられ、
   前記控え部は、該控え部を除く前記渦巻き状ラップのラップ面に表面処理被膜を設けることにより形成されていることを特徴とするスクロール流体機械。
   

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