JP2021171827A - 工具ホルダ、工具ホルダを有する加工機及び工具ホルダを用いてスクロール圧縮機部品を加工する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークの加工において使用される工具ホルダの変形を抑制し、寸法精度及び面粗さを向上させ、更に工具寿命を延ばすことによりコストを低減する。【解決手段】加工機に取付けるための保持部６と、中空の円筒が軸方向において一部切り取られるとともにインサート取付部が径方向の端面に設けられた円弧状支持部２と、インサート取付部に固定された切削インサート１００１と、円弧状支持部２と保持部６を繋いでいる結合部３を備える。【選択図】図１

Description

本願は、工具ホルダ、工具ホルダを有する加工機及び工具ホルダを用いてスクロール圧縮機部品を加工する方法に関するものである。

円筒形状のワークの外周を切削するものとして、円筒形もしくは矩形の工具ホルダの先端に刃の役割を果たす切削インサートをネジ止め等で固定し、回転したワークに切削インサートを当てることにより切削するものがある。そして高精度に加工するため、工具ホルダを十分太くし、振動による刃先の変位量を小さくすることが一般的に行われている（特許文献１参照）。

又中空円筒形状のワークの内周を切削する際、特許文献１に示されるような太い工具ホルダの場合、ワークに干渉するため使用できない場合が多い。そこで、細い工具ホルダを使用することが考えられ、このような工具ホルダにおいては、剛性を高めるため、超硬合金等のヤング率の大きい金属を用い、インサートを固定する部位は加工が困難であることから鋼で構成され、超硬合金の部位と鋼部をロウ付けなどにより固定するものがある。更に工具ホルダの剛性を高めるため、インサートを固定する部位に炭化していないタングステン、または炭化していないタングステン合金を用いているものがある（特許文献２参照）。

特開２００８−２９６３２６号公報 特開２０１４−０３０８９１号公報

上記のような工具ホルダにおいては、２重中空円筒のワークを加工する場合、２重中空円筒内の溝に工具が入るよう工具ホルダの径を小さくする必要がある。従って切削抵抗による工具ホルダの変形が大きくなり、寸法精度の悪化、面粗さの悪化が生じ、更に工具寿命が低下することによりコストが増加してしまうという問題点があった。

本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、ワークの加工において工具ホルダの変形を抑制し、寸法精度及び面粗さを向上させ、更に工具寿命を延ばすことによりコストを低減することができる工具ホルダを提供することを目的とする。

本願に開示される工具ホルダは、加工機に取付けるための保持部と、
中空の円筒が軸方向において一部切り取られるとともに、インサート取付部が径方向の端面に設けられた円弧状支持部と、
インサート取付部に固定された切削インサートと、
円弧状支持部と保持部を繋いでいる結合部を備えたものである。

又本願に開示される加工機は、
ワークが取り付けられている主軸と、
軸方向駆動装置によって前記主軸の軸に対して平行な方向へ移動するとともに、前記工具ホルダを前記主軸と同軸となるよう設置するための工具保持部と、
前記主軸及び前記軸方向駆動装置を制御するＮＣ装置を備えたものである。

又本願に開示される加工方法は、スクロール圧縮機における一体に構成された第１のバランサとシャフトにおいて、前記シャフトの外周であって、前記第１のバランサの周囲を加工するものである。

本願に開示される工具ホルダ、加工機及び加工方法によれば、ワークの加工において工具ホルダの変形を抑制し、寸法精度及び面粗さを向上させ、更に工具寿命を延ばすことによりコストを低減することができる。

実施の形態１による工具ホルダを示す斜視図である。 実施の形態１による工具ホルダを示す斜視図である。 実施の形態１による工具ホルダを示す側面図である。 実施の形態１による工具ホルダを示す上面図である。 実施の形態１による工具ホルダにおけるインサート取付部を示す拡大斜視図である。 実施の形態１による工具ホルダにおけるインサート取付部を示す拡大斜視図である。 図３のＣ方向から見た平面図である。 実施の形態１による工具ホルダによりワークを加工している場合を示す断面図である。 加工方法の手順を示すフローチャートである。 実施の形態２による工具ホルダを示す斜視図である。 実施の形態２による工具ホルダを示す上面図である。 実施の形態２による工具ホルダを示す側面図である。 図１１のＨ方向から見た平面図である。 実施の形態３による工具ホルダを示す外観図である。 実施の形態４による加工機を示す模式図である。 実施の形態５による加工機を示す模式図である。 実施の形態６によるスクロール圧縮機を示す断面図である。 第１のバランサとシャフト部分を示す平面図である。 図１８におけるＰ−Ｐ線断面図である。 実施の形態６による加工機を示す模式図である。

実施の形態１．
本実施の形態は、被加工物を切削する切削インサートを着脱自在に保持することが出来、更に被加工物を切削する切削加工機に対して着脱自在に保持される工具ホルダに関するものである。
図１、図２は実施の形態１による工具ホルダを示す斜視図であり、図１は切削インサートを取り付けている状態を示すとともに、図２は切削インサートを外している状態を示している。工具ホルダ１０００は、加工機（後述）に取付けるための円柱もしくは矩形の保持部６と、刃の役割を果たす切削インサート１００１をねじ止め等により固定するインサート取付部１と、中空の円筒が軸方向において一部切り取られるとともにインサート取付部１が径方向の端面に設けられた円弧状支持部２と、円弧状支持部２と保持部６を繋ぐための結合部３が設けられている。尚円弧状支持部２の径方向の端面は図１、図２における円弧状支持部端面９を構成している。

インサート取付部１は円弧状支持部２の内、保持部６とは反対側の軸方向の先端（軸方向端面２Ａ）に位置する。またインサート取付部１に切削インサート１００１を取り付けた場合、円弧状支持部２の内径側および保持部６とは反対側の軸方向の先端側を切削できるよう配置されている。結合部３の一部に平面状に形成された取付用測定部５を備える。工具ホルダ１０００を後述する加工機の工具保持部に取り付ける際、保持部６が円柱状の場合インサート取付部１の取り付け位置を調整するのが難しくなるので、結合部３の一部に平面状に形成された取付用測定部５を設けることにより、円周方向の位置を間違えないようにするものである。

保持部６が円柱形状の場合、その円柱の中心軸と円弧状支持部２の中心軸が同じであることが好ましい。また結合部３の形状は円柱形もしくは円筒形が好ましく、その中心軸が保持部６の中心軸、すなわち工具の中心軸及び円弧状支持部２の中心軸と同じであることが更に好ましい。取付用測定部５は結合部３の外周に設けられている。また取付用測定部５は、結合部３の表面であって、円弧状支持部２よりも保持部６に近い位置に設けられている。また取付用測定部５は円弧状支持部２の径方向の端面である円弧状支持部端面９、もしくは後述するインサート取付面１２に対し平行な関係となっている。

図３は工具ホルダ１０００を示す側面図、図４は工具ホルダ１０００を示す上面図である。結合部３の軸方向においてインサート取付部１がある側の端面Ｘと円弧状支持部２の径方向端面Ｙを円弧で繋ぐ形であることが好ましい。また円弧状支持部２の軸方向における端面のエッジ部Ｚを、ワークとの干渉を防止し、更に工具を取り扱う際の怪我を防止するため、Ｃ面取り（角を二等辺三角形状に切り取る）もしくはＲ面取り（円弧状に切り取る）することが好ましい。

工具ホルダ１０００の材料は工具鋼又は超硬合金などが用いられる。ただし単一材料に限定されるものではない。例えば保持部６の中に超硬合金などのヤング率の大きい材料を焼き嵌めなどにより設け、他部を工具鋼など超硬合金よりも安価で加工し易いもので構成してもよい。また円弧状支持部２を超硬合金などのヤング率の大きい材料で形成し、結合部３とろう付け、拡散接合法又は摩擦圧接法等の接合法により接合し、他部を工具鋼などの超硬合金よりも安価で加工し易いもので構成してもよい。

図５、図６はインサート取付部を示す拡大斜視図であり、図５は切削インサートを取り付けている状態を示すとともに、図６は切削インサートを外している状態を示している。尚図５、図６においては、図１、図２と異なり、内刃１００１Ａのみならず外刃１００１Ｂを取り付けることができる状態を示している。そして内刃１００１Ａにより後述する２重中空円筒２０００の内側円筒部の外周部を切削し、外刃１００１Ｂにより２重中空円筒２０００の中空部の外周側を切削する。インサート取付部１には、切削インサート１００１をねじ等で固定するためのインサート取付穴１１が設けられている。更にインサート取付部１には、切削インサート１００１を押し当てて位置決めするためのインサート取付面として、インサート取付穴１１を有する第１のインサート取付面１２と第２のインサート取付面１３を備える。図６においては、第２のインサート取付面１３は１面で形成されているが、点線１３Ａに示すように２面で形成されても良い。即ちインサート取付面は全体として３面以上あることが好ましい。

図７は工具ホルダ１０００に切削インサート１００１を取り付けた状態であり、工具ホルダ１０００の軸方向から見た図であり、円弧状支持部２がある方向から見た平面図である。即ち図３のＣ方向から見た平面図である。円弧状支持部２のインサート取付部１を含む径方向に沿う端面Ｄと、円弧状支持部２のインサート取付部を含まない径方向に沿う端面Ｅが成す角（図７の角度θ）が、９０度以上３６０度未満、好ましくは１８０度以上３６０度未満となるよう設定する。
又インサート取付穴１１は円弧状支持部２を貫通するように設けてもよく、あるいはこれに限定するものではなく、止まり穴になっていてもよい。

図８は工具ホルダ１０００に切削インサート１００１を取り付け、２重中空円筒（ワーク）２０００を加工している場合を示す断面図である。円弧状支持部２の内径は２重中空円筒２０００の内側円筒部の外径より大きく、円弧状支持部２の外径は２重中空円筒２０００の内径より小さい。図９は加工方法の手順を示すフローチャートである。工具ホルダ１０００および工具ホルダ１０００のインサート取付部１に取付けた切削インサート１００１が被加工物である２重中空円筒２０００と接触しない位置において、２重中空円筒２０００を回転させる（ステップＳ１）。そして工具ホルダ１０００又は２重中空円筒２０００を水平方向、すなわち回転軸Ｑ方向に動かし、切削インサート１００１を２重中空円筒２０００の内側円筒部の外周部に接触させ、２重中空円筒２０００の回転による運動エネルギーと、２重中空円筒２０００と切削インサート１００１との硬度差により、２重中空円筒２０００の内側円筒部の外周側を切削する（ステップＳ２）。

所望の範囲を加工後、円弧状支持部２と２重中空円筒２０００の内側円筒部の外周とのクリアランスを利用して、切削インサート１００１を２重中空円筒２０００の径方向外側へ動かし、切削インサート１００１が２重中空円筒２０００に接触しない状態にする（ステップＳ３）。その後工具ホルダ１０００を２重中空円筒２０００の回転軸Ｑ方向であって、２重中空円筒２０００から遠ざかる方向へ移動させ加工を終了する（ステップＳ４）。なお、切削中は切屑の排出、及びワークの冷却のため、液体によるクーラント、又は圧縮空気などを加工部へ当てることが望ましい。また切屑の排出性を考慮すると、２重中空円筒２０００の回転軸Ｑは水平であることが望ましいがこれに限定するものではない。

このような構成によれば、工具ホルダ１０００におけるインサート取付部１に取付けた切削インサート１００１は、２重中空円筒２０００の内側円筒部の外周に接触し、切削抵抗と呼ばれる径方向外側に向かう反力を受ける。本実施の形態の場合、切削インサート１００１の切削抵抗による変形を減らすことができる。即ち本実施の形態においては、内径が２重中空円筒２０００の内側円筒部の外径より大きく、外径が２重中空円筒２０００の内径より小さくなるよう構成された中空の円弧形状を有する円弧状支持部２を備え、その円弧状支持部２の内、保持部６とは反対側の軸方向の先端側に切削インサート１００１を取り付けるためのインサート取付部１を設け、更に円弧状支持部２と保持部６を繋ぐ円筒もしくは中空円筒の結合部３を設ける。これにより、２重中空円筒２０００に工具ホルダ１０００が干渉することなく、特許文献２に示した工具ホルダの形状と比べると、断面２次モーメント（曲げ強さ）を飛躍的に大きくできる。従って切削インサート１００１の切削抵抗による変形を飛躍的に少なくすることができる。

従って従来に比べると寸法精度を向上させるとともに、面粗さを飛躍的に向上させ、更に振動による変位量も小さくなるので、チッピングを抑制でき工具寿命を伸ばすことができる。またクーラント又は圧縮空気により切屑が飛ばされるため、切屑の巻き込みが無くなり、面粗さを向上させることができる。更に工具の欠けがなくなり、高精度に加工ができるという効果がある。また円弧状支持部端面９、もしくはインサート取付面１２と平行な関係にある取付用測定部５を設けることにより、保持部６が円筒状であり、工具ホルダ１０００を取り付ける際に回転してしまった場合においても、取付用測定部５により角度を調整することができるので、ワークもしくは加工機に対して切削インサート１００１を常に同じ姿勢に維持できる。従って段取り替えにより工具ホルダ１０００を外した場合においても、再現を容易にでき、安定した加工が実現できる。

また図７に示すように、円弧状支持部２のインサート取付部１を含む径方向に沿う端面Ｄと円弧状支持部２のインサート取付部を含まない径方向に沿う端面Ｅが成す角度θが、９０度、１８０度、２７０度の時、それぞれ直角の倍数であるので、工具ホルダ１０００を容易に加工することができ、工具ホルダ１０００の価格を下げることができる。また、角度θを３６０度未満とすることにより、切削インサート１００１を取り外し易くすることができ、同時に切屑およびクーラントを排出できる。従って切屑が噛みこまず、加工面および加工精度を高精度に保つことができる。

上記のような工具ホルダによれば、２重中空円筒を加工する際、インサート取付部１を円弧状支持部２、保持部６で支えるため、従来より飛躍的に剛性を高めることができ、かつ円弧状支持部２が中空であり円弧形状であることからワークに干渉せず加工できる。従って従来に比べ寸法精度、面粗さが飛躍的に向上し、かつ工具寿命を延ばすことができる。

実施の形態２．
図１０は実施の形態２による工具ホルダを示す斜視図、図１１は工具ホルダを示す上面図、図１２は工具ホルダを示す側面図である。更に図１３は図１１のＨ方向から見た平面図である。インサート取付部１がある円弧状支持部２の径方向端面Ｆと結合部３の軸方向端面３ａの間に補強部４を設け、補強部４の軸方向端面４ｂと径方向端面Ｆとが結合されるように構成される。なお補強部４の中心軸は円弧状支持部２、結合部３、保持部６と同じであることが好ましい。

そしてインサート取付部１がある円弧状支持部２の径方向端面Ｆにおける中心軸方向の距離Ａが、インサート取付部１がない円弧状支持部２の径方向端面Ｇにおける中心軸方向の距離Ｂよりも小さく構成され、インサート取付部１がある側に設けられた軸方向端面４ｂから結合部３の軸方向端面３ａに亘って円弧状支持部２の周方向に肉厚が大きくなるような補強部４を設けた点が実施の形態１の場合と異なる。
また、補強部４の中心軸方向であってインサート取付部１側の軸方向端面４ｂには液体のクーラントもしくは圧縮空気のような気体が出る刃先クーラント穴４ａが設けられている。

このような構成によれば、切削インサート１００１の取付部であるインサート取付部１の近傍まで円弧状支持部２と結合部３を繋ぐ補強部４があり、より剛性を高めることができる。即ち加工時切削インサート１００１に大きな力が加わっても補強部４により支えることが出来る。
また、切削インサート１００１が取り付けられたインサート取付部１がない側における円弧状支持部２の径方向端面Ｇにおける中心軸方向の距離Ｂが工具の中心軸方向の距離Ａよりも大きいので、径方向端面Ｇにおいて切屑又はクーラントを排出し易くすることが出来、切屑の巻き込みによる面精度の悪化又は工具寿命の低下を防ぐことが出来、更にはクーラントが詰まることによる冷却性能の悪化を防ぎ、加工精度が悪化することなどを防ぐことができる。なお、クーラント又は圧縮空気の入口は、出口である刃先クーラント穴４ａから可能な限り離れた位置、例えば保持部６の軸方向端面、更には結合部３の外周面であって、保持部６の近傍に設けられることが好ましい。

実施の形態３．
図１４は実施の形態３による工具ホルダを示す外観図である。実施の形態１、２に示された工具ホルダ１０００において、図１４に示すように、円弧状支持部２又は結合部３、更にはその両方において、内周側から外周側へ貫通する孔３０を設けることが出来る。これにより内周側から外周側へ切屑又はクーラントを孔３０を介して排出することができる。従って切屑の巻き込みによる面精度の悪化、工具寿命の低下を防ぐことが出来、更にはクーラントが詰まることにより冷却性能が悪化し、加工精度が悪化することを防ぐことができる。

更に図１４に示すように、インサート取付部については、円弧状支持部２の径方向の両端面にそれぞれインサート取付部１ａ及びインサート取付部１ｂのように合計２つ設けても良い。即ちインサート取付部を複数個設けることができる。インサート取付部を２つ設けた場合、例えば片側のインサート取付部１ａに取付けた切削インサート１００１ａを荒加工用とし、もう片側のインサート取付部１ｂに取付けた切削インサート１００１ｂを仕上げ加工用とすることができる。この時の具体的な動作について説明する。工具ホルダ１０００、および工具ホルダ１０００のインサート取付部１ａ、インサート取付部１ｂに取付けた切削インサート１００１ａ、切削インサート１００１ｂが、被加工物である２重中空円筒２０００と接触しない位置において、２重中空円筒２０００を回転させる。

そして工具ホルダ１０００もしくは２重中空円筒２０００を回転軸Ｑ方向に動かし、切削インサート１００１ａを２重中空円筒２０００の内側円筒部の外径に接触させ、２重中空円筒２０００の回転による運動エネルギーと、２重中空円筒２０００と切削インサート１００１ａとの硬度差により、２重中空円筒２０００の内側円筒部の外周を切削する。この時、切削インサート１００１ｂは接触しない構成となっている。所望の範囲を加工後、円弧状支持部２と２重中空円筒２０００の内側円筒部の外周との間のクリアランスを利用して、切削インサート１００１ａを２重中空円筒２０００の径方向外側へ動かし、切削インサート１００１ａ、切削インサート１００１ｂが２重中空円筒２０００に接触しない状態になった後、工具ホルダ１０００を２重中空円筒２０００の回転軸Ｑ方向であって、２重中空円筒２０００から遠ざかる方向へ移動させる。

その後、２重中空円筒２０００の回転方向を反転させる。これは切削インサート１００１ａと切削インサート１００１ｂにおける刃の向きを考慮したものである。そして工具ホルダ１０００もしくは２重中空円筒２０００を回転軸Ｑ方向に動かし、切削インサート１００１ｂを２重中空円筒２０００の内側円筒部の外周に接触させ、２重中空円筒２０００の回転による運動エネルギーと、２重中空円筒２０００と切削インサート１００１ｂとの硬度差により、２重中空円筒２０００の内側円筒部の外周を切削する。

所望の範囲を加工後、円弧状支持部２と２重中空円筒２０００の内側円筒部の外周の間のクリアランスを利用して、切削インサート１００１ｂを２重中空円筒２０００の径方向外側へ動かし、切削インサート１００１ａおよび切削インサート１００１ｂが２重中空円筒２０００に接触しない状態になった後、工具ホルダ１０００を２重中空円筒２０００の回転軸Ｑ方向であって、２重中空円筒２０００から遠ざかる方向へ移動させ加工を終了する。この時、切削インサート１００１ａを荒加工用とし、切削インサート１００１ｂを仕上げ加工用としているので、切削インサート１００１ｂで加工する加工代が切削インサート１００１ａで加工する加工代より小さいことが好ましい。

このような構成によれば、事前に切削インサート１００１ａで加工するため、切削インサート１００１ｂの加工代を安定させ、かつ切削インサートの工具の摩耗を小さくすることができる。従って加工精度を高めることができるとともに、工具寿命を長くすることができる。更には工具費用および工具交換による生産効率の低下、人件費増を抑制することができる。

また、切削インサート１００１ａで２重中空円筒２０００の内側円筒部の外周を切削した後、切削インサート１００１ｂで２重中空円筒２０００の内側円筒部の外周を切削した時のバリ、例えば２重中空円筒２０００の内側円筒部の外周上端部などに発生したバリを取り除くようにしてもよい。
また上記においては、切削インサート１００１が２重中空円筒の中空部の内周を加工する例を示したが、これに限定するものでなく、２重中空円筒の中空部の外周を加工するものであってもよい。また、切削インサート１００１ａ、切削インサート１００１ｂは同じ部位でなく、例えば内周切削用及び外周切削用として使用してもよい。

実施の形態４．
図１５は実施の形態４による加工機を示す模式図であり、実施の形態１〜３に示した工具ホルダを使用した加工機を示すものである。加工機１００００は主軸１０００２と、主軸１０００２の軸に対して平行に駆動させることができる軸方向駆動装置１０００４と、軸方向駆動装置１０００４によって主軸１０００２の軸に対して平行な方向へ移動する工具保持部１０００３を備える。主軸１０００２にはスクロールチャック等の保持具を介してワークとなる２重中空円筒２０００が取り付けられている。工具保持部１０００３には主軸１０００２と同軸となるよう設置された工具ホルダ１０００を備える。加工機１００００は主軸１０００２、軸方向駆動装置１０００４を制御するＮＣ（ＮＵＭＥＲＩＣＡＬ ＣＯＮＴＲＯＬ）装置１０００１を備えている。
尚図１５においては、工具ホルダ１０００と２重中空円筒２０００の寸法関係が一致していないが、実際は工具ホルダ１０００により２重中空円筒２０００の所定箇所を切削できるような寸法関係となっている。このことは図１６、図２０についても同様である。

このような構成によれば、ＮＣ装置１０００１により、主軸１０００２を回転させ、主軸１０００２と同軸関係にある工具ホルダ１０００を軸方向駆動装置１０００４により主軸１０００２に近づく方向に動かし、切削インサート１００１により主軸１０００２と一体で回転する２重中空円筒２０００を切削することができる。ＮＣ装置１０００１を備えたので、自動で切削でき、繰り返し精度が高い加工を行うことができる。また人を介しないので、人件費を抑制することができる。

実施の形態５．
図１６は実施の形態５による加工機を示す模式図である。本実施の形態においては、加工機が軸方向駆動装置１０００４に対して垂直に設けられるとともに、主軸に取り付けられた２重中空円筒２０００に対して径方向に駆動することができる径方向駆動装置１００１４を備えている。径方向駆動装置１００１４には、複数の工具を設置することができる工具保持部１０００３が備えられており、工具保持部１０００３には、主軸もしくは２重中空円筒２０００の回転軸Ｑと同軸になるよう設置された実施の形態１〜３に記載された工具ホルダ１０００と、回転可能な副軸１００２５が備えられている。

そして回転可能な副軸１００２５の先端には、ホルダ１００２６、ばね１００２４、軸把持部１００２３を介して軸付き砥石１００２１が備えられている。ばね１００２４、軸把持部１００２３はキャップ１００２２とホルダ１００２６により上下動可能に半固定される。このような構成によれば、工具ホルダ１０００と切削インサート１００１により２重中空円筒２０００の中空部の内周もしくは外周を加工後、軸付き砥石１００２１により２重中空円筒２０００を研削もしくは研磨できる。従って表面粗さをより細かく、かつ高精度な加工ができる。

副軸１００２５は主軸および２重中空円筒２０００に対し、傾斜していることが好ましい。傾斜することにより、２重中空円筒２０００の中空部のより深いところまで研磨することができる。軸付き砥石１００２１はゴム砥石であることが好ましい。即ちゴムの弾性により研削及び研磨時の押し当て力を均一にすることができる。また、従来砥石を使用する際には１００００ｒｐｍ回転以上の高い回転数が必要であったが、ゴム砥石の特性上数千回転以下（１００００ｒｐｍ以下）で済むため、加工機が安価になる。又ばね１００２４を備えることにより、工具が摩耗した場合においても押し当て力を均一にすることができる。尚ばね１００２４は弾性を備える部材から成る。
上記説明では切削インサートと砥石を１つずつ設けた例を示したが、切削インサート及び砥石をそれぞれ複数設けてもよい。このような構成の場合、１つの工具が使えなくなった場合においても、人の手で交換せずに加工を続けることができる。従って人件費を抑制することができ、更に連続稼働することにより精度の安定化を図ることが出来る。

実施の形態６．
図１７は、上記実施の形態による加工装置によって製造された部品を用いて組み立てたスクロール圧縮機を示す断面図である。
スクロール圧縮機６１は、冷媒を圧縮して高温且つ高圧にする。スクロール圧縮機６１は、スクロール圧縮機６１の外郭を構成し、下部に油溜まり６３ａが形成されているシェル６２と、シェル６２に収容され、油溜まり６３ａから油を吸い上げる油ポンプ６３と、回転自在に設けられているロータ６４ａ及びシェル６２に固定されているステータ６４ｂを含むモータ６４とを備えている。また、スクロール圧縮機６１は、固定スクロール６５及び揺動スクロール６６を含む圧縮部と、揺動スクロール６６を収容しているメインフレーム８１と、ロータ６４ａに固定されているシャフト６７とを備えている。また、スクロール圧縮機６１は、シェル６２内に冷媒を導く吸入管６８と、圧縮部で圧縮した冷媒をシェル６２内からシェル６２外へ導く吐出管６９とを備えている。

スクロール圧縮機６１は、固定スクロール６５上に設けられている吐出チャンバ７０と、吐出チャンバ７０上に設けられている弁７０Ａとを備えている。また、スクロール圧縮機６１は、揺動スクロール６６が自転運転することを規制するオルダムリング７１と、シャフト６７の上端部に設けられている筒状のスライダ７２と、メインフレーム８１に設けられている主軸受７３とを備えている。更に、スクロール圧縮機６１は、シャフト６７に設けられている第１のバランサ７４と、シェル６２の下部に固定されているサブフレーム７５と、サブフレーム７５に設けられている副軸受７６と、メインフレーム８１上の余剰な油を排出する排油パイプ７７とを備えている。

シェル６２は円筒形状の胴部６２Ａと、胴部６２Ａの上端部に設けられているドーム状の上部シェル６２ａと、胴部６２Ａの下端部に設けられているドーム状の下部シェル６２ｂとを備えている。油ポンプ６３は油溜まり６３ａから吸い上げた油をシャフト６７内に形成されている油通路６７ａに供給する。モータ６４はシャフト６７を回転させる。モータ６４は圧縮部よりも下側であってサブフレーム７５よりも上側に設けられている。モータ６４のステータ６４ｂには図示省略のインバータから電力が供給される。ステータ６４ｂに電力が供給されることでロータ６４ａは回転する。圧縮部は冷媒を圧縮する。固定スクロール６５はシェル６２の胴部６２Ａに固定されている。

固定スクロール６５上には吐出チャンバ７０が設けられている。揺動スクロール６６はシャフト６７の上端部が挿入されている中空円筒状のボス部６６Ａを備えている。ボス部６６Ａの内周部は揺動軸受が設けられている。揺動スクロール６６はシャフト６７が回転することで揺動運転をする。固定スクロール６５は渦巻状のラップ部６５ａを備え、揺動スクロール６６はラップ部６５ａとともに冷媒を圧縮する渦巻状のラップ部６６ａを備えている。ラップ部６５ａとラップ部６６ａとの間の空間には冷媒が圧縮される圧縮室８０が形成されている。固定スクロール６５には圧縮室８０で圧縮された冷媒が通過する吐出口６５ｂが形成されている。

シャフト６７はロータ６４ａの回転力を揺動スクロール６６に伝達する。シャフト６７は主軸受７３及び副軸受７６によって回転自在に支持されている。吸入管６８はシェル６２の胴部６２Ａに設けられ、吐出管６９はシェル６２の上部シェル６２ａに設けられている。吐出チャンバ７０には、固定スクロール６５の吐出口６５ｂを通過した冷媒が流れ込む空間７０ａと、空間７０ａに連通し、弁７０Ａによって塞がれている吐出口７０ｂと、が形成されている。空間７０ａの圧力が予め定められた圧力より高くなると弁７０Ａは吐出口７０ｂから離間する。

スライダ７２は揺動スクロール６６とシャフト６７の上端部との間に設けられている。スライダ７２は揺動軸受の内側に設けられている。第１のバランサ７４はメインフレーム８１とロータ６４ａとの間に設けられている。第１のバランサ７４はカバー７４ａに収容されている。サブフレーム７５は副軸受７６を介してシャフト６７を支持する。

次にスクロール圧縮機６１の動作について説明する。ステータ６４ｂが図示省略のインバータから電力の供給を受けると、ロータ６４ａが回転する。ロータ６４ａが回転することで、シャフト６７が回転する。シャフト６７が回転することで、油溜まり６３ａの油は、油ポンプ６３によって引き上げられ、シャフト６７の油通路６７ａに流入する。油通路６７ａに流入した油は、揺動軸受を潤滑した後に、メインフレーム８１に形成されている空間に供給される。空間の油は、オルダム空間に供給される。オルダム空間に供給された油はオルダムリング７１を潤滑する。また、オルダム空間に供給された油は排油パイプ７７を通って油溜まり６３ａに戻る。

冷媒は吸入管６８からシェル６２内に流入する。シェル６２内に流入した冷媒は、メインフレーム８１の吸入ポートを通って圧縮室８０に流入する。ここで、ロータ６４ａが回転することで、揺動スクロール６６が揺動運動する。揺動スクロール６６が揺動運動をすることで、冷媒は圧縮室８０において圧縮される。圧縮室８０で圧縮された冷媒は、固定スクロール６５の吐出口６５ｂ、吐出チャンバ７０の吐出口７０ｂを介して吐出管６９へ流れる。
第１のバランサ７４はロータ６４ａ、シャフト６７と共に回転し、偏心して揺動運転する揺動スクロール６６の遠心力を相殺し、主軸の変形を抑制し、変形による主軸と軸受けの焼き付き及び偏摩耗を防ぐことができる。

図１８は上記で説明した第１のバランサ７４とシャフト６７部分を示す平面図、図１９は図１８におけるＰ−Ｐ線断面図である。第１のバランサ７４はシャフト６７と同じ材料であり、両者は一体化して構成されている。
上記のように一体化された第１のバランサ７４とシャフト６７を実施の形態４で示した加工機で加工している状態を図２０に示す。シャフト６７はチャック５５５を介して主軸１０００２と一緒に回転する構成となっている。他の構成は図１５に示したものと同じである。本構成により第１のバランサ７４とシャフト６７が一体となった状態であっても、シャフト６７の外周であって、第１のバランサ７４の周囲を、高精度に加工できるため、第１のバランサ７４とシャフト６７を分離した状態で別に加工し、加工後に焼嵌め等で両者を一体化する必要がない。従って、焼嵌めする分の加工費が減り、安価な圧縮機を提供することができる。

本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

１ インサート取付部、２ 円弧状支持部、３ 結合部、４ 補強部、４ａ 穴、
５ 取付用測定部、６ 保持部、１１ インサート取付穴、１２ インサート取付面、
３０ 孔、６１ スクロール圧縮機、６７ シャフト、７４ 第１のバランサ、
１０００ 工具ホルダ、１００１ 切削インサート、２０００ ２重中空円筒、
１００００ 加工機、１０００１ ＮＣ装置、１０００２ 主軸、
１０００３ 工具保持部、１０００４ 軸方向駆動装置、１００１４ 径方向駆動装置、１００２１ 軸付き砥石、１００２２ キャップ、１００２３ 軸把持部、
１００２４ ばね、１００２５ 副軸、１００２６ ホルダ。

Claims (11)

1. 加工機に取付けるための保持部と、
   中空の円筒が軸方向において一部切り取られるとともに、インサート取付部が径方向の端面に設けられた円弧状支持部と、
   前記インサート取付部に固定された切削インサートと、
   前記円弧状支持部と前記保持部を繋いでいる結合部を備えた工具ホルダ。
2. 前記インサート取付部がある前記円弧状支持部の径方向端面と前記結合部の軸方向端面の間に前記円弧状支持部の周方向に肉厚が大きくなるような補強部を設けた請求項１記載の工具ホルダ。
3. 前記インサート取付部がある側に設けられた前記補強部の軸方向端面に液体又は気体を放出するための穴を設けた請求項２記載の工具ホルダ。
4. 前記インサート取付部を複数設けた請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の工具ホルダ。
5. ２重中空円筒の中空部の内周及び外周を加工する請求項４記載の工具ホルダ。
6. 前記円弧状支持部の前記インサート取付部を含む径方向に沿う端面と、前記円弧状支持部の前記インサート取付部を含まない径方向に沿う端面が成す角が、９０度以上３６０度未満である請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の工具ホルダ。
7. 前記円弧状支持部又は前記結合部のうちの少なくともいずれか一方に内周側から外周側へ貫通する孔を設けた請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の工具ホルダ。
8. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の工具ホルダを使用した加工機であって、
   ワークが取り付けられている主軸と、
   軸方向駆動装置によって前記主軸の軸に対して平行な方向へ移動するとともに、前記工具ホルダを前記主軸と同軸となるよう設置するための工具保持部と、
   前記主軸及び前記軸方向駆動装置を制御するＮＣ装置を備えた加工機。
9. 前記軸方向駆動装置に対して垂直に設けられるとともに、前記主軸に取り付けられた前記ワークに対して径方向に移動することができ、更に前記工具保持部が備えられた径方向駆動装置と、
   工具保持部に備えられた回転可能な副軸と、
   前記副軸の先端に備えられた軸付き砥石を設け、
   前記軸付き砥石を１００００ｒｐｍ以下で回転させることにより、前記ワークを研磨する請求項８記載の加工機。
10. 前記工具ホルダは回転させず前記ワークを回転させ、更に前記工具ホルダ及び前記ワークを相対的に軸方向に移動させることにより前記ワークを加工する請求項８又は請求項９記載の加工機。
11. 請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載の加工機による加工方法であって、スクロール圧縮機における一体に構成された第１のバランサとシャフトにおいて、前記シャフトの外周であって、前記第１のバランサの周囲を加工する加工方法。

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