JP2016169661A - スクロール圧縮機 - Google Patents
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Abstract
Description
しかし、本発明者等が鋭意検討したところ、固定スクロール及び旋回スクロールの段差部の高さが異なる場合には、それぞれのスクロールの形状が異なるので、いずれか一方のスクロールに表面硬化処理を施すとしても、あるいはいずれか一方のスクロールに他方よりも硬い表面硬化処理を施すとしても、いずれのスクロールを選択するのかによって期待できる効果が異なるという課題を見出した。すなわち、端板側段差部とラップ側段差部との接触を考慮した場合、これら段差部の高さの違いに応じて、適切な表面硬化処理が存在することを見出した。
すなわち、本発明にかかるスクロール圧縮機は、端板の一側面に立設された渦巻状の壁体を有する固定スクロールと、端板の一側面に立設された渦巻状の壁体を有し、前記各壁体どうしを噛み合わせて自転を阻止されつつ公転旋回運動可能に支持された旋回スクロールと、両前記スクロールによって圧縮された流体が吐出される吐出ポートとを備え、両前記スクロールのいずれか一方の端板には、前記一側面に、高さが壁体の渦に沿ってその中心部側で高く外終端側で低くなるよう形成された端板側段差部が設けられ、両前記スクロールの他方の壁体には、前記端板側段差部に対応し、高さが渦の中心部側で低く外終端側で高くなるように形成された壁体側段差部が設けられたスクロール圧縮機において、前記端板側段差部が設けられた一方の前記スクロールには、表面硬化処理が施されており、他方の前記スクロールには、表面硬化処理が施されていないことを特徴とする。
表面硬化処理としては、例えば、固定スクロール及び旋回スクロールがアルミ合金製とされている場合には、硬質アルマイト処理が用いられる。また、固定スクロール及び旋回スクロールが鋳鉄又は鉄の場合には、リン酸塩皮膜やDLC(Diamond Like Carbon)が用いられる。
例えば、旋回スクロールに端板側段差部があり、固定スクロールに壁体側段差部がある場合には、旋回スクロールに表面硬化処理を施し、固定スクロールに表面硬化処理を施さない。
表面硬化処理としては、例えば、固定スクロール及び旋回スクロールがアルミ合金製とされている場合には、硬質アルマイト処理が用いられる。
例えば、旋回スクロールの端板側段差部の方が固定スクロールの壁体側段差部よりも高さが大きい場合には、旋回スクロールに表面硬化処理を施し、固定スクロールに表面硬化処理を施さない。
表面硬化処理としては、例えば、固定スクロール及び旋回スクロールがアルミ合金製とされている場合には、硬い方の表面処理としてNi−P(ニッケル−リン)メッキが用いられ、他方にはSn(スズ)メッキが用いられる。
例えば、旋回スクロールに端板側段差部があり、固定スクロールに壁体側段差部がある場合には、旋回スクロールに固定スクロールよりも硬い表面硬化処理を施す。
表面硬化処理としては、例えば、例えば、固定スクロール及び旋回スクロールがアルミ合金製とされている場合には、硬い方の表面処理としてNi−P(ニッケル−リン)メッキが用いられ、他方にはSn(スズ)メッキが用いられる。
例えば、旋回スクロールの端板側段差部の方が固定スクロールの壁体側段差部よりも高さが大きい場合には、旋回スクロールに固定スクロールよりも硬い表面硬化処理を施す。
なお、外終端側で高くなるように形成された壁体の高さLoutは、具体的には、段差を有する壁体の中で最も高い位置(すなわち外終端側)の高さを意味する。中心部側の端板側段差部の高さLsは、具体的には、段差を有する端板の中で最も高い位置の高さで、端板の最も低い位置(すなわち外終端側)からの高さを意味する。
端板側段差部が設けられたスクロールまたは端板側段差部が高い方のスクロールに、他方のスクロールよりも硬い表面硬化処理を施すこととしたので、表面硬化処理の摩耗を低減し、焼き付きを防止することができる。
図1に示されているように、スクロール圧縮機1は、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(図において左側)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。
旋回スクロール16の端板16Aには、その高さが渦巻状ラップ16Bの渦に沿ってその中心部側で高く外終端側で低くなるよう形成された端板側段差部16Eが設けられている。具体的には、図2に示すように、旋回スクロール16の渦巻状ラップ16Bの巻き終わりの位置から180°の位置に、端板側段差部16Eが設けられている。
表面硬化処理を行う範囲は、少なくとも固定スクロール15と接触する範囲とされ、好ましくは、渦巻状ラップ16Bの全体と、渦巻状ラップ16Bが設けられた側の端板16Aの全体を含む範囲とされる。もちろん、旋回スクロール16の全体に表面硬化処理を行ってもよい。
なお、図4における符号31は、渦巻状ラップ15Bの先端に形成された溝内に取り付けられて流体の漏れを防止するためのチップシールである。
固定スクロール15と旋回スクロール16とが噛み合って公転旋回運動を行うと、端板側段差部16Eに対してラップ側段差部15Eが接触しながら相対的に移動する。この場合、端板側段差部16Eの方が、これよりも小さな半径を有する曲面とされたラップ側段差部15Eよりも接触面積が大きくなるので、端板側段差部16Eに硬質アルマイト処理を施すことによって硬質アルマイト層Cの減耗を可及的に防止し、焼き付きを回避することができる。
また、ラップ側段差部15Eが設けられた渦巻状ラップ15Bは、ラップ側段差部15Eの根本15F(図4及び図5参照)に応力集中が生じる。一方、硬質アルマイト処理は表面の面粗度を悪化させるのでラップ側段差部15Eの根本15Fの疲労強度をさらに低下させてしまうおそれがある。そこで、ラップ側段差部15Eが設けられた固定スクロールには表面硬化処理を施さないこととし、疲労強度の向上を図っている。
一方、固定スクロールの端板に設けられた端板側段差部の高さが、旋回スクロールの端板に設けられた端板側段差部よりも高い場合には、固定スクロールに対して表面硬化処理を行い、旋回スクロールには表面処理を行わない。あるいは、固定スクロールに対して、旋回スクロールに施す表面硬化処理よりも硬い表面硬化処理を用いる。
15 固定スクロール
16 旋回スクロール
15A,16A 端板
15B,16B 渦巻状ラップ
15C,16C 歯先面
15D,16D 歯底面
15E ラップ側段差部(壁体側段差部)
16E 端板側段差部
17 圧縮室
17A 腹側圧縮室
17B 背側圧縮室
Claims (5)
- 端板の一側面に立設された渦巻状の壁体を有する固定スクロールと、
端板の一側面に立設された渦巻状の壁体を有し、前記各壁体どうしを噛み合わせて自転を阻止されつつ公転旋回運動可能に支持された旋回スクロールと、
両前記スクロールによって圧縮された流体が吐出される吐出ポートと、
を備え、
両前記スクロールのいずれか一方の端板には、前記一側面に、高さが壁体の渦に沿ってその中心部側で高く外終端側で低くなるよう形成された端板側段差部が設けられ、
両前記スクロールの他方の壁体には、前記端板側段差部に対応し、高さが渦の中心部側で低く外終端側で高くなるように形成された壁体側段差部が設けられたスクロール圧縮機において、
前記端板側段差部が設けられた一方の前記スクロールには、表面硬化処理が施されており、他方の前記スクロールには、表面硬化処理が施されていないことを特徴とするスクロール圧縮機。 - 端板の一側面に立設された渦巻状の壁体を有する固定スクロールと、
端板の一側面に立設された渦巻状の壁体を有し、前記各壁体どうしを噛み合わせて自転を阻止されつつ公転旋回運動可能に支持された旋回スクロールと、
両前記スクロールによって圧縮された流体が吐出される吐出ポートと、
を備え、
両前記スクロールのそれぞれの端板には、前記一側面に、高さが壁体の渦に沿ってその中心部側で高く外終端側で低くなるよう形成された端板側段差部が設けられ、
両前記スクロールのそれぞれの壁体には、前記端板側段差部に対応し、高さが渦の中心部側で低く外終端側で高くなるように形成された壁体側段差部が設けられ、
対応する前記端板側段差部と前記壁体側段差部の高さが異なるスクロール圧縮機において、
対応する前記端板側段差部と前記壁体側段差部のうち、前記端板側段差部の方が高さが大きい一方の前記スクロールには、表面硬化処理が施されており、他方の前記スクロールには、表面硬化処理が施されていないことを特徴とするスクロール圧縮機。 - 端板の一側面に立設された渦巻状の壁体を有する固定スクロールと、
端板の一側面に立設された渦巻状の壁体を有し、前記各壁体どうしを噛み合わせて自転を阻止されつつ公転旋回運動可能に支持された旋回スクロールと、
両前記スクロールによって圧縮された流体が吐出される吐出ポートと、
を備え、
両前記スクロールのいずれか一方の端板には、前記一側面に、高さが壁体の渦に沿ってその中心部側で高く外終端側で低くなるよう形成された端板側段差部が設けられ、
両前記スクロールの他方の壁体には、前記端板側段差部に対応し、高さが渦の中心部側で低く外終端側で高くなるように形成された壁体側段差部が設けられたスクロール圧縮機において、
前記端板側段差部が設けられた一方の前記スクロールには、他方の前記スクロールに施された表面硬化処理よりも硬い表面硬化処理が施されていることを特徴とするスクロール圧縮機。 - 端板の一側面に立設された渦巻状の壁体を有する固定スクロールと、
端板の一側面に立設された渦巻状の壁体を有し、前記各壁体どうしを噛み合わせて自転を阻止されつつ公転旋回運動可能に支持された旋回スクロールと、
両前記スクロールによって圧縮された流体が吐出される吐出ポートと、
を備え、
両前記スクロールのそれぞれの端板には、前記一側面に、高さが壁体の渦に沿ってその中心部側で高く外終端側で低くなるよう形成された端板側段差部が設けられ、
両前記スクロールのそれぞれの壁体には、前記端板側段差部に対応し、高さが渦の中心部側で低く外終端側で高くなるように形成された壁体側段差部が設けられ、
対応する前記端板側段差部と前記壁体側段差部の高さが異なるスクロール圧縮機において、
対応する前記端板側段差部と前記壁体側段差部のうち前記端板側段差部の方が高さが大きい一方の前記スクロールには、他方の前記スクロールよりも硬い表面硬化処理が施されていることを特徴とするスクロール圧縮機。 - 前記外終端側で高くなるように形成された前記壁体の高さをLout、前記中心部側で高くなるように形成された前記端板側段差部の高さをLsとした場合、
Ls/Loutが0.1以上とされていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
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