JP3621932B2 - スクロール型圧縮機の製造法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和機や冷凍装置等などに適用されるスクロール型圧縮機に関し、特に、旋回スクロール部材を、自転を阻止した状態で公転旋回運動可能に支持することができるオルダムリンクを備えたスクロール型圧縮機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
スクロール型圧縮機は、固定スクロール部材と旋回スクロール部材とを、その渦巻き状の壁体どうしを組み合わせて配置し、固定スクロール部材に対して旋回スクロール部材を、自転を阻止した状態で公転旋回運動させることにより、各壁体間に形成される圧縮室の容積を漸次減少させ、この圧縮室内の流体の圧縮を行うものである。そして、このような旋回スクロール部材の自転防止を目的として、スクロール型圧縮機にはオルダムリンクが備えられている。
【0003】
このオルダムリンクの一例を、図4(a)から図4(c)に示す。同図に示すオルダムリンク1は、楕円形状をなすリング部2と、該リング部2の長径方向に向かって延在する一対の旋回側キー3と、リング部2の短径方向に向かって延在する一対の固定側キー4とを備えて構成されている。
【0004】
各固定側キー4は、それぞれ、リング部2の外周面から径方向外側に向かって突設されており、リング部2の上下面と面一の上下面を有している。そして、これら固定側キー4は、スクロール型圧縮機内のスラスト軸受面に形成されたキー溝(図示略)に対して、摺動自在に嵌合される。この嵌合により、オルダムリンク1は、前記スラスト軸受面に対して、図4(a)に示す矢印A方向に往復道することができるようになっている。
【0005】
また、各旋回側キー3は、リング部2の、前記旋回スクロール部材に面する側の面上の段違い位置に、リング部2の径方向外側に向かって突設されている。そして、これら旋回側キー3は、前記旋回スクロール部材の端板の外面に形成されたキー溝(図示略)に対して、摺動自在に嵌合される。この嵌合により、前記旋回スクロール部材は、オルダムリンク1に対して、図4(a)に示す矢印B方向に往復道することができるようになっている。
したがって、公転旋回運動中の前記旋回スクロール部材は、互いに直交する矢印A方向とB方向の往復動作を同時に行うため、前記旋回スクロール部材の自転が阻止される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前期旋回スクロール部材の端板に形成されたキー溝は機械加工で形成されており,一般的にエンドミルを使用して加工される場合が多い。そのため図5及び図6に示すような半円形のキー溝逃げ6aをボス5に設けていた。なお、図5は、旋回スクロール部材7を、ボス5が形成された側より見た視図であり、また図6は、旋回スクロール部材7のキー溝6に旋回側キー3を嵌合させた状態を示す、図5のE部拡大図である。また前記オルダムリンク1は、その旋回側キー3の基端側に角部3aを有しており、前記旋回スクロール部材の公転旋回運動時に、これら角部3aが旋回スクロール部材のボス(ニードルベアリング等を介して回転軸が接続される箇所)の外周面と干渉するのを避けるため、これら半円形のキー溝逃げ6aはできるだけ深く加工する必要があるものの、一方、ボス5の壁厚を部分的に薄くしてしまうので、かえって、ボス5の強度低下を招いてしまう恐れがある。また,半円形のキー溝逃げ部をボス5の壁にかからないよう設計する場合があるが,この場合,旋回スクロール部材の外径が大きくなることがあり,コスト,重量面で不利となる場合がある。
【0007】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、キー溝逃げの加工によるボス強度低下と、ボスに対する旋回側キーの干渉とを同時に防止することができるスクロール型圧縮機及びその製造方法の提供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
すなわち、請求項1に記載のスクロール型圧縮機の製造方法は、固定端板の一側面に立設された渦巻き状の壁体を有する固定スクロール部材と、旋回端板の一側面に立設された渦巻き状の他の壁体を有し、前記各壁体どうしをかみ合わせて圧縮室を形成する旋回スクロール部材と、該旋回スクロール部材を、自転を阻止しつつ公転旋回運動可能に支持するオルダムリンクとを備え、前記旋回端板が、その他側面側に、前記旋回スクロール部材を駆動する回転軸が接続されるボスと、前記オルダムリンクの旋回側キーが摺動可能に嵌合するキー溝と、前記旋回側キー及び前記ボス間の干渉を避けるキー溝逃げとを有するスクロール型圧縮機の製造法において、幅寸法aのキー溝と、幅寸法aよりも大きい幅寸法bを有するキー溝逃げとを荒削り加工する荒削り工程と、該荒削り工程の後、前記キー溝のみを仕上げ加工する仕上げ工程とを有することを特徴とする。
上記請求項1に記載のスクロール型圧縮機の製造方法によれば、荒削り工程で、従来よりも幅広なキー溝逃げを加工するので、ボスの側壁を深く掘らずとも、キー溝逃げの壁面と旋回側キーの角部との間隔を十分に確保することができるようになる。また、仕上げ工程で、加工精度が要求されるキー溝のみを仕上げ加工することで、従来のようにキー溝逃げを含めて仕上げ加工する場合に比較して、工数を減らすことができるようになる。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明のスクロール型圧縮機の一実施形態についての説明を、図面を参照しながら以下に行うが、本発明がこれのみに限定解釈されるものでないことはもちろんである。
なお、図1は、本実施形態のスクロール型圧縮機の全体構成を示す断面図である。また、図2は、同スクロール型圧縮機の旋回スクロール部材の外面を示す説明図である。また、図3は、同旋回スクロール部材の要部を示す図であって、図2のF部拡大図である。
【0012】
本実施形態のスクロール型圧縮機は、旋回スクロール部材のキー溝逃げの形状が特に特徴的であるが、まず、スクロール型圧縮機の全体構成についての説明を行った後、このキー溝逃げの詳細についての説明を続けて行うものとする。
【0013】
図1において、符号11はハウジングを示しており、このハウジング11は、カップ状に形成されたハウジング本体11aと、該ハウジング本体11aの開口端側に固定されてスラスト受け部材を兼ねる蓋板11b(フロントケース)とで構成されている。
ハウジング11の内部には、固定スクロール部材12および旋回スクロール部材13からなるスクロール圧縮機構が配設されている。固定スクロール部材12は、端板12aの一側面に渦巻き状の壁体12bが立設された構成となっている。旋回スクロール部材13は、固定スクロール部材12と同様に端板13aの一側面に渦巻き状の壁体13bが立設された構成となっており、壁体13bは固定スクロール部材12側の壁体12bと実質的に同一形状をなしている。また、壁体12b,13bの各上縁には、圧縮室Cの気密性を高めるチップシール27,28が配設されている。
【0014】
固定スクロール部材12は、ボルト14によってハウジング本体11aに締結されている。また、旋回スクロール部材13は、固定スクロール部材12に対して相互に公転旋回半径だけ偏心し、かつ180゜だけ位相をずらせた状態で、壁体12b,13bどうしをかみ合わせて圧縮室Cを形成するようになっている。そして、この旋回スクロール部材13は、蓋板11bと端板13aとの間に設けられたオルダムリンク1により、自転を阻止しつつ公転旋回運動可能に支持されている。なお、このオルダムリンク1については、従来の技術において図4を用いて説明したオルダムリンク1と同じであるので、同一符号を用いてその説明を省略する。
【0015】
蓋板11bには、クランク16aを備える回転軸16が貫通されており、ベアリング17a,17bを介して蓋板11bに回転自在に支持されている。そして、この蓋板11bは、旋回スクロール部材13のスラスト力を支持するスラスト受け部材を兼ねている。
旋回スクロール部材13側の端板13aの他端面の中央にはボス18が突設されている。ボス18にはクランク16aの偏心部16bが軸受19およびドライブブッシュ20を介して回動自在に収容されており、旋回スクロール部材13は回転軸16を回転させることによって公転旋回運動するようになっている。また、回転軸16には、旋回スクロール部材13に与えられたアンバランス量を打ち消すためのバランスウェイト21が取り付けられている。
【0016】
ハウジング11の内部には、固定スクロール部材12の周囲に吸入室22が形成され、さらにハウジング本体11a内の底面と端板12aの他側面とによって区画された吐出キャビティ23が形成されている。
ハウジング本体11aには、吸入室22に向けて低圧の流体を導く吸入ポート24が設けられ、固定スクロール部材12側の端板12aの中央には、容積を漸次減少させながら中心部に移動してきた圧縮室Cから吐出キャビティ23に向けて高圧の流体を導く吐出ポート25が設けられている。また、端板12aの他側面中央(裏面中央)には、所定の大きさ以上の圧力が作用した場合にのみ吐出ポート25を開く吐出弁26が設けられている。
【0017】
以上に本実施の形態のスクロール圧縮機の全体構成を説明したが、続いて、本発明の特徴である前記キー溝逃げについての説明を以下に行う。
図2に示すように、旋回端板13aの他側面側には、この旋回スクロール部材13を駆動する回転軸16が接続されるボス18と、オルダムリンク1の各旋回側キー3がそれぞれ摺動可能に嵌合する一対のキー溝31と、これら各旋回側キー3及びボス18間の干渉を避けるキー溝逃げ32とが形成されている。
【0018】
そして、各キー溝逃げ32は、該キー溝逃げ32の、キー溝31の長手方向に交差する寸法をbとし、またキー溝31の幅寸法をaとした場合に、b>aである楕円形状をなしている。すなわち、キー溝逃げ32の形状は、寸法bの方向に長い楕円形状となっている。
【0019】
図3の2点鎖線jに示すように、従来の半円形のキー溝逃げでは、その壁面と旋回側キー3の両角部3aとの干渉を避けるために、キー溝の長手方向に向かって深くキー溝逃げを加工する必要があるが、本実施形態では、幅広なキー溝逃げ32を採用しているので、ボス18の側壁を深く掘らずとも、キー溝逃げ32の壁面と旋回側キー3の両角部3aとの隙間間隔を十分に確保することができるようになっている。
【0020】
これらキー溝31及びキー溝逃げ32は、荒削り工程と仕上げ工程とによって形成される。まず、荒削り工程では、図示されないエンドミルで、幅寸法aのキー溝と、幅寸法aよりも大きい幅寸法bを有するキー溝逃げとを一発で切削加工する。この荒削り工程の後の仕上げ工程では、仕上げ用のエンドミルを用いて、キー溝31のみを仕上げ加工する。すなわち、図3に示すように、前記旋回側キー3の、各角部3aを含むどの部分も、キー溝逃げ32の内壁面に接触しないので、このキー溝逃げ32内の仕上げ加工を省略している。これにより、従来よりも工数を減らせるので、製造コストを下げることが可能となる。
【0021】
以上説明の構成を有するスクロール型圧縮機によれば、固定スクロール部材12に対して旋回スクロール部材13を前記シャフト16を介して公転旋回運動させることにより、各圧縮室Cが、旋回スクロール部材13の公転旋回運動に伴って外周端側から中心部側に向けて移動する。このように容積を漸次減少させながら高圧化していく圧縮ガスは、最終的には端板12の中心部に設置されている吐出ポート25から吐出されていく。
【0022】
本実施形態のスクロール型圧縮機は、キー溝31の幅寸法をaとし、キー溝逃げ32の寸法をbとした場合に、b>aとする構成を採用した。このように、従来よりも幅広なキー溝逃げ32を採用したことにより、ボス18の側壁を深く掘るようにキー溝逃げを加工せずとも、旋回側キー3とキー溝逃げ32との間の干渉を確実に防止することができるようになる。したがって、キー溝逃げの加工によるボス強度低下と、ボスに対する旋回側キーの干渉とを同時に防止することが可能となる。
【0023】
また、本実施形態のスクロール型圧縮機の製造方法では、幅寸法aのキー溝31と、幅寸法aよりも大きい幅寸法bを有するキー溝逃げ32とを荒削り加工する荒削り工程と、該荒削り工程の後、キー溝31のみを仕上げ加工する仕上げ工程とを有する方法を採用した。この方法によれば、従来よりも工数を減らせるので、製造コストを下げることが可能となる。
【0024】
なお、本実施形態では、固定スクロール部材12をハウジング本体11aにボルト14にて固定しているが、固定スクロール部材12を軸方向に僅かに移動できるように軸方向コンプライアンス機構を介して支持するようにしても良い。この場合、原則としてチップシールを省略することができる。
更にまた、本実施形態では、開放型スクロール圧縮機を例に説明したが、本発明は、密閉型電動圧縮機にも同様に適用可能である。
【0025】
【発明の効果】
本発明の請求項1に記載のスクロール型圧縮機の製造方法は、幅寸法aのキー溝と、幅寸法aよりも大きい幅寸法bを有するキー溝逃げとを荒削り加工する荒削り工程と、該荒削り工程の後、キー溝のみを仕上げ加工する仕上げ工程とを有する方法を採用した。この方法によれば、荒削り工程では、ボスの側壁を深く掘るようにキー溝逃げを加工せずとも、旋回側キーとキー溝逃げとの間の干渉を確実に防止することができるようになる。したがって、キー溝逃げの加工によるボス強度低下と、ボスに対する旋回側キーの干渉とを同時に防止することが可能となる。また、仕上げ工程で、加工精度が要求されるキー溝のみを仕上げ加工することで、従来よりも工数を減らせるので、製造コストを下げることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のスクロール型圧縮機の一実施形態を示す断面図である。
【図2】同スクロール型圧縮機の旋回スクロール部材の外面を示す説明図である。
【図3】同旋回スクロール部材の要部を示す図であって、図2のF部拡大図である。
【図4】スクロール型圧縮機のオルダムリンクの形状を示す図であって、(a)は、正面図であり、(b)は、(a)のC−C断面図であり、(c)は、(a)のD−D矢視図である。
【図5】従来のスクロール型圧縮機の旋回スクロール部材の外面を示す説明図である。
【図6】同旋回スクロール部材の要部を示す図であって、図5のE部拡大図である。
【符号の説明】
1・・・オルダムリンク
3・・・旋回側キー
12・・・固定スクロール部材
12a・・・固定端板
12b,13b・・・壁体
13・・・旋回スクロール部材
13a・・・旋回端板
16・・・回転軸
18・・・ボス
31・・・キー溝
32・・・キー溝逃げ
Claims (1)
- 固定端板の一側面に立設された渦巻き状の壁体を有する固定スクロール部材と、旋回端板の一側面に立設された渦巻き状の他の壁体を有し、前記各壁体どうしをかみ合わせて圧縮室を形成する旋回スクロール部材と、該旋回スクロール部材を、自転を阻止しつつ公転旋回運動可能に支持するオルダムリンクとを備え、
前記旋回端板が、その他側面側に、前記旋回スクロール部材を駆動する回転軸が接続されるボスと、前記オルダムリンクの旋回側キーが摺動可能に嵌合するキー溝と、前記旋回側キー及び前記ボス間の干渉を避けるキー溝逃げとを有するスクロール型圧縮機の製造法において、
幅寸法aのキー溝と、幅寸法aよりも大きい幅寸法bを有するキー溝逃げとを荒削り加工する荒削り工程と、
該荒削り工程の後、前記キー溝のみを仕上げ加工する仕上げ工程とを有することを特徴とするスクロール型圧縮機の製造法。
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