JP3573499B2

JP3573499B2 - Machining method of orbiting scroll

Info

Publication number: JP3573499B2
Application number: JP22180094A
Authority: JP
Inventors: 敏夫山中; 信雄阿部; 辰雄堀江; 幸男前田; 和弥加藤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-09-16
Filing date: 1994-09-16
Publication date: 2004-10-06
Anticipated expiration: 2019-10-06
Also published as: JPH0886520A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、空気調和機などに使用されるスクロール圧縮機に係り、特に、固定スクロールとの組合せによってポンプを形成する、旋回スクロールのラップ、鏡板面、底面およびラップ先端面を高精度に、かつ効率的に成形する加工方法と前記加工方法によって加工された旋回スクロールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スクロール圧縮機は、例えば、特開平１−１８７３８８号公報に記載されているように、旋回スクロールと固定スクロールの鏡板面同士を当接させ、それぞれの鏡板面に形成した渦巻状ラップを、微小な間隔で組合せ圧縮機能を得ている。ここで、このポンプ部分（圧縮機構部）を拡大し、図８を参照して詳細に説明する。
図８は、一般的なスクロール圧縮機の圧縮機構部の断面図である。
【０００３】
図８において、１１は固定スクロール、１１ａは外周面、１１ｂは鏡板面、１１ｃは歯先面、１１ｄは、渦巻状のスクロールラップ（以下単にラップという）、１１ｅは、スクロール溝の底面、１１ｇは吸入口、１１ｆは吐出口である。
また、１２は旋回スクロール、１２ａは、渦巻状のスクロールラップ（以下単にラップという）、１２ｂは鏡板面、１２ｃは、スクロール溝の底面、１２ｄは歯先面、１２ｅは反鏡板面、１２ｆは外側面、１２ｇはベアリング、１２ｈはキ−溝である。
【０００４】
さらに、図８において、１３はフレ−ム、１３ａはベアリング、１３ｂはキ−溝、１３ｃは台座面、１３ｄは取付け面、１４はオルダムリング、１４ａは突起部、１５はクランクシャフト、１５ａは、そのクランクシャフトの偏心部、１６はボルト、１７は密閉ケ−ス、１８は吸入パイプである。
【０００５】
このポンプ部の構造において、フレ−ム１３のベアリング部１３ａにクランクシャフト１５が挿入されており、クランクシャフトの偏心部１５ａは旋回スクロール１２に設けられたベアリング１２ｇに挿入されている。フレ−ム１３に設けられたキ−溝１３ｂと旋回スクロールに設けられたキ−溝１２ｈにはオルダム継ぎ手を形成する中空円盤状のオルダムリング１４の突起部１４ａが挿入されており、クランクシャフト１５に締結されたモ−タ（図示せず）によってクランクシャフト１５に与えられる回転運動を、旋回スクロールの旋回運動に変換する。
【０００６】
固定スクロール１１は、旋回スクロール１２と組み合わされ、その外周面１１ａを、フレ−ムの取付け面１３ｄに当接されてボルト１６によって締結されている。固定スクロール１１と旋回スクロール１２はそれぞれのラップ１１ｄ、１２ａの側面間、歯先面底面間に微小なクリアランスを形成する状態になっている。また、旋回スクロール１２の鏡板面１２ｂは、固定スクロールの鏡板面１１ｂとフレ−ム１３の台座面１３ｃで形成する間隙に適当なクリアランスをもって納められている。
【０００７】
以上の構造のスクロール圧縮機は、クランクシャフト１５の回転によって、旋回スクロール１２のラップ１２ａが、固定スクロール１１のラップ１１ｄに沿って微小間隙をもって旋回運動をする。このような動作によって、吸入パイプ１８を経由し、固定スクロール１１に設けられた吸入口１１ｇにガスが吸入され、ポンプ内部で順次、中心部に向かって圧縮される。圧縮が完了したガスは、固定スクロール１１の吐出口１１ｆから密閉ケ−ス１７の内部に吐出される。
【０００８】
このような圧縮動作によって、旋回スクロール１２には、ポンプ内部の圧力上昇のため固定スクロールより離反する力が作用する。離反した状態では、期待する圧縮機能を得ることができない。そこで、離反を防止するため、旋回スクロール１２の底面１２ｃに設けた貫通穴（図示せず）から適宜な圧力（以下、中間圧という）のガスを旋回スクロール１２の背面に導き、旋回スクロール１２の鏡板面１２ｂを固定スクロール１１の鏡板面１１ｂに押しつける構造を採用している。
【０００９】
以上のようなスクロール圧縮機の性能は、固定スクロール１１と旋回スクロール１２との摺動する部分からのガス洩れによって左右される。
すなわち、固定スクロール１１の鏡板面１１ｂと旋回スクロール１２の鏡板面１２ｂとの間からの中間圧ガスの流入、あるいは固定スクロール１１の歯先面１１ｃと旋回スクロール１２の底面１２ｃとの間からのガス洩れ、あるいは固定スクロール１１の底面１１ｅと旋回スクロール１２の歯先面１２ｄとの間からのガス洩れ、あるいは固定クロール１１の外周面１１ａとフレ−ム１３の取付け面１３ｄとの間からの高圧ガスの流入に左右される。
【００１０】
この、ガス洩れあるいはガス流入は各部品の精度に大きく左右される。
このことから、旋回スクロールの加工精度に要求される事項を図９を参照して説明する。
図９は、図８のスクロール圧縮機の旋回スクロール単体の図面で、（ａ）は側断面図、（ｂ）は斜視図である。
旋回スクロール１２には、その鏡板面１２ｂ、底面１２ｃの平面度が小さく、かつ、鏡板面１２ｂ、歯先面１２ｄ間の平行度が小さいことが要求される。さらに、鏡板面１２ｂと反鏡板面１２ｅとの平行度が小さいことが要求される。また、鏡板面１２ｂを基準とするラップ１２ａの高さ寸法は公称値に対し公差が小さいことが要求される。
【００１１】
一方、構造面では、旋回スクロール１２は、クランクシャフト１５の偏心部１５ａの回転運動で旋回するため、その重量に起因する慣性力が、圧縮機運転時の振動の原因となる。そのため、極力、軽量化する必要があり、鏡板面１２ｂと底面１２ｃの部分の厚さは圧縮機部品として機能を満たす限り薄くすることが要求される。
【００１２】
ところで、上記のような旋回スクロールの加工法の第一の問題点として、次のような事項があった。
旋回スクロール１２は高精度部品であるため、最終的には機械加工による除去加工で仕上げ加工されているのが通例であり、加工時には旋回スクロール１２を加工機に設けたチャックで把持する必要がある。前述したように、鏡板面１２ｂの厚さは圧縮機機能を満たす限り薄い構造とする要望があるが、これは鏡板面１２ｂの剛性を小さくすることを意味し、加工時にチャックで把持することによる変形の加工精度に与える影響が顕著となる。この内容を以下に詳細に説明する。
【００１３】
図１０は、従来の旋回スクロールの加工方法の一例を示す図面で、（ａ）は側断面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は加工後の旋回スクロールの側断面図である。
図１０において、１９は抱き爪チャック、１９ａは抱き爪、１９ｂはバッキングプレ−ト、２０はエンドミルである。
図１０は、旋回スクロール１２の外側面１２ｆを径方向に把持する爪（以下、抱き爪という）のみを具備する抱き爪チャック１９により把持し、加工する方法を示したものであり、旋回スクロールの変形は模擬的に示している。
【００１４】
このようなチャックは、例えば専門雑誌である機械技術、（日刊工業新聞社発行、昭和６２年７月１日発行、第３５巻、第８号）１９８７年７月号６４頁にあるように、駆動機構の違いにより、くさび形チャック、レバ−形チャック、スクロールチャック、精密チャックと称され、一般に広く機械加工に従来から使用されており、旋回スクロール１２の加工にも使用されている。
【００１５】
ところで、旋回スクロール１２においては、外側面１２ｆ以外に安定して抱き爪によって把持できる部分は実用上ない。したがって、上記のような抱き爪チャック１９では、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、抱き爪１９ａによって径方向に力が作用し、わん曲する状態に鏡板面１２ｂの変形することが避けられない。さらに、バッキングプレ−ト１９ｂに旋回スクロール１２を引き付ける方向には力が作用しないため、チャック時に反鏡板面１２ｅがバッキングプレ−ト１９ｂから浮き上がる現象が発生する。このチャック変形が生じた状態で、エンドミル２０を用いて仕上げ加工を行う。
【００１６】
図１０（ｃ）は、加工を終了し、抱き爪チャック１９から旋回スクロール１２を開放した後の鏡板面１２ｂの状態を模擬的に示したものである。チャック変形が開放され鏡板面１２ｂの平面形状はわん曲形状となり、かつ、テ−パ状態となる。つまり、抱き爪チャック１９は把持変形の問題を有していた。この把持変形の問題は、平面度を劣化させるだけでなく、鏡板面１２ｂを基準とするラップ１２ａの高さ寸法を、チャック状態に比べ縮少させてしまう。
【００１７】
一方、上述した抱き爪チャックと異なり、引き爪を具備しバッキングプレ−トに引き込む形態で把持するチャックがある。この引き爪を有するチャックの一例は超精密加工技術マニュアル（小林昭編集代表、新技術開発センタ−発行、昭和６０年９月７日初版発行）、３０４頁、図２６−１１に示されている。上記の例は、内面研削盤を例に示され、加工する対象のチャックによる把持部と加工する内径の高精度な位置偏差を必要としないため、引き爪のみのチャックの例となっている。チャックによる把持部と加工する部分の位置偏差が重要な加工には、従来から引き爪に抱き爪を併用した構成の複合チャックが精密機械加工用に用いられており、旋回スクロールの把持にも使用されている。
【００１８】
この複合チャックを用いた従来の加工法を図１１および図１２を参照して説明する。
図１１は、一般的な旋回スクロールの反鏡板面の仕上げ加工前の状態を示す図で、（ａ）は側断面図、（ｂ）は要部を模擬的に示した断面図、図１２は、旋回スクロールの従来の加工方法の一例を示す図で、（ａ）は加工状態を示した側断面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は加工後の旋回スクロールを模擬的に示した断面図である。
【００１９】
引き爪を用いた把持方法では、反鏡板面１２ｅをバッキングプレ−ト２１ｃに密着させて加工の基準とする。そこで、極力高精度な反鏡板面１２ｅを前工程で得ておく必要があるが、ラップ１２ａ側は最終仕上げ前であり高精度な加工基準がなく、この工程では粗加工面を基準とすることに起因するチャック変形の問題がある。したがって、ラップ１２ａ側は、最終仕上げ前、微細に観察すると反鏡板面１２ｅには、図１１（ｂ）に示す例のようにうねりが存在する。
図１２に、上述した旋回スクロール１２を引き爪と抱き爪とを具備する複合チャックによって把持して加工する状態を示し、以下に説明する。
【００２０】
図１２において、２１は複合チャック、２１ａは抱き爪、２１ｂは引き爪、２１ｃはバッキングプレ−トである。
図１２（ａ），（ｂ）には、複合チャック２１の抱き爪２１ａと引き爪２１ｂとで旋回スクロール１２を把持し、エンドミル２０により加工する状態を示している。
引き爪２１ｂによる把持では、旋回スクロール１２をバッキングプレ−ト２１ｃに引き付けることにより、反鏡板面１２ｅはバッキングプレ−ト２１ｃに密着する。そこで、うねりがある反鏡板面１２ｅの形状が鏡板面１２ｂに現れる。さらに詳細には、バッキングプレ−ト２１ｃの形状も加味される。このことから、複合チャックによる把持では、反鏡板面１２ｅとバッキングプレ−ト２１ｃを複合した把持変形が鏡板面１２ｂに現れる。
【００２１】
一方、複合チャック２１では、加工抵抗に対する位置保持力は引き爪２１ｂに担わせることができるので、抱き爪２１ａには旋回スクロール１２の位置を決定する役割を主に担わせることができる。よって、抱き爪２１ａの力は抱き爪チャック１９より小さくすることができ、鏡板面１２ｂを径方向から変形させる力を弱くできる。しかし、位置を決定するために作用させる力を皆無とはできず、したがって抱き爪２１ａによる変形の発生は皆無にはできない。
【００２２】
図１２（ｃ）は、加工を完了した旋回スクロール１２をチャック２１から開放した後の、旋回スクロール１２の状態を模擬的に示す。バッキングプレ−ト２１ｃに旋回スクロール１２を引き付けて加工するため、鏡板面１２ａがテ−パ状態となることはない。しかし、チャック把持変形が開放され、鏡板面１２ｂは変形状態となる。
したがって、従来の複合チャック２１による加工では、鏡板面１２ｂの精度をバッキングプレ−ト２１ｃの精度と反鏡板面１２ｅの精度とを合計した精度以下にすることは不可能であった。
【００２３】
以上のように、従来の技術による、従来のチャック方法では、チャックによる把持変形が避けられず、このため、高精度な薄肉鏡板面構造の旋回スクロールを得ることが困難で、生産技術上の大きな問題点を有していた。さらに、チャック変形を極力小さくする試みからチャックの把持力をできる限り小さくするので、加工抵抗の増大要因となる工具の送り速度増加には大きな制約となり、よって加工時間を短縮するための加工の高速化を阻害していた。
【００２４】
また、旋回スクロールの加工方法の第二の問題点として次の事項があった。
エンドミル２０による加工抵抗は加工する部位によって異なり、加工する部位によってチャックの把持力を変化させ、必要最低限のチャック力で把持し加工すると、チャック変形の影響を小さくできることが想定できる。しかし、従来のチャックは、把持状態で把持力を変化できる機構にはなっていない。
上記の内容を図１３を参照して詳細に説明する。
図１３は、従来の複合チャックと配管系統を示す説明図である。
【００２５】
図１３に示すものは、抱き爪の把持力発生源がダイヤフラム構造ばねで、引き爪の把持力発生源がシリンダで、圧縮空気圧により作動される複合チャックである。
図１３において、２１ｄは抱き爪作動用ダイヤフラム構造ばね、２１ｅは抱き爪作動用シリンダ、２１ｆは引き爪作動用シリンダ、２１ｇ抱き爪作動用電磁弁、２１ｈは引き爪作動用電磁弁、２１ｉは抱き爪把持力調整用減圧弁、２１ｊは引き爪把持力調整用減圧弁、２１ｋは大気開放口、２１ｌは大気開放口、２１ｍは圧縮空気発生源である。
【００２６】
図１３は、抱き爪２１ａ，引き爪２１ｂともに開放状態を示している。図１３の状態から、抱き爪作動用電磁弁２１ｇと引き爪作動用電磁弁２１ｈを切り替えると、抱き爪作動用シリンダ２１ｅからは圧縮空気が排出され、よって、ダイヤフラム構造ばね２１ｄが抱き爪２１ａを中心方向に動かすように復元するとともに、引き爪作動用シリンダ２１ｆには圧縮空気が流入し把持動作が完了する。ここで、把持する力は引き爪２１ｂにおいては減圧弁２１ｊの調整で可能であり、抱き爪２１ａにおいては抱き爪２１ａの掴み代の調整によるか、もしくは図示しないが、抱き爪作動用シリンダ２１ｅに圧力を残す機構でも可能である。
【００２７】
しかし、上記の機構においては、一旦、複合チャックで旋回スクロールを把持してしまうと、その後、把持力を変更させることは不可能である。したがって、従来の技術による従来の旋回スクロール用のチャックでは、加工中に把持力を変更できないという問題点を有していた。
【００２８】
さらに、旋回スクロールの加工方法の第三の問題点として、次のような事項があった。
上記の引き爪２１ｂを有する旋回スクロール１２のチャックでは、複数ある引き爪２１ｂに段差が生じ、各々の引き爪２１ｂで把持力が異なる現象があった。図１４を参照して、この現象を説明する。
図１４は、従来のチャックの引き爪の状態を示した断面図である。
図１４において、２１ｎは引き爪駆動用プレ−ト、２１ｏは引き爪間の段差である。複数の引き爪２１ｂを具備する従来の複合チャック２１では、複数の引き爪２１ｂが１枚の引き爪駆動用プレ−ト２１ｎに取り付けられていた。
【００２９】
図１４（ａ）に示すように、構造上、複数ある引き爪２１ｂは、段差２１ｏを縮小する製作と調整を行なったにしても微小の段差は残る。
このように、段差がある引き爪２１ｂが、駆動用プレ−ト２１ｎを作動させて、旋回スクロール１２の引き爪把持部１２ｉを把持すると、極端な場合、図１４（ｂ）の（Ａ）部に示すように把持に関与しない爪が発生する。もしくは、引き爪２１ｂの弾性で段差２１ｏが吸収されても、爪によって把持力が異なる状態となる。この状態は、複数ある引き爪２１ｂが均等に把持しないことを示しており、よって不安定な把持状態となり、均等な把持力が得られず加工中に加工抵抗によって旋回スクロール１２が移動したり、不均等に把持するために把持変形を助長するという問題があった。
【００３０】
上述したように、従来の技術による従来の旋回スクロール用複合チャックには、各々の引き爪が均等に把持力を発生できないという問題点を有していた。
加えて、旋回スクロールの加工法の第四の問題点として次のような事項があった。
引き爪，抱き爪を具備する旋回スクロール用の複合チャック２１では、チャックの把持動作時に、特に動作順序を定めず、同時に作動用バルブを動作させ、抱き爪２１ａと引き爪２１ｂの把持動作を同時に開始するのが通例であった。抱き爪２１ａの役割の一つとして、旋回スクロールの位置を決めることがあるが、抱き爪２１ａの動作を開始してから停止するまでには時間が必要なことは明確である。しかし、抱き爪２１ａと引き爪２１ｂとを同時に動作させると、抱き爪２１ａの微妙な求心動作が完了しないうちに、引き爪２１ｂが旋回スクロール１２の位置を決定してしまい、複合チャック２１に対する旋回スクロール１２の中心位置が不安定となる問題があった。
【００３１】
そこで、極めて高精度な位置決めを要求すると、１回の把持動作では旋回スクロール１２の位置を決定できず、旋回スクロール１２を複合チャック２１のバッキングプレ−ト２１ｃに軽く押しつけた状態で複数回チャックの把持、開放の動作を繰り返し、位置を決定する必要があった。すなわち、従来の技術による従来の旋回スクロール用複合チャックには、１回の動作では正確な把持ができないという問題があった。
【００３２】
以上のような問題点を有する従来の加工技術で加工された薄肉鏡板面構造の旋回スクロールには、次のような問題点があった。
把持変形の問題を有するチャックによる加工で提供される従来の薄肉鏡板面構造の旋回スクロールは、精度が悪く、特に圧縮機の気密性に関与する鏡板面の平面度が悪かった。円盤状鏡板面の直径が１００ｍｍ以下で、かつ当該鏡板面の厚さが当該鏡板面の外径の十二分の一以下の旋回スクロールでは、安定して得られる鏡板面の平面度は７μｍ以上と劣悪であった。これは、先に述べたスクロール圧縮機部品としての要求事項に反するもので、圧縮機の性能向上の阻害要因となっていた。
【００３３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の技術による旋回スクロールの加工方法と旋回スクロールには解決すべき次の課題があった。
（１）加工時に旋回スクロールを把持するチャックによる把持変形が避けられない、従来の加工方法の第一の問題点。
（２）加工開始前に旋回スクロールをチャックにより把持すると、開放するまでは把持力を変化できず、このため、加工部位に最適な力に変更しながら把持して加工することができない、従来の加工方法の第二の問題点。
【００３４】
（３）チャックにおける複数の引き爪の引込み面にある段差と旋回スクロールの引き爪当接部にある段差のため、引き爪の全数が均等な力で把持できない、従来の加工方法の第三の問題点。
（４）抱き爪と引き爪とを有する複合チャックで、引き爪と抱き爪とを同時に起動させるため、抱き爪が中心位置を決定する動作中に引き爪が位置を決定してしまい、このため、旋回スクロール取付け時に、１回のチャック動作では正確な位置決めができず、複数回チャックの把持開放動作を行う必要がある、従来の加工方法の第四の問題点。
【００３５】
（５）上記問題点のある従来の加工方法によって加工した、薄肉鏡板面構造の旋回スクロールは精度が悪く、スクロール圧縮機の性能向上の阻害要因となっていた旋回スクロールの問題点。
【００３６】
本発明の目的は、能率的な加工をすることができると共に、高精度な加工を実施することができる旋回スクロールの加工方法を提供することにある。
【００３９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の旋回スクロールの加工方法に係る発明の構成は、鏡板面から渦巻状のラップが直立する旋回スクロールの加工方法において、前記旋回スクロールの外側面を径方向から把持する複数の抱き爪と、前記旋回スクロールを軸方向にバッキングプレートに引き付けて把持する複数の引き爪と、前記抱き爪の把持力を前記ラップ側面を加工するときよりも前記鏡板面及び前記ラップ間の底面を加工するときは弱い把持力に変える抱き爪機構と、前記引き爪の把持力を前記ラップ側面を加工するときよりも前記鏡板面及び底面を加工するときには弱い把持力に変える引き爪機構とを有する複合チャックを用い、ラップ側面加工用エンドミルでの加工の際に前記旋回スクロールが移動しない把持力で当該旋回スクロールを把持し、前記側面加工用エンドミルを用いて前記ラップ側面のみを仕上げる第一の工程と、前記複合チャックによる前記旋回スクロールの把持力を、前記ラップ側面加工用エンドミルよりも小さな加工抵抗しか生じない前記ラップの溝幅よりも小さい直径の底面加工工具での加工に合わせて前記第一の工程時の前記複合チャックの把持力より小さくし、前記底面加工工具を用いて、前記底面加工工具をラップ側面には接触させずに、鏡板面、底面を加工し、次いで前記底面加工工具でラップ先端面を加工する第二の工程とからなるものである。
【００４４】
【作用】
上記本発明よれば、比較的加工抵抗が大きく精度上チャック変形の影響を受けにくいラップ側面の加工では、チャックの引き爪、抱き爪とも強力に把持し、ラップ側面のみを高い工具の送りで能率的な加工をすることができると共に、比較的加工抵抗が小さく、構造上チャック変形の影響を極めて大きく受ける鏡板面の加工では、チャックの引き爪、抱き爪とも鏡板面の把持変形が実用上無視できる程度の弱い力で把持し、チャック変形を極小にして、高精度な加工を実施することができる旋回スクロールの加工方法を提供することができる。
【００４９】
【実施例】
以下、本発明の各実施例を図１ないし図７を参照して説明する。
〔実施例１〕
第一の発明の一実施例を図１ないし図３を参照して説明する。
まず図１は、第一の発明の一実施例に係る旋回スクロールの加工方法を、工程を追って示した説明図であり、（ａ），（ｂ）は、加工前の旋回スクロールの側断面図および正面図、（ｃ），（ｄ）は、ラップ側面加工工程における側断面図および正面図、（ｅ），（ｆ）は、鏡板面等の加工工程における側断面図および正面図である。
【００５０】
図１において、１は旋回スクロール、１ａは、渦巻状のスクロールラップ（以下単にラップという）、１ｂは鏡板面、１ｃは底面、１ｄは歯先面、１ｅは反鏡板面、１ｆは外側面、１ｇは引き爪当接部である。また、２は複合チャック、２ａは抱き爪、２ｂは引き爪、２ｃはバッキングプレ−ト、３は側面加工用エンドミル、４は底面加工用エンドミルである。
【００５１】
まず、図１（ａ），（ｂ）に示すように、加工設備（図示せず）に設けられた、複合チャック２のバッキングプレ−ト２ｃに旋回スクロール１の反鏡板面１ｅを当接させ、抱き爪２ａと引き爪２ｂによって外側面１ｆを把持する動作を行う。なお、正確な位置決めをすることと、次の工程の側面加工では発生する加工抵抗が大きいことから抱き爪２ａ、引き爪２ｂともに強力に把持する。
【００５２】
次に、図１（ｃ），（ｄ）に示すように、側面加工用エンドミル３を用いて、ラップ１ａの加工を行う。この加工では、ラップ１ａの側面のみの仕上げ加工を行い、鏡板面１ｂと底面１ｃおよび歯先面１ｄの加工は行わない。
続いて、図１（ｅ），（ｆ）に示すように、複合チャック２の抱き爪２ａと引き爪２ｂの把持力を低減させ、チャック把持変形を実用上無視できる状態まで開放し、底面加工用エンドミル４を用いて、鏡板面１ｂ、底面１ｃおよび歯先面１ｄの加工を行う。
【００５３】
ここで図２および図３を参照して、チャック把持変形と加工精度の関係を詳細に説明する。
図２は、図１の旋回スクロールの加工中の状態と加工終了後にチャックから開放した状態の一例を拡大し、模擬的に示した側断面図である。すなわち、図１（ｃ）と図１（ｅ）を拡大して示し、さらに加工終了後に複合チャック２から開放した状態を拡大して示している。
図２（ａ）は、ラップ１ａを側面加工用エンドミル３で加工している状態を示している。すなわち、図１（ｃ）を拡大しチャックによる旋回スクロール１の変形状態を模擬的に示した側断面図である。
【００５４】
側面加工では、複合チャック２に把持されている旋回スクロール１を回転方向あるいはエンドミル軸方向に移動させる切削抵抗が発生するが、ラップ１ａの高さにわたってエンドミル側面切れ刃が作用しているため切削抵抗が比較的大きい。ところで、強力に把持することによるチャック把持変形は、薄肉円盤形状の鏡板面１ｂに顕著に現れ、吸収されるため、ラップ１ａに実用上問題となる変形は発生せず、ラップ１ａの曲線精度、姿勢公差は高精度に加工できる。
【００５５】
図２（ｂ）は、前記のラップ１ａの側面加工の次に、抱き爪２ａと引き爪２ｂの把持力を低減させ、鏡板面１ｂと底面１ｃおよび歯先面１ｄを加工する状態を示す。すなわち、図１（ｅ）の状態を拡大し模擬的に示した側断面図である。
底面加工用エンドミル４の直径はラップ１ａの溝幅より狭くして、ラップ１ａの側面には接触させず、鏡板面１ｂと底面１ｃおよび歯先面１ｄのみを加工する。ここで重要となるのは、底面加工用エンドミル４はエンドミル軸方向には微小な切り込みであり、よって、旋回スクロール１を回転させる、あるいはチャックをバッキングプレ−トより引き出す方向に作用する加工抵抗の発生は、側面加工と比較すると極めて小さいものである。
【００５６】
そこで、旋回スクロール１のチャック把持変形を実用上無視できる程度にチャック力を開放しても、鏡板面１ｂと底面１ｃおよび歯先面１ｄを加工中に、旋回スクロール１のチャック２に対する移動は発生せず加工することができる。特に、鏡板面１ｂの変形に顕著な影響を与える抱き爪２ａは、外側面１ｆに接触しない状態まで開放することができ、薄肉構造の鏡板面１ｂを極めてチャック把持変形が小さい状態で加工できる。
図２（ｃ）は、図２（ｂ）に示す工程が終了後、チャック２から旋回スクロール１を開放した状態を模擬的に示した側断面図である。反鏡板面１ｅの形状は鏡板面１ｂには転写されず、良好な平面度の鏡板面１ｂを得ることができる。
【００５７】
ここで、図３により前記のラップ１ａの側面加工時に強力に把持する必要があることを説明しておく。図３は、旋回スクロールの加工において部位による工具の接触状態の違いを示した図で、（ａ）は断面図、（ｂ）は正面図である。
図３（ａ）に示すように、底面部分しか接触しない底面加工用エンドミル４に比べ、側面加工用エンドミル３はラップ１ａ側面の全長にわたり接触しており、図３（ｂ）に示すように、特に中心部分で極めて接触長さが大きくなり、このため加工抵抗が大きくなる。このことから、ラップ１ａの側面加工では強力に把持していないと、加工中に旋回スクロール１が加工抵抗によって移動させられることになるので、良好なラップ１ａの曲線精度を得るためには強力に把持する必要がある。
【００５８】
ところで、上述したチャックの把持力を変化させて加工する方式は、加工時間を短縮するために、工具の送り速度を向上するのにも有効である。鏡板面１ｂもしくは底面１ｃとラップ１ａとを同時に仕上げていないので、ラップ１ａの加工条件の選択にあたってはラップ１ａの精度のみを考慮すれば良い。すなわち、鏡板面１ｂと底面１ｃの精度を得る加工条件に影響されず、ラップ１ａの精度のみを目的とした加工条件とチャック把持力を選定でき、その結果、高速効能率なラップ１ａの加工が可能となる。一方、鏡板面１ｂ、底面１ｃ、および歯先面１ｄの加工では、ラップ１ａの側面加工条件に影響を受けずに加工条件とチャック把持力を選定できる。
以上述べたように、第一の発明の本実施例による上記の加工方式では、高精度な旋回スクロールを効率的に得ることができる。
【００５９】
〔実施例２〕
次に、第二の発明に係る一実施例を図４を参照して説明する。
図４は、本発明の第二の実施例に係る、空気圧によって作動する複合チャックの系統図である。
図４において、２は複合チャック、２ａは抱き爪、２ｂは引き爪、２ｃはバッキングプレ−ト、２ｄはダイヤフラム構造ばね、２ｅはシリンダ、２ｆは電磁弁、２ｇは電磁弁、２ｈは電磁弁、２ｉは減圧弁、２ｊは減圧弁、２ｋはシリンダ、２ｌは爪引込み側圧力室、２ｍは爪開放側圧力室、２ｎは電磁弁、２ｏは電磁弁、２ｐは電磁弁、２ｑは減圧弁、２ｒは減圧弁、２ｓは減圧弁、２ｔは圧縮空気発生装置である。
【００６０】
圧縮空気発生装置２ｔにはチャック駆動に必要な最大の圧力の圧縮空気を発生させる。
抱き爪２ａ動作用の空気の圧力を調整する減圧弁２ｉは、抱き爪２ａを強く把持させる条件の圧力に設定され、減圧弁２ｊでは、減圧弁２ｉの出口圧力より高くし、抱き爪２ａを弱く把持させる条件の圧力に設定されている。
【００６１】
ダイヤフラム構造ばね２ｄで駆動される抱き爪２ａは、シリンダ２ｅに圧縮空気を供給することにより開放するように動作する。シリンダ２ｅに供給する圧縮空気の圧力を低下させることで、ダイヤフラム構造ばね２ｄが復元して抱き爪２ａの把持力が発生する。したがって、高い圧力の空気をシリンダ２ｅに供給するほど抱き爪２ａは開放し把持力は弱くなる構造である。
圧縮空気発生装置２ｔの出口圧力の空気、減圧弁２ｉ、減圧弁２ｊによって圧力調整された空気のいずれをシリンダ２ｅに供給するかは、電磁弁２ｆ、電磁弁２ｇ、電磁弁２ｈの切り替えによって可能である。
【００６２】
次に、引き爪２ｂ動作用の空気の圧力を調整する減圧弁２ｑは、引き爪２ｂを強く把持させる条件の圧力に設定され、減圧弁２ｒでは、減圧弁２ｑの出口圧力より低くし、引き爪２ｂを弱く把持させる条件の圧力に設定されている。
引き爪２ｂは、シリンダ２ｋの爪引込み側圧力室２ｌに、より高い圧力の空気を供給することにより、より高い把持力を発生する。減圧弁２ｑ、減圧弁２ｒによって圧力調整された空気のいずれを引き爪駆動用シリンダ２ｋの爪引込み側圧力室２ｌに供給するかは、電磁弁２ｎ、電磁弁２ｏの切り替えによって可能である。
【００６３】
減圧弁２ｓは、引き爪開放側圧力室２ｍに供給する空気の圧力を調節し、減圧弁２ｑの出口圧よりも低く設定する。この減圧弁２ｓの出口圧の空気は、爪開放側圧力室２ｍに常時供給される。また、電磁弁２ｐは、引き爪２ｂの開放にあたり切り替えて、爪引込み側圧力室２ｌを大気開放する。なお、減圧弁２ｉ、減圧弁２ｊ、減圧弁２ｑ、減圧弁２ｒ、減圧弁２ｓは排気機能を具備し、出口側の圧力が設定圧力より高くなると自動的に排気し、設定圧力を維持する機能を備えている。
【００６４】
ここで、上記の構成の複合チャックの動作を説明する。
図４は、抱き爪２ａ，引き爪２ｂともに開放した状態を示している。この状態から電磁弁２ｆを切り替えた直後に、電磁弁２ｈを切り替えると、抱き爪２ａを開放していた空気は減圧弁２ｉで調節された圧力となり、抱き爪２ａでは強い把持力が得られる。一方、図４の状態から、電磁弁２ｎと電磁弁２ｐを切り替えると、爪引込み側圧力室２ｌには爪開放側圧力室２ｍよりも高い圧力の空気が導入され、引き爪２ｂは強い把持力で把持する。引き爪２ｂの把持力は、減圧弁２ｑと減圧弁２ｓの差圧によって発生する。なお、本例では、引き爪２ｂは引込み動作時に回動する機能としてカム機構を具備している。
【００６５】
次に、電磁弁２ｇを切り替えた直後に、電磁弁２ｆを切り替えると、抱き爪２ａに強い把持力を与えていた空気は、減圧弁２ｊで調節された圧力となり抱き爪２ａは弱い把持力となる。また、電磁弁２ｏを切り替えた直後に、電磁弁２ｎを切り替えると、引き爪２ｂに強い把持力を与えていた空気は、減圧弁２ｒで調節された圧力となり、引き爪２ｂは弱い把持力となる。ところで、引き爪開放側圧力室２ｍには減圧弁２ｒより弱い圧力の空気が供給されているので、この空気が背圧となり、引き爪２ｂを微量であっても確実に開放する方向に移動させて、把持しているものの鏡板面１ｂの変形を開放する。
【００６６】
次に、電磁弁２ｈを切り替えた直後に、電磁弁２ｆを切り替えると、抱き爪２ａに弱い把持力を与えていた空気は、圧縮空気発生装置２ｔの出口圧力の空気となり抱き爪２ａは開放して初期の状態に戻る。さらに、電磁弁２ｐを切り替えた直後に電磁弁２ｏを切り替えると、爪引込み側圧力室２ｌは大気圧となり、爪引込み側圧力室２ｍによりシリンダ２ｋが移動し、引き爪２ｂは開放され初期の状態に戻る。
【００６７】
以上では抱き爪２ａと引き爪２ｂとの動作を連結させて記述したが、上記構造により、抱き爪２ａ単独あるいは引き爪２ｂ単独での動作と把持力の選択が可能である。また、本実施例では、開放、強把持力、低把持力の３段階の動作を示したが、減圧弁と電磁弁の数を図４より増加させることにより、さらに把持力を変化させることができる。また、爪引込み側圧力室２ｍに背圧を与えるため、本実施例では引き爪２ｂ駆動用に４系統の圧力の空気を供給しているが、背圧をばねで与える構造にすると３系統の供給でよい。
【００６８】
上記機能のチャックを先の第一の発明の加工方法に適用すると、旋回スクロール１のラップ１ａの加工後に、鏡板面１ｂの加工に移行する際に、加工装置（図示せず）の動作を停止して人手を介入させることなくチャック把持力を低減して、鏡板面１ｂの加工に移行できる。なお、図４ではチャック２への空気供給接続部が全ては中心にないが、全ての空気供給接続部を中心部で同軸状態で結合することにより、チャック２を回転させることにも対応可能である。ここで、図４に示した引き爪２ｂは、各々の引き爪２ｂに専用の駆動用シリンダ２ｋを具備しているため、チャック製作時に生じる引き爪２ｂ間の段差発生に影響を受けず、複数の爪がありながら全数の爪が均等な把持力で把持することができる。
【００６９】
ここで、図４に示した引き爪２ｂは、各々の引き爪２ｂに専用の駆動用シリンダ２ｋを具備しているため、チャック製作時に生じる引き爪２ｂ間の段差発生に影響を受けず、複数の爪がありながら全数の爪が均等な把持力で把持することができる。
上記の内容（第三の発明）を図５を参照してより詳しく説明する。
〔実施例３〕
図５は、図４の引き爪の状態を拡大して示した側断面図で、（ａ）は、引き爪駆動前の状態を示す側断面図、（ｂ）は、引き爪駆動後の状態を示す側断面図である。
【００７０】
図５において、２ｕは引き爪間の段差で、１ｈは旋回スクロール引き爪係合部段差、２ｖは引き爪の把持力の大きさと方向を示すベクトル矢である。
図５（ａ）に示す引き爪駆動前の状態では、高精度な加工、組立を行なったにしても、微細に観察すれば複数ある引き爪２ｂには段差２ｕがある。また、旋回スクロール１の引き爪を係合する部分１ｇにも段差がある。
【００７１】
図５（ｂ）に示す引き爪駆動後の状態では、引き爪２ｂは、単独に具備するシリンダ２ｋによって駆動するため、シリンダ２ｋの直径を同一にし、同圧力の空気を供給すれば、各引き爪の発生する把持力は同一である。さらに、シリンダ２ｋの発生する力２ｖは、引き爪２ｂの停止位置に関係ない。したがって、前述の段差があっても、複数の爪がありながら全数の爪が均等な把持力で把持することができる。
【００７２】
〔実施例４〕
次に、第四の発明に係る実施例を図６を参照して説明する。
図６は、第四の発明の一実施例に係るチャック精度を説明した線図である。
図６（ａ）は、図４に示した複合チャックの抱き爪２ａのみを起動させ、旋回スクロール１の把持動作が開始してから終了するまでの旋回スクロール１の移動量と時間の関係を示した線図であり、最終停止位置を０として表示している。この線図は、旋回スクロール１の中心を、開放している抱き爪２ａの中心から偏心させた状態で、バッキングプレ−トに当接させ、抱き爪２ａを起動させ、旋回スクロール１の外側面１ｆの移動を調査することによって得られる。初期的に短時間で大きく移動するが、続いて微動する状態が発生している。
【００７３】
図６（ｂ）に抱き爪２ａと引き爪２ｂを同時に起動させた条件１と、抱き爪２ａを起動後に時間ｔが経過し旋回スクロールの微動が停止した後に引き爪２ｂが係合した条件２との位置決め精度の相違を示す。
旋回スクロール１が微動する状態で引き爪２ｂが係合すると、正確な位置決めができない。よって、抱き爪２ａの動作が完全に停止してから引き爪２ｂを作動させる条件２は高精度位置決めに有効である。
【００７４】
上記の動作は、図４に示した構造の複合チャック２で、旋回スクロール１をバッキングプレ−ト２ｃに当接させ、抱き爪２ａを起動するバルブを作動させ、一定時間ｔを待ったのちに引き爪を起動するバルブを作動させることで、実施できる。
上述の動作を複合チャックに採用することにより、１回のチャック動作で正確かつ確実に、旋回スクロールを把持することができる。よって、旋回スクロール１をバッキングプレ−ト２ｃに当接させた状態で、複数回チャックの把持開放を繰り返し位置決めをする必要がなく、短時間で効率的な旋回スクロール１の把持が可能である。特に、旋回スクロール１を複合チャック２に自動的に供給し、自動的に加工を開始する機械装置では、効率と安定性を重視するため有効である。
【００７５】
次に、第五の発明に係る実施例を図７を参照して説明する。
図７は、第五の発明の実施例に係るスクロール圧縮機の性能を示す線図である。
すなわち、図７は、空気調和機用のスクロール圧縮機において、鏡板面厚さが鏡板面外径の１／１２以下の旋回スクロール１の鏡板面１ａの機械加工直後の平面度と圧縮機性能の関係を指数で示した線図の例である。空気調和機用のスクロール圧縮機において、旋回スクロール１の鏡板面１ａの平面度は小さい程、すなわち良好な程、圧縮機性能が向上する。鏡板面１ａの平面度は圧縮室の気密性を左右し、顕著に圧縮機性能に影響を与え、鏡板面１ａの平面度は小さい程圧縮機性能が向上できる。すなわち、良好な鏡板面１ａの平面度を具備した旋回スクロールはスクロール圧縮機性能の性能を向上させる。
【００７６】
従来の安定した性能を得る限界であった鏡板面平面度７μｍの旋回スクロールを具備した圧縮機の消費電力を１００とすると、３μｍ以下の良好な鏡板面１ａの平面度を具備する旋回スクロール１を具備する圧縮機では、消費電力指数が９５以下となり、スクロール圧縮機の消費電力を５％以上低減でき、圧縮機の性能向上に大きく寄与する。
【００７７】
上記の第一ないし第四の発明の実施例に係る旋回スクロールの加工方法を総合すれば、軽量構造を目的に薄肉構造の鏡板面を具備する旋回スクロールにおいて、加工する部位によってその部位に必要最低限のチャック把持力を選定して加工できる。したがって、従来の加工中は把持力を変更できないチャックでは、ラップ輪郭度を確保する観点から鏡板面加工には不必要な強いチャック把持力で加工せざるを得ず、鏡板面平面度の劣化を犠牲にしてきたが、この問題点を回避でき、ラップの輪郭度を高精度に加工し、かつ鏡板面を高精度な平面度に加工することが、容易にかつ安定して行なわれる。
【００７８】
また、上記の加工方法により得られる旋回スクロールは、高精度な鏡板面を具備するもので、優れたスクロール圧縮機部品として提供することができ、圧縮室からのガス洩れを低減することができ、良好な性能のスクロール圧縮機が得られる。
【００７９】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、能率的な加工をすることができると共に、高精度な加工を実施することができる旋回スクロールの加工方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一の発明の一実施例に係る旋回スクロールの加工方法を、工程を追って示した説明図である。
【図２】図１の旋回スクロールの加工中の状態と加工終了後にチャックから開放した状態の一例を拡大し、模擬的に示した側断面図である。
【図３】旋回スクロールの加工において部位による工具の接触状態の違いを示した断面図および正面図である。
【図４】本発明の第二の実施例に係る、空気圧によって作動する複合チャックの系統図である。
【図５】図４の引き爪の状態を拡大して示した側断面図である。
【図６】第四の発明の一実施例に係るチャック精度を説明した線図である。
【図７】第五の発明の実施例に係るスクロール圧縮機の性能を示す線図である。
【図８】一般的なスクロール圧縮機の圧縮機構部の断面図である。
【図９】図８のスクロール圧縮機の旋回スクロール単体の側断面図および斜視図である。
【図１０】従来の旋回スクロールの加工法の一例を示す図である。
【図１１】一般的な旋回スクロールの反鏡板面の仕上げ加工前の状態を示す断面図である。
【図１２】旋回スクロールの従来の加工法の他の一例を示した断面図である。
【図１３】従来の複合チャックと配管系統を示す説明図である。
【図１４】従来のチャックの引き爪の状態を示した断面図である。
【符号の説明】
１…旋回スクロール、１ａ…ラップ、１ｂ…鏡板面、１ｃ…底面、１ｄ…歯先面、１ｅ…反鏡板面、１ｆ…外側面、１ｇ…引き爪係合部、１ｈ…引き爪係合部段差、２…複合チャック、２ａ…抱き爪、２ｂ…引き爪、２ｃ…バッキングプレ−ト、２ｄ…ダイヤフラム構造ばね、２ｅ…シリンダ、２ｆ，２ｇ，２ｈ，２ｎ，２ｏ，２ｐ・・・電磁弁、２ｉ，２ｊ・・・減圧弁、２ｋ・・・シリンダ、２ｌ・・・爪引込み側圧力室、２ｍ・・・爪開放側圧力室、２ｑ，２ｒ，２ｓ，…減圧弁、２ｔ…圧縮空気発生装置、２ｕ…引き爪間段差、３…側面加工用エンドミル、４…底面加工用エンドミル。[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a scroll compressor used for an air conditioner or the like, and particularly, a wrap, a mirror plate surface, a bottom surface, and a wrap tip surface of an orbiting scroll, which forms a pump in combination with a fixed scroll, with high precision, and The present invention relates to a processing method for forming efficiently and an orbiting scroll processed by the processing method.
[0002]
[Prior art]
As described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-187388, a scroll compressor abuts the orbiting scrolls and the end faces of the fixed scroll against each other, and forms a spiral wrap formed on each end face of the scroll as a minute. The combination compression function is obtained at intervals. Here, this pump part (compression mechanism part) is enlarged and described in detail with reference to FIG.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a compression mechanism of a general scroll compressor.
[0003]
8, 11 is a fixed scroll, 11a is an outer peripheral surface, 11b is a mirror plate surface, 11c is a tooth tip surface, 11d is a spiral scroll wrap (hereinafter simply referred to as wrap), 11e is a bottom surface of a scroll groove, and 11g is a scroll groove. A suction port and 11f are discharge ports.
Reference numeral 12 denotes an orbiting scroll, 12a denotes a spiral scroll wrap (hereinafter simply referred to as wrap), 12b denotes a mirror plate surface, 12c denotes a bottom surface of a scroll groove, 12d denotes a tooth tip surface, 12e denotes an anti-mirror plate surface, and 12f denotes an outer surface. 12g is a bearing, 12h is a key groove.
[0004]
8, 13 is a frame, 13a is a bearing, 13b is a key groove, 13c is a pedestal surface, 13d is a mounting surface, 14 is an Oldham ring, 14a is a protrusion, 15 is a crankshaft, and 15a is An eccentric portion of the crankshaft, 16 is a bolt, 17 is a sealing case, and 18 is a suction pipe.
[0005]
In the structure of the pump section, the crankshaft 15 is inserted into the bearing section 13a of the frame 13, and the eccentric section 15a of the crankshaft is inserted into the bearing 12g provided on the orbiting scroll 12. A projection 14a of a hollow disk-shaped Oldham ring 14 forming an Oldham coupling is inserted into a key groove 13b provided in the frame 13 and a key groove 12h provided in the orbiting scroll. The rotary motion given to the crankshaft 15 by the motor (not shown) fastened to the rotary scroll is converted into the rotary motion of the rotary scroll.
[0006]
The fixed scroll 11 is combined with the orbiting scroll 12, and its outer peripheral surface 11a is abutted against a frame mounting surface 13d and fastened by bolts 16. The fixed scroll 11 and the orbiting scroll 12 are in a state of forming a minute clearance between the side surfaces of the respective wraps 11d and 12a and between the bottom surfaces of the tooth tips. The mirror plate surface 12b of the orbiting scroll 12 is accommodated in a gap formed by the mirror plate surface 11b of the fixed scroll and the pedestal surface 13c of the frame 13 with an appropriate clearance.
[0007]
In the scroll compressor having the above structure, the rotation of the crankshaft 15 causes the wrap 12a of the orbiting scroll 12 to orbit with a small gap along the wrap 11d of the fixed scroll 11. By such an operation, the gas is sucked into the suction port 11g provided in the fixed scroll 11 via the suction pipe 18, and is sequentially compressed toward the center inside the pump. The compressed gas is discharged from the discharge port 11f of the fixed scroll 11 into the closed case 17.
[0008]
Due to such a compression operation, a force separating from the fixed scroll acts on the orbiting scroll 12 due to an increase in pressure inside the pump. In the separated state, the expected compression function cannot be obtained. Therefore, in order to prevent separation, a gas of an appropriate pressure (hereinafter, referred to as an intermediate pressure) is guided to the back surface of the orbiting scroll 12 through a through hole (not shown) provided in the bottom surface 12 c of the orbiting scroll 12, A structure in which the end plate surface 12b is pressed against the end plate surface 11b of the fixed scroll 11 is employed.
[0009]
The performance of the scroll compressor as described above is affected by gas leakage from a portion where the fixed scroll 11 and the orbiting scroll 12 slide.
That is, an intermediate pressure gas flows from between the end plate surface 11b of the fixed scroll 11 and the end plate surface 12b of the orbiting scroll 12, or gas flows between the tooth surface 11c of the fixed scroll 11 and the bottom surface 12c of the orbiting scroll 12. Leakage or gas leakage from between the bottom surface 11e of the fixed scroll 11 and the tip surface 12d of the orbiting scroll 12, or high-pressure gas from between the outer peripheral surface 11a of the fixed crawl 11 and the mounting surface 13d of the frame 13 Depends on the inflow of water.
[0010]
This gas leakage or gas inflow largely depends on the accuracy of each component.
Therefore, matters required for the machining accuracy of the orbiting scroll will be described with reference to FIG.
9A and 9B are drawings of a single orbiting scroll of the scroll compressor of FIG. 8, wherein FIG. 9A is a side sectional view and FIG. 9B is a perspective view.
The orbiting scroll 12 is required to have a small flatness between the mirror plate surface 12b and the bottom surface 12c and a small parallelism between the mirror plate surface 12b and the tooth tip surface 12d. Further, it is required that the degree of parallelism between the mirror plate surface 12b and the anti-mirror plate surface 12e be small. In addition, the height dimension of the wrap 12a with respect to the mirror surface 12b is required to have a smaller tolerance than a nominal value.
[0011]
On the other hand, in terms of structure, the orbiting scroll 12 orbits due to the rotational movement of the eccentric portion 15a of the crankshaft 15, and the inertial force resulting from its weight causes vibration during compressor operation. For this reason, it is necessary to reduce the weight as much as possible, and it is required that the thickness of the end plate surface 12b and the bottom surface 12c be reduced as long as the function as a compressor component is satisfied.
[0012]
By the way, as a first problem of the orbiting scroll machining method as described above, there are the following matters.
Since the orbiting scroll 12 is a high-precision part, it is usually finished in the end by machining to remove the orbiting scroll 12, and at the time of machining, the orbiting scroll 12 needs to be gripped by a chuck provided in the processing machine. . As described above, there is a demand for the thickness of the mirror plate surface 12b to be thin as long as it satisfies the compressor function. This means that the rigidity of the mirror plate surface 12b is reduced. The effect of the deformation on the processing accuracy becomes significant. This will be described in detail below.
[0013]
FIGS. 10A and 10B are views showing an example of a conventional method of machining a orbiting scroll. FIG. 10A is a side sectional view, FIG. 10B is a front view, and FIG. 10C is a sectional side view of the orbiting scroll after machining.
In FIG. 10, reference numeral 19 denotes a claw chuck, 19a denotes a claw, 19b denotes a backing plate, and 20 denotes an end mill.
FIG. 10 shows a method of gripping and processing the outer side surface 12f of the orbiting scroll 12 by a holding claw chuck 19 having only a claw (hereinafter referred to as a holding claw) for holding in the radial direction. The deformation is shown schematically.
[0014]
Such chucks are described in, for example, Mechanical Technology, a specialized magazine, published by Nikkan Kogyo Shimbun, July 1, 1987, Vol. 35, No. 8, July 1987, p. Depending on the drive mechanism, they are called wedge-type chuck, lever-type chuck, scroll chuck, and precision chuck, and are generally widely used for machining, and are also used for machining the orbiting scroll 12.
[0015]
Incidentally, in the orbiting scroll 12, there is practically no portion other than the outer surface 12f that can be stably gripped by the claws. Therefore, in the above-described jaw chuck 19, as shown in FIGS. 10A and 10B, a force is applied in the radial direction by the jaw 19a, and the end plate surface 12b is deformed in a curved state. Is inevitable. Further, since no force acts on the backing plate 19b in the direction of attracting the orbiting scroll 12, the phenomenon that the mirror surface 12e rises from the backing plate 19b at the time of chucking occurs. Finishing is performed using the end mill 20 in a state where the chuck deformation has occurred.
[0016]
FIG. 10 (c) schematically shows the state of the mirror plate surface 12b after finishing the processing and releasing the orbiting scroll 12 from the pawl chuck 19. Chuck deformation is released, and the plane shape of the mirror plate surface 12b becomes curved and tapered. That is, the pawl chuck 19 has a problem of gripping deformation. The problem of the gripping deformation not only deteriorates the flatness, but also reduces the height of the wrap 12a with respect to the mirror surface 12b as compared with the chuck state.
[0017]
On the other hand, unlike the above-mentioned holding claw chuck, there is a chuck which has a pulling claw and holds it in a form to be pulled into a backing plate. An example of a chuck having this pulling claw is shown in Ultra-Precision Processing Technology Manual (edited by Akira Kobayashi, published by New Technology Development Center, first edition issued on September 7, 1985), p. 304, FIG. 26-11. . In the above example, an internal grinding machine is shown as an example, and a high-precision positional deviation between a gripping portion of a chuck to be processed and an inner diameter to be processed is not required. For processing where the positional deviation between the gripping part and the part to be processed by the chuck is important, a composite chuck that combines a pulling claw with a pawl has been used for precision machining, and is also used for gripping an orbiting scroll. Have been.
[0018]
A conventional processing method using this composite chuck will be described with reference to FIGS.
11A and 11B are views showing a state before finishing the anti-end plate surface of a general orbiting scroll, where FIG. 11A is a side sectional view, FIG. 11B is a sectional view schematically showing a main part, and FIG. FIGS. 1A and 1B are views showing an example of a conventional method of machining a turning scroll, in which FIG. 1A is a sectional side view showing a machining state, FIG. 1B is a front view, and FIG. It is sectional drawing.
[0019]
In the gripping method using a pulling nail, the anti-mirror plate surface 12e is brought into close contact with the backing plate 21c, and is used as a processing reference. Therefore, it is necessary to obtain the anti-mirror plate surface 12e as high as possible in the previous process. However, the lap 12a side has not been subjected to the final finishing and there is no high-precision processing standard. There is a problem of chuck deformation caused by the above. Therefore, when the wrap 12a side is finely observed before the final finishing, undulations exist on the anti-mirror plate surface 12e as in the example shown in FIG. 11B.
FIG. 12 shows a state where the above-described orbiting scroll 12 is gripped and processed by a composite chuck having a pulling claw and a holding claw, which will be described below.
[0020]
In FIG. 12, 21 is a composite chuck, 21a is a holding nail, 21b is a pulling nail, and 21c is a backing plate.
FIGS. 12A and 12B show a state where the orbiting scroll 12 is gripped by the holding claws 21 a and the pulling claws 21 b of the composite chuck 21 and processed by the end mill 20.
In gripping by the pulling claws 21b, the orbiting scroll 12 is attracted to the backing plate 21c, so that the anti-mirror plate surface 12e comes into close contact with the backing plate 21c. Then, the shape of the anti-mirror plate surface 12e having undulation appears on the mirror plate surface 12b. More specifically, the shape of the backing plate 21c is taken into account. Accordingly, in the gripping by the composite chuck, a gripping deformation in which the anti-end plate surface 12e and the backing plate 21c are combined appears on the end plate surface 12b.
[0021]
On the other hand, in the composite chuck 21, since the position holding force against the processing resistance can be caused by the pulling claw 21b, the holding claw 21a can mainly play the role of determining the position of the orbiting scroll 12. Therefore, the force of the claws 21a can be made smaller than that of the claws chuck 19, and the force for deforming the end plate surface 12b from the radial direction can be reduced. However, no force can be applied to determine the position, and therefore no deformation by the claws 21a can be eliminated.
[0022]
FIG. 12C schematically shows a state of the orbiting scroll 12 after the orbiting scroll 12 which has completed the processing is released from the chuck 21. Since the orbiting scroll 12 is attracted to the backing plate 21c for processing, the end plate surface 12a does not become tapered. However, the chuck gripping deformation is released, and the end surface 12b is in a deformed state.
Therefore, in the processing by the conventional composite chuck 21, it is impossible to make the accuracy of the mirror plate surface 12b less than the total accuracy of the accuracy of the backing plate 21c and the accuracy of the anti-mirror plate surface 12e.
[0023]
As described above, in the conventional chucking method according to the conventional technology, the gripping deformation by the chuck is inevitable, and therefore, it is difficult to obtain a high-precision orbiting scroll having a thin mirror plate surface structure, which is a large production technology. Had problems. In addition, since the chucking force of the chuck is reduced as much as possible from the attempt to minimize the chuck deformation, the increase in the tool feed speed, which causes the increase in machining resistance, is a major constraint, and therefore, the high speed of machining to shorten the machining time. Was inhibited.
[0024]
In addition, there are the following items as a second problem of the method of processing the orbiting scroll.
The processing resistance of the end mill 20 differs depending on the part to be processed, and it is assumed that the influence of chuck deformation can be reduced by changing the gripping force of the chuck depending on the part to be processed and gripping and processing with the minimum necessary chucking force. However, the conventional chuck does not have a mechanism capable of changing a gripping force in a gripping state.
The above contents will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 13 is an explanatory view showing a conventional composite chuck and a piping system.
[0025]
FIG. 13 shows a composite chuck operated by compressed air pressure, in which the gripping force generating source of the holding claws is a diaphragm structure spring, the gripping force generating source of the pulling claws is a cylinder.
In FIG. 13, 21d is a diaphragm structure spring for holding claws, 21e is a cylinder for holding claws, 21f is a cylinder for operating claws, 21g is a solenoid valve for holding claws, 21h is a solenoid valve for operating claws, and 21i is a holding member. Claw gripping force adjusting pressure reducing valve, 21j is a pulling nail gripping force adjusting pressure reducing valve, 21k is an atmosphere opening port, 21l is an atmosphere opening port, and 21m is a compressed air generation source.
[0026]
FIG. 13 shows both the holding claws 21a and the pulling claws 21b in an open state. When switching between the claws operating solenoid valve 21g and the pulling claws operating solenoid valve 21h from the state of FIG. 13, the compressed air is discharged from the claws operating cylinder 21e, so that the diaphragm structure spring 21d moves the claws 21a. At the same time, it is restored to move to the center direction, and compressed air flows into the pulling claw operating cylinder 21f to complete the gripping operation. Here, the gripping force can be adjusted by adjusting the pressure reducing valve 21j in the pulling claw 21b, by adjusting the gripping allowance of the holding claw 21a in the holding claw 21a, or by using the holding claw operating cylinder 21e (not shown). A mechanism that leaves pressure is also possible.
[0027]
However, in the above mechanism, once the orbiting scroll is gripped by the composite chuck, it is impossible to change the gripping force thereafter. Therefore, the conventional orbiting scroll chuck according to the conventional technique has a problem that the gripping force cannot be changed during machining.
[0028]
Further, there is the following problem as a third problem of the orbiting scroll processing method.
In the chuck of the orbiting scroll 12 having the above-described pulling claws 21b, there is a phenomenon that a plurality of pulling claws 21b have a step, and the gripping force is different between the respective pulling claws 21b. This phenomenon will be described with reference to FIG.
FIG. 14 is a sectional view showing a state of a pulling claw of a conventional chuck.
In FIG. 14, reference numeral 21n denotes a plate for driving the pulling claws, and 21o denotes a step between the pulling claws. In the conventional composite chuck 21 having a plurality of pulling claws 21b, the plurality of pulling claws 21b are attached to one pulling nail driving plate 21n.
[0029]
As shown in FIG. 14 (a), a plurality of pulling claws 21b have a small step even if they are manufactured and adjusted to reduce the step 21o.
As described above, when the pulling claw 21b having the step is operated to operate the driving plate 21n to grip the pulling claw gripping portion 12i of the orbiting scroll 12, in an extreme case, the portion (A) in FIG. As shown in (1), a nail that does not participate in gripping occurs. Alternatively, even if the step 21o is absorbed by the elasticity of the pulling claw 21b, the gripping force differs depending on the claw. This state indicates that the plurality of pulling claws 21b are not evenly gripped, so that an unstable gripping state is obtained, an even gripping force cannot be obtained, and the orbiting scroll 12 moves due to processing resistance during processing, There has been a problem that uneven gripping promotes gripping deformation.
[0030]
As described above, the conventional composite chuck for orbiting scroll according to the conventional technology has a problem that each pulling claw cannot generate a gripping force uniformly.
In addition, the fourth problem of the orbiting scroll processing method has the following problem.
In the composite chuck 21 for orbiting scroll provided with a pulling claw and a holding claw, the operation valve is operated at the same time without any particular operation sequence during the holding operation of the chuck, and the holding operation of the holding claw 21a and the pulling claw 21b is simultaneously performed. It was customary to get started. One of the roles of the claws 21a is to determine the position of the orbiting scroll. However, it is clear that time is required from the start of the operation of the claws 21a to the stop thereof. However, if the holding claws 21a and the pulling claws 21b are operated simultaneously, the pulling claw 21b determines the position of the orbiting scroll 12 before the delicate centripetal movement of the holding claws 21a is completed, and the turning with respect to the composite chuck 21 is performed. There was a problem that the center position of the scroll 12 became unstable.
[0031]
Therefore, when extremely high-precision positioning is required, the position of the orbiting scroll 12 cannot be determined by a single gripping operation, and the orbiting scroll 12 is lightly pressed against the backing plate 21c of the composite chuck 21 to perform the chucking multiple times. It was necessary to determine the position by repeating the gripping and releasing operations. That is, the conventional orbiting scroll composite chuck according to the conventional technique has a problem that accurate gripping cannot be performed by a single operation.
[0032]
The orbiting scroll having the thin mirror plate structure processed by the conventional processing technique having the above-described problems has the following problems.
A conventional orbiting scroll having a thin-walled mirror surface structure provided by machining with a chuck having a problem of gripping deformation has a poor accuracy, and particularly has a poor flatness of a mirror plate surface involved in airtightness of a compressor. In the orbiting scroll in which the diameter of the disk-shaped mirror surface is 100 mm or less and the thickness of the mirror surface is 1/2 or less of the outer diameter of the mirror surface, the flatness of the mirror surface obtained stably is 7 μm or more. And it was poor. This violates the above-mentioned requirements for scroll compressor parts, and has been a hindrance to improving the performance of the compressor.
[0033]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the orbiting scroll machining method and the orbiting scroll according to the related art have the following problems to be solved.
(1) The first problem of the conventional processing method in which gripping deformation caused by a chuck for gripping the orbiting scroll during processing is inevitable.
(2) If the orbiting scroll is gripped by the chuck before the start of processing, the gripping force cannot be changed until the orbiting scroll is released, so that it is not possible to grip and process while changing to an optimum force for the processing portion. The second problem of the processing method.
[0034]
(3) The third processing method of the related art in which the entire number of pulling claws cannot be gripped with an equal force due to the steps on the drawing surfaces of the plurality of pulling claws in the chuck and the step on the pulling nail contacting portion of the orbiting scroll. problem.
(4) In the composite chuck having the claws and the pulling claws, since the pulling claws and the claws are simultaneously activated, the pulling claws determine the position while the claws determine the center position. The fourth problem of the conventional processing method is that when the orbiting scroll is mounted, accurate positioning cannot be performed by one chuck operation, and the chuck needs to be released several times.
[0035]
(5) The problem of the orbiting scroll processed by the conventional processing method having the above-described problem, which has a poor accuracy and is a hindrance to the improvement of the performance of the scroll compressor, has a poor accuracy.
[0036]
The object of the present invention isEfficient machining can be performed and high-precision machining can be performed.To provide a method for machining an orbiting scroll.
[0039]
[Means for Solving the Problems]
UpItemThe present invention relates to a method for machining an orbiting scroll according to the present invention.DepartureThe configuration of Ming is characterized in that in the method of processing the orbiting scroll in which the spiral wrap is upright from the end plate surface,Orbiting scrollA plurality of claws gripping the outer surface of theThe orbiting scrollA plurality of pulling claws that are drawn to the backing plate in the axial direction and gripped,Of the clawsThe gripping force is set to a weaker gripping force when processing the mirror plate surface and the bottom surface between the wraps than when processing the lap side surface.With a changing claw mechanism,Of the pulling nailThe gripping force is set to a weaker gripping force when processing the mirror plate surface and bottom surface than when processing the lap side surface.Using a composite chuck with a pulling claw mechanism that changesWhen processing with the end mill for lap side processingOrbiting scroll does not moveBy forceHold the orbiting scroll,SaidSide processingEnd millA first step of finishing only the lap side surface usingThe turning force of the orbiting scroll according to the processing with a bottom processing tool having a diameter smaller than the groove width of the lap, which generates a smaller processing resistance than the end mill for lap side processing.At the time of the first stepThe compositeThe gripping force of the chuckSmallBefore and afterBottomUsing a surface processing tool, the bottom surface processing tool is not brought into contact with the lap side surface, the end plate surface, the bottom surface is processed, and then the second step of processing the lap tip surface with the bottom processing tool. is there.
[0044]
[Action]
the aboveBookinventionAccording toIn the processing of the lap side surface, which has relatively high processing resistance and is not easily affected by the chuck deformation due to accuracy, both the pulling claw and the holding claw of the chuck are strongly gripped, and only the lap side surface is efficiently processed with a high tool feed.While being able toIn the processing of the mirror plate surface, which has a relatively small processing resistance and is greatly affected by the chuck deformation due to the structure, both the pulling claw and the holding claw of the chuck are gripped with a weak force that can practically ignore the deformation of the mirror plate surface. Perform high-precision machining with minimal deformationbe able toA method for processing the orbiting scroll can be provided.
[0049]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
[Example 1]
One embodiment of the first invention will be described with reference to FIGS.
First, FIG. 1 is an explanatory view showing a step-by-step process method of the orbiting scroll according to one embodiment of the first invention, and (a) and (b) are side sectional views of the orbiting scroll before machining. And (c) and (d) are a side cross-sectional view and a front view in a lap side surface processing step, and (e) and (f) are a side cross-sectional view and a front view in a processing step of a mirror plate surface and the like.
[0050]
In FIG. 1, 1 is a revolving scroll, 1a is a spiral scroll wrap (hereinafter simply referred to as wrap), 1b is a mirror surface, 1c is a bottom surface, 1d is a tooth tip surface, 1e is an anti-mirror plate surface, 1f is an outer surface, 1g is a pulling nail contact portion. 2 is a composite chuck, 2a is a holding nail, 2b is a pulling nail, 2c is a backing plate, 3 is an end mill for processing a side surface, and 4 is an end mill for processing a bottom surface.
[0051]
First, as shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the anti-mirror plate surface 1e of the orbiting scroll 1 is brought into contact with a backing plate 2c of a composite chuck 2 provided in a processing facility (not shown). Then, an operation of gripping the outer surface 1f by the holding claws 2a and the pulling claws 2b is performed. Note that both the claws 2a and the pull claws 2b are strongly gripped because accurate positioning is performed and the processing resistance generated in the side surface processing in the next step is large.
[0052]
Next, as shown in FIGS. 1C and 1D, the lap 1a is processed using the end mill 3 for side processing. In this process, only the side surface of the wrap 1a is finished, and the end plate surface 1b, the bottom surface 1c, and the tooth tip surface 1d are not processed.
Subsequently, as shown in FIGS. 1 (e) and 1 (f), the gripping force of the holding claws 2a and the pulling claws 2b of the composite chuck 2 is reduced, and the chuck gripping deformation is released until practically negligible. The end plate 4 is used to process the end plate surface 1b, the bottom surface 1c, and the tooth tip surface 1d.
[0053]
Here, with reference to FIG. 2 and FIG. 3, the relationship between the chucking deformation and the processing accuracy will be described in detail.
FIG. 2 is an enlarged side cross-sectional view schematically showing an example of a state in which the orbiting scroll in FIG. 1 is being processed and a state in which the orbiting scroll is released from a chuck after the processing is completed. That is, FIGS. 1 (c) and 1 (e) are shown in an enlarged manner, and further, a state in which they are released from the composite chuck 2 after processing is completed is shown in an enlarged manner.
FIG. 2A shows a state where the lap 1a is being processed by the end mill 3 for side surface processing. That is, FIG. 1C is an enlarged side sectional view schematically showing a deformed state of the orbiting scroll 1 by the chuck.
[0054]
In the side surface processing, cutting resistance is generated to move the orbiting scroll 1 held by the composite chuck 2 in the rotation direction or the end mill axial direction. However, since the end mill side cutting edge acts over the height of the wrap 1a, the cutting resistance is reduced. Is relatively large. By the way, the chuck gripping deformation caused by the strong gripping appears remarkably on the thin disk-shaped end plate surface 1b and is absorbed, so that deformation which poses a practical problem on the wrap 1a does not occur. posturepublicThe difference can be processed with high precision.
[0055]
FIG. 2B shows a state in which the gripping force of the holding claws 2a and the pulling claws 2b is reduced and the end plate surface 1b, the bottom surface 1c, and the tooth tip surface 1d are processed after the side surface processing of the wrap 1a. That is, it is a side cross-sectional view schematically showing the state of FIG.
The diameter of the bottom milling end mill 4 is smaller than the groove width of the wrap 1a, and only the end plate surface 1b, the bottom surface 1c, and the tooth tip surface 1d are processed without contacting the side surfaces of the wrap 1a. What is important here is that the bottom milling end mill 4 has a minute cut in the axial direction of the end mill, and therefore, the machining resistance acting in the direction of rotating the orbiting scroll 1 or pulling out the chuck from the backing plate. The occurrence is extremely small as compared with the side processing.
[0056]
Therefore, even when the chucking force of the orbiting scroll 1 is released to such an extent that the gripping deformation of the orbiting scroll 1 can be practically neglected, the orbiting scroll 1 moves with respect to the chuck 2 during machining of the end plate surface 1b, the bottom surface 1c, and the tooth tip surface 1d. Can be processed without In particular, the holding claws 2a, which significantly affect the deformation of the end surface 1b, can be opened to a state where they do not contact the outer surface 1f, and the thin end surface 1b can be machined with very little chucking deformation.
FIG. 2C is a side sectional view schematically showing a state where the orbiting scroll 1 is released from the chuck 2 after the step shown in FIG. 2B is completed. The shape of the anti-mirror plate surface 1e is not transferred to the mirror plate surface 1b, and the mirror plate surface 1b having good flatness can be obtained.
[0057]
Here, it will be described with reference to FIG. 3 that the wrap 1a needs to be strongly gripped during the side processing. 3A and 3B are diagrams showing a difference in a contact state of a tool depending on a part in machining of the orbiting scroll. FIG. 3A is a sectional view, and FIG. 3B is a front view.
As shown in FIG. 3A, the end mill 3 for side processing is in contact with the entire length of the side surface of the lap 1a, as compared with the end mill 4 for bottom processing in which only the bottom part is in contact, as shown in FIG. In particular, the contact length becomes extremely large in the central portion, and therefore, the processing resistance increases. From this, if the side processing of the wrap 1a is not strongly gripped, the orbiting scroll 1 will be moved by the processing resistance during the processing. It needs to be grasped.
[0058]
By the way, the above-described method of performing processing by changing the gripping force of the chuck is also effective in improving the feed speed of the tool in order to shorten the processing time. Since the end surface 1b or the bottom surface 1c and the wrap 1a are not finished at the same time, only the accuracy of the wrap 1a needs to be considered when selecting the processing conditions of the wrap 1a. That is, the processing conditions and chuck gripping force for the purpose of only the accuracy of the wrap 1a can be selected without being affected by the processing conditions for obtaining the accuracy of the end plate surface 1b and the bottom surface 1c. As a result, the processing of the wrap 1a with high efficiency can be performed. It becomes possible. On the other hand, in the processing of the end plate surface 1b, the bottom surface 1c, and the tooth tip surface 1d, the processing conditions and chuck gripping force can be selected without being affected by the side processing conditions of the wrap 1a.
As described above, in the above-described processing method according to the embodiment of the first invention, a highly accurate orbiting scroll can be efficiently obtained.
[0059]
[Example 2]
Next, an embodiment according to the second invention will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a system diagram of a pneumatically operated composite chuck according to a second embodiment of the present invention.
In FIG. 4, 2 is a composite chuck, 2a is a holding nail, 2b is a pulling nail, 2c is a backing plate, 2d is a diaphragm structure spring, 2e is a cylinder, 2f is a solenoid valve, 2g is a solenoid valve, and 2h is a solenoid valve. 2i is a pressure reducing valve, 2j is a pressure reducing valve, 2k is a cylinder, 2l is a claw retraction side pressure chamber, 2m is a claw opening side pressure chamber, 2n is a solenoid valve, 2o is a solenoid valve, 2p is a solenoid valve, and 2q is a pressure reduction valve. Reference numeral 2r denotes a pressure reducing valve, 2s denotes a pressure reducing valve, and 2t denotes a compressed air generator.
[0060]
The compressed air generator 2t generates compressed air having the maximum pressure necessary for driving the chuck.
The pressure reducing valve 2i that adjusts the pressure of the air for operating the holding claws 2a is set to a pressure under conditions that strongly grip the holding claws 2a, and the pressure reducing valve 2j sets the pressure higher than the outlet pressure of the pressure reducing valve 2i to raise the holding claws 2a. The pressure is set to the condition of weak gripping.
[0061]
The pawl 2a driven by the diaphragm structure spring 2d operates to open by supplying compressed air to the cylinder 2e. By reducing the pressure of the compressed air supplied to the cylinder 2e, the diaphragm structure spring 2d is restored, and a gripping force of the claws 2a is generated. Accordingly, the structure is such that the more the high-pressure air is supplied to the cylinder 2e, the more the holding claws 2a are opened and the gripping force is weakened.
Which of the air at the outlet pressure of the compressed air generator 2t and the air whose pressure has been adjusted by the pressure reducing valve 2i and the pressure reducing valve 2j is supplied to the cylinder 2e can be switched by switching the solenoid valves 2f, 2g and 2h. It is.
[0062]
Next, the pressure reducing valve 2q that adjusts the pressure of the air for operating the pulling claw 2b is set to a pressure under a condition that strongly grips the pulling claw 2b, and the pressure reducing valve 2r sets the pressure to be lower than the outlet pressure of the pressure reducing valve 2q. The pressure is set so that the claws 2b are weakly gripped.
The pulling claw 2b generates higher gripping force by supplying higher pressure air to the claw retraction side pressure chamber 21 of the cylinder 2k. Which of the air whose pressure has been adjusted by the pressure reducing valve 2q and the pressure reducing valve 2r is supplied to the claw retraction side pressure chamber 21 of the pulling claw driving cylinder 2k can be switched by switching between the electromagnetic valve 2n and the electromagnetic valve 2o.
[0063]
The pressure reducing valve 2s adjusts the pressure of air supplied to the pulling claw open side pressure chamber 2m, and is set lower than the outlet pressure of the pressure reducing valve 2q. The air at the outlet pressure of the pressure reducing valve 2s is constantly supplied to the claw opening side pressure chamber 2m. The solenoid valve 2p switches to open the pulling claw 2b to open the claw retraction side pressure chamber 21 to the atmosphere. The pressure reducing valve 2i, the pressure reducing valve 2j, the pressure reducing valve 2q, the pressure reducing valve 2r, and the pressure reducing valve 2s are provided with an exhaust function, and when the pressure on the outlet side becomes higher than the set pressure, the gas is automatically exhausted and the set pressure is maintained. It has.
[0064]
Here, the operation of the composite chuck having the above configuration will be described.
FIG. 4 shows a state in which both the holding claws 2a and the pulling claws 2b are open. When the electromagnetic valve 2h is switched immediately after switching the electromagnetic valve 2f from this state, the air that has opened the holding claws 2a becomes the pressure adjusted by the pressure reducing valve 2i, and a strong gripping force is obtained with the holding claws 2a. On the other hand, when the solenoid valve 2n and the solenoid valve 2p are switched from the state of FIG. 4, air having a pressure higher than that of the claw opening side pressure chamber 2m is introduced into the claw retraction side pressure chamber 21, and the pulling claw 2b exerts a strong gripping force. Hold with. The gripping force of the pulling claw 2b is generated by the pressure difference between the pressure reducing valve 2q and the pressure reducing valve 2s. In this example, the pulling claw 2b has a cam mechanism as a function of rotating at the time of the retraction operation.
[0065]
Next, when the solenoid valve 2f is switched immediately after the solenoid valve 2g is switched, the air that has given a strong gripping force to the holding claw 2a becomes the pressure adjusted by the pressure reducing valve 2j, and the holding claw 2a has a weak holding force. Become. When the solenoid valve 2n is switched immediately after the solenoid valve 2o is switched, the air that has given a strong gripping force to the pulling claw 2b becomes the pressure adjusted by the pressure reducing valve 2r, and the pulling claw 2b has a weak gripping force. Become. By the way, since air of a pressure weaker than the pressure reducing valve 2r is supplied to the pulling claw opening side pressure chamber 2m, this air becomes a back pressure, and even if the amount of the pulling claw 2b is very small, the pulling claw 2b is moved in the opening direction. Then, the deformation of the end plate surface 1b of the grasped one is released.
[0066]
Next, when the electromagnetic valve 2f is switched immediately after the electromagnetic valve 2h is switched, the air that has given the gripper 2a a weak gripping force becomes air at the outlet pressure of the compressed air generator 2t, and the gripper 2a is opened. To return to the initial state. Further, when the solenoid valve 2o is switched immediately after the solenoid valve 2p is switched, the claw retraction side pressure chamber 21 becomes atmospheric pressure, the cylinder 2k is moved by the claw retraction side pressure chamber 2m, and the pulling claw 2b is opened and the initial state. Return to
[0067]
In the above, the operations of the claws 2a and the pulling claws 2b are described in connection with each other. However, with the above structure, the operation of the claws 2a alone or the pulling claws 2b alone and the gripping force can be selected. Further, in the present embodiment, three-stage operations of opening, strong gripping force, and low gripping force are shown. However, the gripping force can be further changed by increasing the number of pressure reducing valves and solenoid valves from FIG. it can. Further, in order to apply a back pressure to the claw retraction side pressure chamber 2m, in this embodiment, air of four pressures is supplied for driving the pulling claw 2b. Supply is sufficient.
[0068]
When the chuck having the above function is applied to the processing method according to the first aspect of the present invention, the operation of the processing device (not shown) is stopped when the processing shifts to the processing of the end plate surface 1b after the processing of the wrap 1a of the orbiting scroll 1. Thus, the chuck gripping force can be reduced without manual intervention, and the processing can be shifted to the processing of the end surface 1b. In FIG. 4, all the air supply connections to the chuck 2 are not at the center, but all the air supply connections are the same at the center.axisBy coupling in a state, it is possible to cope with rotating the chuck 2. Here, the pulling claws 2b shown in FIG. 4 are each provided with a dedicated driving cylinder 2k for each of the pulling claws 2b. , All the claws can be gripped with an even gripping force.
[0069]
Here, the pulling claws 2b shown in FIG. 4 are each provided with a dedicated driving cylinder 2k for each of the pulling claws 2b. , All the claws can be gripped with an even gripping force.
The above content (third invention) will be described in more detail with reference to FIG.
[Example 3]
5 is an enlarged side sectional view showing a state of the pulling claw in FIG. 4, wherein (a) is a side sectional view showing a state before driving the pulling claw, and (b) is a state after driving the pulling claw. FIG.
[0070]
In FIG. 5, 2u is a step between the pulling claws, 1h is a step of the orbiting scroll pulling pawl engaging portion, and 2v is a vector arrow indicating the magnitude and direction of the gripping force of the pulling pawl.
In the state before the driving of the pulling claws shown in FIG. 5A, even if high-precision processing and assembling are performed, there are steps 2u in the plurality of pulling claws 2b when observed finely. There is also a step in the portion 1g of the orbiting scroll 1 which engages the pulling claw.
[0071]
In the state after the driving of the pulling pawl shown in FIG. 5B, the pulling pawl 2b is driven by the cylinder 2k provided independently. Therefore, if the diameter of the cylinder 2k is made equal and air of the same pressure is supplied, each pulling pawl is pulled. The grip force generated by the nail is the same. Further, the force 2v generated by the cylinder 2k has no relation to the stop position of the pulling claw 2b. Therefore, even if there is the above-mentioned step, all the claws can be gripped with a uniform gripping force even though there are a plurality of claws.
[0072]
[Example 4]
Next, an embodiment according to the fourth invention will be described with reference to FIG.
FIG. 6 is a diagram illustrating chuck accuracy according to an embodiment of the fourth invention.
FIG. 6A shows the relationship between the amount of movement of the orbiting scroll 1 and the time from the start to the end of the gripping operation of the orbiting scroll 1 by activating only the claws 2a of the composite chuck shown in FIG. FIG. 7 is a diagram showing the final stop position as 0. In this diagram, the center of the orbiting scroll 1 is eccentric from the center of the open pawl 2a, and is brought into contact with the backing plate to activate the pawl 2a. Obtained by investigating if movement. Initially, a large movement occurs in a short period of time, but then a state of slight movement occurs.
[0073]
FIG. 6B shows a condition 1 in which the claws 2a and the pulling claws 2b are simultaneously activated, and a condition 2 in which the time t elapses after the claws 2a are activated and the fine movement of the orbiting scroll is stopped, and then the pull claws 2b are engaged. 3 shows the difference in the positioning accuracy from FIG.
If the pulling claw 2b is engaged while the orbiting scroll 1 is slightly moving, accurate positioning cannot be performed. Therefore, the condition 2 for operating the pulling claw 2b after the operation of the claws 2a is completely stopped is effective for high-precision positioning.
[0074]
In the above operation, the orbiting scroll 1 is brought into contact with the backing plate 2c by the composite chuck 2 having the structure shown in FIG. 4, and the valve for activating the pawl 2a is operated. This can be done by operating a valve that activates the pawl.
By adopting the above operation for the composite chuck, the orbiting scroll can be grasped accurately and reliably by one chuck operation. Therefore, it is not necessary to repeatedly hold and release the chuck a plurality of times in a state where the orbiting scroll 1 is in contact with the backing plate 2c, so that the orbiting scroll 1 can be efficiently gripped in a short time. In particular, a mechanical device that automatically supplies the orbiting scroll 1 to the composite chuck 2 and automatically starts machining is effective because efficiency and stability are emphasized.
[0075]
Next, an embodiment according to the fifth invention will be described with reference to FIG.
FIG. 7 is a diagram showing the performance of the scroll compressor according to the fifth embodiment of the present invention.
That is, FIG. 7 shows a flatness and a compressor performance of a scroll compressor for an air conditioner immediately after machining of a mirror plate surface 1a of the orbiting scroll 1 having a mirror plate thickness of 1/12 or less of the mirror plate outer diameter. It is an example of the diagram which showed the relationship by the index. In a scroll compressor for an air conditioner, the smaller the flatness of the end surface 1a of the orbiting scroll 1, that is, the better, the better the compressor performance. The flatness of the end plate surface 1a affects the airtightness of the compression chamber and significantly affects the compressor performance. The smaller the flatness of the end plate surface 1a is, the more the compressor performance can be improved. That is, the orbiting scroll having the good flatness of the mirror plate surface 1a improves the performance of the scroll compressor.
[0076]
Assuming that the power consumption of the compressor provided with the orbiting scroll having the flatness of the head plate surface of 7 μm, which is the limit of obtaining the conventional stable performance, is 100, the orbiting scroll 1 having the good flatness of the head plate surface 1a of 3 μm or less is obtained. With the compressor provided, the power consumption index becomes 95 or less, and the power consumption of the scroll compressor can be reduced by 5% or more, which greatly contributes to the performance improvement of the compressor.
[0077]
If the orbiting scroll processing methods according to the first to fourth embodiments of the present invention are combined, in the orbiting scroll having a thin-walled end plate surface for the purpose of a lightweight structure, the minimum required for the part is determined by the part to be processed. It can be processed by selecting the minimum chuck gripping force. Therefore, in a chuck in which the gripping force cannot be changed during the conventional processing, from the viewpoint of securing the degree of lap contour, it is necessary to perform the processing with a strong chuck gripping force which is unnecessary for the end plate surface processing, and the flatness of the end plate surface is deteriorated. Although this has been sacrificed, this problem can be avoided, and the contour of the wrap can be processed with high precision, and the end surface of the lap can be processed with high precision flatness easily and stably.
[0078]
Further, the orbiting scroll obtained by the above processing method has a high-precision mirror plate surface, can be provided as an excellent scroll compressor component, and can reduce gas leakage from the compression chamber, A scroll compressor with good performance is obtained.
[0079]
【The invention's effect】
As explained in detail above,BookAccording to the invention,Efficient machining can be performed and high-precision machining can be performed.It is possible to provide a machining method of the orbiting scroll..
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a step-by-step process method of a turning scroll according to an embodiment of the first invention.
FIG. 2 is an enlarged side cross-sectional view schematically illustrating an example of a state in which the orbiting scroll in FIG. 1 is being processed and a state in which the orbiting scroll is released from a chuck after the processing is completed.
3A and 3B are a cross-sectional view and a front view showing a difference in a contact state of a tool depending on a part in machining of the orbiting scroll.
FIG. 4 is a system diagram of a pneumatically operated composite chuck according to a second embodiment of the present invention.
5 is an enlarged side sectional view showing a state of the pulling nail shown in FIG. 4;
FIG. 6 is a diagram illustrating chuck accuracy according to an embodiment of the fourth invention.
FIG. 7 is a diagram showing performance of a scroll compressor according to an embodiment of the fifth invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a compression mechanism of a general scroll compressor.
9 is a side sectional view and a perspective view of a single orbiting scroll of the scroll compressor of FIG. 8;
FIG. 10 is a view showing an example of a conventional method of processing a revolving scroll.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a state before finishing the anti-end plate surface of a general orbiting scroll.
FIG. 12 is a cross-sectional view showing another example of the conventional processing method of the orbiting scroll.
FIG. 13 is an explanatory view showing a conventional composite chuck and a piping system.
FIG. 14 is a sectional view showing a state of a pulling claw of a conventional chuck.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Orbiting scroll, 1a ... Wrap, 1b ... End face, 1c ... Bottom, 1d ... Tooth end face, 1e ... Anti-end face, 1f ... Outer side, 1g ... Pulling nail engaging part, 1h ... Pulling nail engaging part Step, 2 ... Composite chuck, 2a ... Holding claw, 2b ... Pulling claw, 2c ... Backing plate, 2d ... Diaphragm structure spring, 2e ... Cylinder, 2f, 2g, 2h, 2n, 2o, 2p ... Solenoid valve , 2i, 2j ... pressure reducing valve, 2k ... cylinder, 2l ... claw retraction side pressure chamber, 2m ... claw opening side pressure chamber, 2q, 2r, 2s ... ... pressure reducing valve, 2t ... compressed air Generating device, 2u: step between pulling claws, 3: end mill for side processing, 4 ... end mill for bottom processing.

Claims

In a method of processing a revolving scroll in which a spiral wrap stands upright from a mirror surface,
Machining a plurality of embracing claws gripping the outer surface of the orbiting scroll from the radial direction, and a plurality of pull claws gripping the orbiting scroll attracted axially to the backing plate, said wrap side a gripping force of the Holding pawl and Holding pawl mechanism changing a weak gripping force when machining the bottom surface between the end plate surface and the lap than when, the end plate surface and a bottom surface than when the gripping force of the pulling pawl processing the lap side using a composite chuck having a pull pawl mechanism for changing a weak gripping force when working, to grip the orbiting scroll by the gripping force which the orbiting scroll is not moved during the processing of the lap side machining end mill, for the side milling A first step of finishing only the lap side surface using an end mill ,
The gripping force of the orbiting scroll by the composite chuck is adjusted in accordance with processing with a bottom processing tool having a smaller diameter than the groove width of the lap, which generates less processing resistance than the end mill for lap side processing. the O gripping force of the composite chuck Ri small illusion, using a pre-Symbol bottom face machining tool when, the bottom surface machining tool without contact with the lap side, machined end plate surface, a bottom surface, and then the bottom surface machining tool And a second step of processing the tip end surface of the orbiting scroll.

First, only the claws are actuated, the movement of the claws is completely stopped, and waits until the movement of the orbiting scroll is completely completed. Then, the pulling claws are actuated, and then processing by a tool is started. The method for processing an orbiting scroll according to claim 1, wherein: