JP4032697B2 - 圧縮機、圧縮機の加工方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮機及び圧縮機の加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
圧縮機においてその圧縮室に連通する小径の孔を設けた構造については、特開２０００-３２９０７５号公報などにより知られている。これらの従来のスクロール圧縮機の構造において、固定スクロールは台板部の一方の面例えば下面に板状渦巻歯が形成されるとともに固定スクロールの側面からは、冷凍サイクルに接続される吸入管が密閉容器を貫通して圧入されている。
【０００３】
一方固定スクロールに対向する揺動スクロールは、台板部の上面に固定スクロールの板状渦巻歯と実質的に同一形状の板状渦巻歯が設けられており、この両方の渦巻歯がかみ合って幾何学的に圧縮室を形成している。揺動スクロールの板状渦巻歯と反対側の面すなわち下面の中心部には中空円筒のボス部が形成されており、クランクシャフト上端の揺動軸部と回転自在に係合されている。また同面にはコンプライアントフレームのスラスト軸受と圧接摺動可能なスラスト面が形成されている。揺動スクロール台板部には上面側の固定スクロールとの間に形成した圧縮室と仮面側のスラスト面とを貫通する抽気孔が設けられ、圧縮途中の冷媒ガスを抽出してスラスト軸受面に導く構造となっている。
【０００４】
コンプライアントフレームは、その外周部に設けられた上下２つの円筒面に接触支持するガイドフレームの内周部により、半径方向に支持されており、その中心部にはモータにより回転駆動されるクランクシャフトを半径方向に支持する、主軸受や副主軸受が形成されている。またスラスト軸受面内からコンプライアントフレームを軸方向に貫通し、フレーム空間に連通する連絡通路が設けてあり、その揺動スクロール側開口部は揺動スクロール抽気孔に対面して配置されている。
【０００５】
密封されたガイドフレームの内周面とコンプライアントフレームの外周面からなるフレーム空間は、コンプライアントフレームの連絡通路とのみ連通しており、揺動スクロール抽気孔より供給される圧縮途中の冷媒ガスを封入する構造となっている。
【０００６】
次にこのスクロール圧縮機の基本動作について説明する。低圧の吸入冷媒は吸入管から固定スクロールおよび揺動スクロールの板状渦巻歯で形成される圧縮室に入る。モータに連結されたクランクシャフトにより駆動される揺動スクロールは偏心旋回運動を行うとともに圧縮室の容積を減少させる。この圧縮行程により吸入冷媒は高圧となり、固定スクロールの吐出ポートより吐出され、密閉容器内を高圧雰囲気で満たし、やがて吐出管から圧縮機外に放出される。なお、上記圧縮行程において圧縮途中の中間圧力の冷媒ガスは揺動スクロールの抽気孔よりコンプライアントフレームの連絡通路を経て、フレーム空間に導かれ、この空間の中間圧力雰囲気を維持する。
【０００７】
さて、コンプライアントフレームには、圧縮作用により固定スクロールと揺動スクロールが軸方向に離れようとするスラストガス力等が下向きの力として作用する。一方、圧縮途中の冷媒ガスが導かれたフレーム空間の中間圧力がコンプライアントフレームに作用する力等が上向きの力として作用する。定常運転時においては前述した上向きの力が下向きの力を上回るように設定されており、このためコンプライアントフレームは上下２つの嵌合された円筒面にガイドされて上方に浮上する。揺動スクロールはコンプライアントフレームと密着摺動して同様に浮上し、その板状渦巻歯を固定スクロールに接触させて摺動する。これにより、揺動スクロール板状渦巻歯の歯先と固定スクロールの歯底との間の隙間からの圧縮ガスの洩れを大幅に縮減でき、圧縮機の高効率での運転を実現できる。反対側の、固定スクロール板状渦巻歯の歯先と揺動スクロールの歯底との間の隙間からの洩れについても、同様に縮減されるのは言うまでもない。
【０００８】
また起動時や液圧縮時などにおいて、圧縮室内に通常運転時の何倍もの高い圧力が発生した場合には、前述したスラストガス力が大きくなり、揺動スクロールはスラスト軸受を介してコンプライアントフレームを下方へ強く押し下げる。よって、揺動スクロールの板状渦巻歯の歯先と固定スクロールの歯底の間には比較的大きな隙間が生じて、圧縮室内の異常な圧力上昇はリリーフされる。これにより、スクロール板状渦巻歯の破壊や、軸受の焼付等の不具合は回避され、圧縮機の高信頼性・高寿命を実現出来る。
【０００９】
つまり、コンプライアントフレームとガイドフレームによって構成されるフレーム空間に圧縮途中の中間圧力ガスを導入するという本機構により、圧縮機の高い効率と信頼性とが両立されるものであり、本機構は中間圧力ガスを導入させる機能を担う抽気孔の存在により成り立っているものである。
【００１０】
図１２（ａ）、（ｂ）は揺動スクロールに設けられた抽気孔を示したものである。前記のように、抽気孔１９ｈの圧縮室側開口部１９ｋは、揺動スクロール１９の板状渦巻歯の比較的中心側に配置されている。反対に抽気孔１９ｈのコンプライアントフレーム側開口部１９ｉは、揺動スクロール１９の下部に配置したコンプライアントフレームの連絡通路の揺動スクロール側開口部と連通させる必要があるために、揺動スクロール板状渦巻歯の比較的外側に配置されている。よって、図９（ａ）の様に抽気孔は、台板に鉛直な穴ではなく、すなわち台板に対して進入角を持った斜め穴となっている。具体的には５０〜７０度程度の進入角となっている。また、図９（ｂ）に示すように、３本の穴と抽気孔栓１９ｊによる構成となっている場合もある。
【００１１】
次に、別の形態の従来の圧縮機について説明する。図１３は従来のインジェクション機能を有するロータリ圧縮機の縦断面図である。これに示すように、密閉容器２７内にモータ２６およびこれにより駆動される圧縮機構部を内蔵し、底部には圧縮機構摺動部を潤滑およびシールするための冷凍機油３２が貯留されている。圧縮機構部は、シリンダ３４、シリンダの上下の端面を閉塞する上軸受３５、下軸受３６によって圧縮室が形成されており、上下軸部を上軸受、下軸受に支持されたクランクシャフト３７の偏心部３７ａには、ローリングピストン３８が回転自在に挿嵌されている。またローリングピストンの外周に接しながら往復運動するベーン（図示せず）によって、シリンダ内は冷媒吸入室と圧縮室に分割されている。上軸受にはインジェクション孔３９が圧縮室に臨む位置に設けられており、接続管孔４０に圧入された接続管４１によって、インジェクション管４２が接続されている。
【００１２】
次にこのロータリ圧縮機の基本動作について説明する。低圧の冷媒ガスは吸入管２４よりシリンダ３４内へと導入される。そして回転子３０と固定子３１にて構成されるモータ２６に直結されたクランクシャフト３７の回転により、ローリングピストン３８が偏心回転し吸入および圧縮室の容積が変化することにより、冷媒ガスの吸入、圧縮、吐出が行われる。圧縮要素部より密閉容器２７内へと吐出された高温高圧の冷媒ガスは、吐出管２５から密閉容器外へ吐出される。また、インジェクション管４２を通じて密閉容器外より導入された冷媒は、上軸受３５のインジェクション孔３９を通じて圧縮室内へと注入されて、冷凍能力を増大させたりあるいは圧縮ガスの冷却を行う。
【００１３】
インジェクション管の取付は、圧縮機の構造上、圧縮要素部を密閉容器内に挿入した後に行われている。インジェクション管と、その先端に取り付けられた接続管４１は、密閉容器内へ挿入され、上軸受のインジェクション孔へとつながる接続管孔４０へ圧入固定される。接続管孔と接続管を圧入、インジェクション管と密閉容器を溶接とすることで、冷媒の洩れを防止している。図１３に示すように、上軸受のインジェクション孔は前記の圧入・溶接を容易にするため、上軸受のつば部分外周部に、水平な横孔として形成されている。また冷媒を圧縮室へと導くため、前記の水平な横孔と圧縮室とを結ぶ、縦孔が形成されている。
【００１４】
インジェクション孔から圧縮室への冷媒の注入は、ローリングピストンの回転によって生じるインジェクション孔の圧縮室への開閉によって行われる。インジェクション孔の圧縮室側開口部の位置は、インジェクション孔から注入された冷媒の吸入管への逆流防止や、圧縮ガスのインジェクション孔への逆流防止、インジェクション孔の圧縮室への開閉時間、を考慮して設計される。すなわち、圧縮室の吸入口が閉じた後に開口し、圧縮ガスの圧力が高くなり過ぎない内に閉口する位置となる。よって、シリンダ外周より内側の圧縮室の中間付近に設けらるので、インジェクション孔は自ずと深穴となる。また、冷媒ガスの注入量を最適化するために、インジェクション孔の孔径は小さく設定されており、直径０．５〜２．０ｍｍ程度の細孔となっている。従来、インジェクション孔の加工は、エンドミル・ドリル等の切削加工により行われていた。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
以上に説明した従来のコンプライアントフレームが軸方向に可動である前記のスクロール圧縮機は、揺動スクロールの抽気孔を加工する際に以下のような問題があった。図１２（ｂ）に示すように３本の穴と抽気孔栓１９ｊにて構成される場合、加工する孔の数が多く、かつ孔の径や加工する方向も異なり、またネジ穴加工を要するので、加工時間の増加、加工時の工具・治具の交換等の手間が掛かっていた。また抽気孔栓という別部品が必要で、かつその組み付けの手間もかかり、生産性が非常に悪かった。
【００１６】
また図１２（ａ）に示すように斜め穴にて抽気孔を形成する場合には、以下のような問題があった。前述のように抽気孔は揺動スクロール台板に対して５０〜７０度程度の進入角を持った斜め穴となっている。よってドリルのみによる加工は困難で、まずエンドミルにより案内となる穴を浅く加工した後にドリルによる孔明け加工を行うという、２工程による加工の必要があった。
【００１７】
また、前述のように抽気孔は直径０．５〜１．５ｍｍ程度の細孔であり、深さは直径の５〜４０倍にもなる深孔であるため、多大な加工時間を要していた。エンドミル・ドリルともに小径であるために、折損を避けるためには刃具の回転数・送り速度を極めて遅くし、突き出し長さの異なる刃具による数工程に分けた段階的な加工や、切り屑を排除するために刃具を孔から戻して出し入れするステップ加工、等を行う必要があった。よって、一つの孔を加工するのに、刃具の交換に要する時間も含めると１０〜２０分もの時間が掛かっていた。加えて、刃具の折損・曲がりが生じてしまうので刃具寿命が短く、５〜１０回の加工で刃具交換の必要があった。
【００１８】
また、前述のように抽気孔の板状渦巻歯側開口部１９ｋは、板状渦巻歯に極めて接近した位置、例えば開口部円周と板状渦巻歯の最短部分の距離で０〜０．５ｍｍに設置されている。しかし刃具が小径であり、かつ斜め孔加工は反対側の台板側から行わざるを得ないので、加工終了側となる板状渦巻歯側に到達した孔の開口部の位置精度は当然悪く、バラツキも大きいため不良率が高かった。また、不良と至らない場合であっても孔の位置精度が大きくバラツキも大きいため、抽気孔が圧縮室に開口するタイミングにズレが生じて、フレーム空間への中間圧の供給に不具合を生じ、圧縮機の安定した性能・起動性が得られなかった。
【００１９】
本抽気孔の加工は孔の位置精度が重要であるため、台板や板状渦巻歯渦巻歯などの精密仕上加工の完了後に行う必要がある。スクロール渦巻の加工には、その幾何学的な形状から専用の工作機械により非常に大きなコストと時間を必要としており、よって最終工程である抽気孔の孔明けでの刃具の折損や位置精度不良による製品の脱落は、多大な生産性の浪費となるもので、大きな損失となっていた。
【００２０】
また、孔の開口部の両側には加工でバリが生じるため、それを取り除く必要があった。特に板状渦巻歯側開口部に生じたバリは、開口部が渦巻歯に極めて接近しているためバリを取り除くのは非常に難しく、熟練作業者による顕微鏡を覗きながらの除去作業を行う必要があった。また万一バリが残ったままであると、板状渦巻歯の歯先にバリを噛み込んで圧縮機が運転されてしまい、ロック・摩耗・焼付等の不具合を発生させる恐れがあった
【００２１】
次に従来のインジェクション機能を有するロータリ圧縮機は、上軸受のインジェクション孔を加工する際に図１３に示すように、インジェクション孔が上軸受のつば部分外周部の水平な横孔と圧縮室へと結ぶ縦孔で形成されている場合、加工する孔の数が多く、かつ孔の径や加工する方向も異なるので、加工時間の増加、加工時の工具・治具の交換等の手間が掛かっていた。また、インジェクション孔は直径０．５〜２．０ｍｍ程度の細孔であり、深さは直径の５〜４０倍にもなる深孔であるため、多大な加工時間を要していた。エンドミル・ドリルともに小径であるために折損を避けるためには、刃具の回転数・送り速度を極めて遅くし、突き出し長さの異なる刃具による数工程に分けた段階的な加工や、切り屑を排除するために刃具を孔から戻して出し入れするステップ加工、等を行う必要があった。よって、一つの孔を加工するのに、刃具の交換に要する時間も含めると１０〜２０分もの時間が掛かっていた。加えて、刃具の折損・曲がりが生じてしまうので刃具寿命が短く、５〜１０回の加工で刃具交換の必要があった。
【００２２】
また、孔の開口部の両側には加工でバリが生じるため、それを取り除く必要があった。万一バリが残ったままであると、ローリングピストンの端面や圧縮室内にバリを噛み込んで圧縮機が運転されてしまい、ロック・摩耗・焼付等の不具合を発生させる恐れがあった。
【００２３】
この発明は上記の問題点を解決するためになされたもので、圧縮機の圧縮室に通じる細孔、すなわち抽気孔、インジェクション孔等の加工精度を向上し、生産性、信頼性に優れた圧縮機及び圧縮機の加工方法を提供することを目的とする。この発明は精度を要求される圧縮要素部品を簡単に短時間に加工するものである。この発明は信頼性の高い圧縮機の構造を提供するものである。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
この発明の圧縮機は、吸入した給気を圧縮する圧縮室を形成する圧縮要素部品と、圧縮室の内外を連通可能に、圧縮要素部品の加工面に対して直角で無い進入角を有し小径でこの径より大幅に長い連通孔と、を備え、連通孔は放電加工により形成されたものである。
【００２５】
この発明の圧縮機は、それぞれの台板上の板状渦巻歯が相互間に圧縮室を形成するようにかみ合わされた固定スクロールおよび揺動スクロールと、揺動スクロールを駆動するクランクシャフトと、固定スクロール及びクランクシャフトを少なくとも半径方向に支持する支持体と、固定スクロールまたは揺動スクロールの台板に設けられ圧縮室と圧縮室の外部で支持体側の空間とを連通する小径でこの径より大幅に長い連通孔と、を備え、連通孔は放電加工により形成されたものである。
【００２６】
この発明の圧縮機は、モーターにて駆動されたクランクシャフトの回転によりローリングピストンが偏心回転し給気を圧縮するシリンダー内に設けられた圧縮室と、圧縮室を形成するシリンダの周囲を閉塞しシリンダーに固定された圧縮要素部品と、圧縮要素部品を貫通し圧縮室内に外部より冷媒ガスもしくは液を注入する小径でこの径より大幅に長い連通孔と、を備え、連通孔は放電加工により形成されたものである。
【００２７】
この発明の圧縮機の連通孔は、孔の径が２ミリメートル以下の小径であって、孔の長さが孔の径の５倍以上というものである。
【００２８】
この発明の圧縮機の加工方法は、放電加工用電極を一定方向に移動可能にセットするステップと、圧縮機の圧縮室を形成する圧縮要素部品の加工面を前記一定方向とは直角ではなく所定の侵入角で放電加工用電極を侵入可能なように位置決めするステップと、圧縮要素部品に放電加工用電極を放電加工しながら侵入させて小径でこの径より大幅に長い連通孔を加工するステップと、を備えたものである。
【００２９】
この発明の圧縮機の加工方法は、放電加工用電極の放電加工時の送り量をほぼ孔明け完了時に停止する量にあらかじめセットするステップと、を備えたものである。またこの発明の圧縮機の加工方法は、連通孔を放電加工時に連通穴の両側に加工液を供給するステップと、を備えたものである。
【００３０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明のスクロール圧縮機の縦断面図である。図において、１８は固定スクロールであり、外周部はガイドフレーム２２にボルト（図示せず）によって締結されている。台板部１８ａの一方の面（図において下側）には板状渦巻歯１８ｂが形成されると同時に、外周部にはオルダム案内溝１８ｃがほぼ一直線上に２ケ形成されている。このオルダム案内溝１８ｃにはオルダムリング２３の爪２３ａが往復摺動自在に係合されている。さらに固定スクロールの側面からは、吸入管２４が密閉容器２７を貫通して圧入されている。
【００３１】
１９は揺動スクロールであり、台板部１９ａの上面には固定スクロール１８の板状渦巻歯１８ｂと実質的に同一形状の板状渦巻歯１９ｂが設けられており、幾何学的に圧縮室１８ｄを形成している。板状渦巻歯１９ｂと反対側の面の中心部には中空円筒のボス部１９ｆが形成されており、クランクシャフト２１上端の揺動軸部２１ａと回転自在に係合されている。また同面にはコンプライアントフレーム２０のスラスト軸受２０ａと圧接摺動可能なスラスト面１９ｄが形成されている。揺動スクロール台板の外周部には、前記固定スクロールのオルダム案内溝１８ｃと９０度の位相差をもつ、オルダム案内溝１９ｅがほぼ一直線上に２ケ形成されており、このオルダム案内溝１９ｅにはオルダムリング２３の爪２３ｂが往復摺動自在に係合されている。また台板部１９ａには圧縮室１８ｄとスラスト面１９ｄを貫通する抽気孔１９ｈが設けられ、圧縮途中の冷媒ガスを抽出してスラスト面に導く構造となっている。
【００３２】
２０はコンプライアントフレームで、その外周部に設けられた上下２つの円筒面２０ｃ、２０ｄを、ガイドフレーム２２の内周部に設けた円筒面２２ａ、２２ｂにより、半径方向に支持されており、その中心部にはモータ２６により回転駆動されるクランクシャフト２１を半径方向に支持する主軸受２０ｂおよび副主軸受２０ｆが形成されている。またスラスト軸受２０ａ面内からコンプライアントフレーム２０を軸方向に貫通し、フレーム空間２２ｃに連通する連絡通路２０ｇが設けてあり、その揺動スクロール側開口部２０ｅは揺動スクロール抽気孔１９ｈに対面して配置されている。
【００３３】
２２はガイドフレームで外周面２２ｄは焼嵌め、もしくは溶接などによって密閉容器２７に固着されている。またガイドフレーム２２の内周面には、コンプライアントフレーム２０の外周面に形成された上下円筒面２０ｃ、２０ｄと係合する円筒面２２ａ、２２ｂおよびシール材を収納するシール溝が２ケ所設けられており、それぞれシール材２８ａ、２８ｂが設置されている。これら２つのシール材を用いて密封されたガイドフレーム２２の内周面とコンプライアントフレーム２０の外周面からなるフレーム空間２２ｃは、コンプライアントフレームの連絡通路２０ｇとのみ連通しており、揺動スクロール抽気孔１９ｈより供給される圧縮途中の冷媒ガスを封入する構造となっている。
【００３４】
２１はクランクシャフトであり、その上端部は揺動スクロール１９の揺動軸受１９ｃと回転自在に係合する揺動軸２１ａが形成されており、その下側にはクランクシャフトバランサ２１ｄが焼嵌められている。さらにその下にはコンプライアントフレームの主軸受２０ｂおよび副主軸受２０ｆと回転自在に係合する主軸部２１ｂが形成されている。またクランクシャフトの下側はサブフレーム２９の副軸受２９ａと回転自在に係合する副軸部２１ｃが形成され、この副軸部と前述した主軸部の間にはロータ３０が焼嵌められている。さらにクランクシャフトの下端にはオイルパイプ２１ｅが圧入されており、密閉容器２７底部に貯留されている冷凍機油３２を吸い上げる構造となっている。密閉容器にはステータ３１が焼嵌められており、また側面にはガラス端子３３が設置されており、ステータからのリード線が接合されている。
【００３５】
次にこのスクロール圧縮機の基本動作について説明する。低圧の吸入冷媒は吸入管２４から固定スクロール１８および揺動スクロール１９の板状渦巻歯で形成される圧縮室１８ｄに入る。モータ２６に連結されたクランクシャフト２１により駆動される揺動スクロール１９は偏心旋回運動を行うとともに圧縮室１８ｄの容積を減少させる。この圧縮行程により吸入冷媒は高圧となり、固定スクロール１８の吐出ポート１８ｅより吐出され、密閉容器２７内を高圧雰囲気で満たし、やがて吐出管２５から圧縮機外に放出される。なお、上記圧縮行程において圧縮途中の中間圧力の冷媒ガスは揺動スクロール１９の抽気孔１９ｈよりコンプライアントフレーム２０の連絡通路２０ｇを経て、フレーム空間２２ｃに導かれ、この空間の中間圧力雰囲気を維持する。
【００３６】
さて、コンプライアントフレーム２０には、圧縮作用により固定スクロール１８と揺動スクロール１９が軸方向に離れようとするスラストガス力と、ボス部空間１９ｇの中間圧力によりコンプライアントフレーム２０と揺動スクロール１９が離れようとする力の合計が、図中下向きの力として作用する。一方、圧縮途中の冷媒ガスが導かれたフレーム空間２２ｃの中間圧力がコンプライアントフレームに作用する力と、密閉容器２７内の高圧がコンプライアントフレーム下部のボス部端面に作用する力の合計が、図中上向きの力として作用する。定常運転時においては前述した上向きの力が下向きの力を上回るように設定されており、このためコンプライアントフレーム２０は上下２つの嵌合された円筒面２０ｃ、２０ｄにガイドされて上方に浮上する。揺動スクロール１９はコンプライアントフレームと密着摺動して同様に浮上し、その板状渦巻歯１９ｂを固定スクロール１８に接触させて摺動する。これにより、揺動スクロール板状渦巻歯の歯先と固定スクロールの歯底との間の隙間からの圧縮ガスの洩れを大幅に縮減でき、圧縮機の高効率での運転を実現できる。反対側の、固定スクロール板状渦巻歯１８ｂの歯先と揺動スクロールの歯底との間の隙間からの洩れについても、同様に縮減されるのは言うまでもない。
【００３７】
また起動時や液圧縮時などにおいて、圧縮室内に通常運転時の何倍もの高い圧力が発生した場合には、前述したスラストガス力が大きくなり、揺動スクロール１９はスラスト軸受２０ａを介してコンプライアントフレーム２０を下方へ強く押し下げる。よって、揺動スクロールの板状渦巻歯の歯先と固定スクロールの歯底の間が離れる方向に力が加わり比較的大きな隙間が生じて、圧縮室内の異常な圧力上昇はリリーフされる。これにより、スクロール板状渦巻歯の破壊や、軸受の焼付等の不具合は回避され、圧縮機の高信頼性・高寿命を実現出来る。
【００３８】
つまり、コンプライアントフレーム２０とガイドフレーム２２によって構成されるフレーム空間２２ｃに圧縮途中の中間圧力ガスを導入するという機構により、圧縮機の高い効率と信頼性とが両立されるものであり、本機構は中間圧力ガスを導入させる機能を担う抽気孔１９ｈの存在により成り立っているものである。
【００３９】
ここでコンプライアントフレームおよび揺動スクロールの浮上力を発生させる、抽気孔１９ｈと、フレーム空間２２ｃの中間圧力について補足説明する。フレーム空間には、圧縮室１８ｄにおいて圧縮途中の冷媒ガスが、揺動スクロール抽気孔とコンプライアントフレーム連絡通路２０ｅを経て供給される。また、前記のように通常運転時においては、揺動スクロールとコンプライアントフレームの密着摺動により、中間圧力雰囲気のフレーム空間から吸入圧力雰囲気空間１８ｆへの洩れはない構造となっている。
【００４０】
図２は、揺動スクロール１９に設けられた抽気孔１９ｈの圧縮室側開口部１９ｋが臨む三日月形の圧縮室と、クランク角の説明図で（ａ）は開口部１９ｋが揺動スクロール板状渦巻歯に近い位置にある場合、（ｂ）は開口部１９ｋが揺動スクロール板状渦巻歯から離れた位置にある場合である。図中に記載した角度であるクランク角は渦巻歯外周側に初めて三日月形の圧縮室が形成された時点を０度とし、クランク角が９０、１８０、２７０度になるにつれて、揺動スクロールの偏心旋回運動により圧縮室容積が減少することで、冷媒ガスの圧縮行程をなす。抽気孔の圧縮室側開口部１９ｋは、揺動スクロール板状渦巻歯の渦巻いている比較的中心側に配置されているので、固定および揺動スクロールの板状渦巻歯により幾何学的に構成される三日月形の圧縮室に、常時臨む位置となる。これにより、フレーム空間の中間圧力が、連絡通路と抽気孔を経て吸入圧力雰囲気空間に逆流することはない。よって、圧縮機の性能を損なうことなく運転される。具体的には、抽気孔の圧縮室側開口部は、揺動スクロール板状渦巻歯の巻き終わり（外側）位置から、最低でも一回り以上内側の台板に設ける必要がある。図２（ａ）では、板状渦巻歯の巻き終わり位置からちょうど一回り内側である。なおこれらの歯の厚みは圧縮機の大きさにもよるが４．５ミリメートルのように数ミリである。
【００４１】
従来例で示した図１２（ａ）、（ｂ）は揺動スクロールに設けられた抽気孔を示したもので、前述のように、抽気孔の圧縮室側開口部１９ｋは、揺動スクロール板状渦巻歯の渦の比較的中心側に配置されている。反対に抽気孔のコンプライアントフレーム側開口部１９ｉは、コンプライアントフレームの連絡通路の揺動スクロール側開口部２０ｅと連通させる必要があるために、揺動スクロール板状渦巻歯の比較的外側に配置されている。よって、図１２（ａ）の様に抽気孔は、台板に鉛直な穴ではなく、すなわち台板に対して進入角を持った斜め穴となっている。具体的には５０〜７０度程度の進入角となっている。また、図１２（ｂ）に示すように、３本の穴と抽気孔栓１９ｊによる構成となっている場合もある。
【００４２】
図３は図２で説明したクランク角位置すなわち揺動回転による、圧縮室内圧力、および抽気孔の圧縮室側開口部の圧力、およびフレーム空間の圧力、の推移を示したものである。実線は圧縮室１８ｄ内部の圧力の変化、１点鎖線は抽出孔の圧縮室側開口部１９ｋの圧力の変化、フレーム空間２２ｃ内の圧力の変化を示す。なおクランク角は、固定および揺動スクロールの板状渦巻歯のなす三日月形の圧縮室が、渦巻歯外周側に初めて形成された時点を０度とし、抽気孔の圧縮室側開口部はクランク角で０〜３６０度の区間で圧縮室に臨む位置に設定した。図３より圧縮室内圧力は、クランク角とともに上昇して約１．２５回転（３６０+９０度）で吐出圧力（Ｐｄ）に達し、吐出ポートから吐き出される。一方、抽気孔の圧縮室側開口部圧力は、クランク角０〜３６０度まで一つの圧縮室圧力に開口しているが３６０度を境に一つ外側の圧縮室に移り開口するので、圧力は不連続な形で急激に低下する（吸入圧力Ｐｓ）。またフレーム空間は、抽気孔と連絡通路を介して圧縮室に常時臨んでいるので、その圧力は圧縮室の内圧変動につられて若干緩和された圧力脈動を取りながら推移する。フレーム空間の中間圧力の平均値はこの積算平均となる。
【００４３】
図２（ａ）と図２（ｂ）は抽気孔の圧縮室側開口部の位置の違いによる、開口部と圧縮室との連通区間の変化を示したものである。図２（ａ）のように開口部が板状渦巻歯に近い位置にある場合は、クランク角で０〜３６０度の区間で圧縮室に臨む事になる。一方、図２（ｂ）のように、開口部が板状渦巻歯より離れた位置にある場合は、噛み合わされた固定スクロールの板状渦巻歯の歯先面により、開口部が塞がれてしまう区間が生じるため、例えばクランク角で９０〜２７０度の区間でのみ圧縮室に臨む事になる。この連通区間の短期化は、圧縮機の起動時においてフレーム空間に中間圧力を供給する時間を短くさせるため、安定運転を行うまでに要する時間が長くなり起動性を損なうことになる。よって、抽気孔の圧縮室側開口部は、板状渦巻歯に極めて接近した位置、例えば開口部円周と板状渦巻歯の最短部分の距離で０〜０．５ｍｍに設置されている。
【００４４】
図４は抽気孔の孔径と、フレーム空間に伝播する圧力変動の関係を示したものである。孔径によって図中の線の種類を変えている。図より、孔径が大きくなるほど絞りによる圧力変動の減衰効果は小さくなり、フレーム空間２２ｃの圧力変動が大きくなる。反対に孔径を小さくするほど圧力変動の減衰効果は大きくなり、安定したフレーム空間２２ｃの中間圧力を維持できる。フレーム空間の中間圧力の変動が大きいと、抽気孔１９ｈを通じて冷媒ガスが差圧により行き来することによる呼吸損失が生じて、圧縮機の効率が低下する。よって、これを防ぐために抽気孔の孔径は小さく設定されており、直径０．５〜１．５ｍｍ程度の細孔となっている。また、抽気孔は揺動スクロールの台板１９ａを貫通するものであるが、台板には圧縮ガスの圧力および液圧縮時のパンピングによる異常高圧に耐えうる強度が必要なため、その厚さは十分確保されなければならない。よって、抽気孔は自ずと深孔となり、例えば抽気孔の台板に対する進入角が６０度、台板の厚さが１０ｍｍであれば、深さは２０ｍｍにもなる。
【００４５】
図１３は既に説明したようにインジェクション機能を有するロータリ圧縮機の縦断面図である。これに示すように、シリンダ内は冷媒吸入室と圧縮室に分割されている。上軸受にはインジェクション孔３９が圧縮室に臨む位置に設けられており、接続管孔４０に圧入された接続管４１によって、インジェクション管４２が接続されている。インジェクション管４２を通じて密閉容器外より導入された冷媒は、上軸受３５のインジェクション孔３９を通じて圧縮室内へと注入されて、冷凍能力を増大させたりあるいは圧縮ガスの冷却を行う。図５は上軸受構造の説明図であって、インジェクション管４２が接続される接続管孔４０にインジェクション孔３９が連通している状態を示す。
【００４６】
インジェクション管４２の取付は、圧縮機の構造上、圧縮要素部を密閉容器２７内に挿入した後に行われている。インジェクション管４２と、その先端に取り付けられた接続管４１は、密閉容器内へ挿入され、上軸受のインジェクション孔へとつながる接続管孔４０へ圧入固定される。接続管孔と接続管を圧入、インジェクション管と密閉容器を溶接とすることで、冷媒の洩れを防止している。図５に示すように、上軸受の端面に対して斜め孔が形成されている。
【００４７】
インジェクション孔３９から圧縮室への冷媒の注入は、ローリングピストン３８の回転によって生じるインジェクション孔３９の圧縮室への開閉によって行われる。インジェクション孔３９の圧縮室側開口部の位置は、インジェクション孔から注入された冷媒の吸入管への逆流防止や、圧縮ガスのインジェクション孔への逆流防止、インジェクション孔の圧縮室への開閉時間、を考慮して、圧縮室の吸入口が閉じた後に開口し、圧縮ガスの圧力が高くなり過ぎない内に閉口する位置となる。よって、シリンダ外周より内側の圧縮室の中間付近に設けらるので、インジェクション孔は必要な位置まで斜め穴となり自ずと深穴となる。また、冷媒ガスの注入量を最適化するために、インジェクション孔の孔径は小さく設定されており、直径０．５〜２．０ｍｍ程度の細孔となっている。従来の複数の孔が１つのインジェクション孔となり加工の手間と時間を省略することが出来る。このようなインジェクション孔３９は図１３からも分かるようにロータリー圧縮機の下軸受３６でも良く、更に、スクロール圧縮機やレシプロ圧縮機などにもインジェクション孔を設け、冷媒を圧縮室へ注入して冷凍能力を増大させたり、圧縮ガスの冷却を行うことが出来る。スクロール圧縮機のインジェクション孔は固定された固定スクロールの台板１８ａに小径の深穴を同様にもうけることになるし、レシプロの場合も圧縮を行うピストンと圧縮室の配置の関係からインジェクション孔３９の圧縮室側開口部の位置は、インジェクション孔から注入された冷媒の吸入管への逆流防止や、圧縮ガスのインジェクション孔への逆流防止、インジェクション孔の圧縮室への開閉時間、を考慮して、圧縮室の吸入口が閉じた後に開口し、圧縮ガスの圧力が高くなり過ぎない内に閉口する位置となる。
【００４８】
図６は本発明のスクロール圧縮機の、揺動スクロール抽気孔の放電加工例を示したものである。図６は放電加工機の構成を表しており、４は揺動スクロール１９のスラスト軸受面を上にして渦巻歯の面を下に設置した状態である。７はコラム、すなわちベッド１に固定され加工ヘッド８を支える支柱である。ベッド１上にテーブル２を有し、その上面に揺動スクロールの抽気孔加工用治具３とワーク４（揺動スクロール）を固定してある。テーブル２はスライド機構５によってＸ軸（図において紙面に対して垂直方向）及びＹ軸方向（図において左右方向）に移動可能に設置されており、テーブル２及び抽気孔加工用治具３、ワーク４は加工槽６に包囲されている。テーブル２の後方には、ベッド１の上面からコラム７が設置されており、更にコラム７前面には加工ヘッド８が取り付けられている。加工ヘッド８には、主軸部９がＺ軸方向（図において垂直方向）に移動可能に設置されていて、主軸部９の下端部には電極チャック１０が取り付けられている。電極チャック１０には中心孔を有する中空状の細孔加工用の電極１１が保持される。また、電極１１をＺ軸方向へ正確に案内するために、電極ガイド１２が取り付けられている。また、図示されていないが、加工液を供給する加工液供給装置、加工槽からの加工液を受け、加工屑を除去した後に再び加工液タンクへ供給する、加工液循環装置が設けられている。
【００４９】
図７は揺動スクロールの抽気孔加工用治具３に揺動スクロールであるワーク４をセットした状態を示す図である。前述のように抽気孔は揺動スクロール台板に対して５０〜７０度程度の進入角を持った斜め穴となっているが、図のように本治具は、抽気孔の加工面に対する進入角αに合わせてワーク加工面のセット角βを設定してある。また、ワークの角度位相決め用のピン１４を備えており、ワークである揺動スクロール１９のオルダム溝１９ｅこのピンを挿入することで容易に位相決めすることができる。これら２つの機構により、ワークを治具にセットすると抽気孔１９ｈの加工中心軸が垂直に保たれることとなり、放電加工機の主軸部９の送り方向であるＺ軸と同一方向となる。また本治具のワーク台板部の受け面１５は、ワークのガタツキが無いよう精密な嵌め合いに仕上げられており、ワーク押さえ爪１６によって固定されている。治具本体についてももちろん、放電加工機テーブル上に正確に位置決めされて固定されている。よって、Ｘ・Ｙ軸方向についてもワークを治具にセットした段階で、抽気孔の加工点の位置決めが正確になされることになる。
【００５０】
これにより、加工面に対して９０度でない進入角を持つ斜め孔に対して、図１２（ｂ）のように３本の穴と抽気孔栓２ｉによる構成としなくても、１本の孔で済むので加工時間、刃具・治具の交換等の手間の削減が可能となる。また抽気孔栓という別部品が不要になり、かつネジ穴加工、組み付けの手間もなくなるため、生産性が向上する。更に揺動スクロール渦巻歯に接する位置に精度良く孔を明けることが出来、連通孔から中間圧を持つ圧縮ガスをフレーム空間２２ｃへ良好な状態で導き目標とする性能を確実に得る構造とすることが出来る。
【００５１】
主軸部のＺ軸方向への移動により下方へ送られた電極１１は、電極ガイド１２により正確に案内されワーク４に接近し、放電加工を開始する。この際、別途設けられた加工液供給装置から電極の中心孔へ送られた加工液は、電極先端の放電加工面へ供給されて、加工屑を電極とワークの隙間を通じて外部へ排除する。加工液は油もしくは水溶性加工液を用い、加工時は図６のように加工槽６を用いて加工液中にワークを浸すか、もしくは外部から加工部位へかけてもよい。外部より供給する場合には、孔の加工開始側はもちろん、反対側の加工終了側へも加工液を供給することで、バリの発生しない良好な加工面を得られる。放電加工でのバリは放電により溶解した金属が付着して出来る突起物であり、加工液を供給することで冷却と洗浄が行われバリの付着を防ぐことが出来る。
【００５２】
電極は、ワークの材質・加工条件等に応じて、銅、黄銅、グラファイト、カーバイド等の材質のものを使用し、また加工する孔径に対して、やや小さめの径の電極を使用することで所要の孔径が得られる。例えば、ネズミ鋳鉄材のワークにおいてφ１．０の孔加工においては、φ０．９の外径をもつ銅材の電極を用いることで、良好な孔径・時間と低い電極の消耗費用を実現できる。加工を行うとともに電極が消耗するので、電極の送り量は加工する孔の深さよりも大きく設定する必要がある。本発明の揺動スクロールの抽気孔の加工においては、前述のように孔の加工終了部となる抽気孔圧縮室側開口部は、板状渦巻歯に極めて接近した位置にあるため、電極を送りすぎると渦巻状である板状渦巻歯にまで孔を明けてしまうことになる。よって本例では、予め孔加工で消耗する電極の長さを見越して電極の送り量を設定してある。電極の消耗量は加工実験により条件が決定できデータの積み上げで送り量の設定も容易である。これにより、ほぼ孔明け完了とともに電極の送りを停止し加工を終了させることができ、不良品を発生させることなく加工することができる。この、電極の消費量は、放電、ワークと電極の材質、孔の径・深さ、等の条件により変化するので、その都度適正に設定することは言うまでもない。例えば、ネズミ鋳鉄材のワークにおいてφ１．０、深さ１５ｍｍの孔加工においては、ある放電パルス条件の時、電極の送り量を２６ｍｍと設定することで適正な加工完了位置を得られている。これらの条件の設定や電極の送り制御は別途設けられている放電加工機の操作パネルに設けられたスイッチ類やマイコンなどで行う。
【００５３】
図８は孔の深さと直径の比（ｌ/ｄ）と孔明けに要する加工時間の関係を示したものである。前述のように揺動スクロール抽気孔は直径０．５〜１．５ｍｍ程度の細孔であり、深さは直径の５〜４０倍にもなる深孔であるが、ドリル加工では（ｌ/ｄ）の値が大きくなるにつれて、加工時間が大幅に伸びている。（ｌ/ｄ）の値が大きくなると刃具の突き出し長さが大きくなり、刃具のねじりや曲げに対する強度が低下することになる。また、（ｌ/ｄ）の値が５を越える当たりでドリルのリード長より孔の深さが深くなるため切り屑が排出されにくくなり、ある深さに達すると切り屑が排出されなくなり加工不能になる。よって上記の理由により、刃具の折損・摩耗や精度維持の点で加工速度を遅くしたり、突き出し長さの異なる刃具による数工程に分けた段階的な加工や、切り屑を排除するために刃具を孔から戻して出し入れするステップ加工、等をせざるを得ないためである。また、（ｌ/ｄ）の値が５〜１０を越える場合には、通常ガンドリルと呼ばれる加工液供給孔を持った深孔加工用の刃具が用いられるが、孔径φ１．５以下の小径用のものは製作が困難で、一般の市場では存在せず使用できない。
【００５４】
一方放電加工では、（ｌ/ｄ）の増加に対して加工時間の伸びは、ドリル加工のそれと比べてかなり小さい。これは加工液を電極の中心孔へ供給することにより加工屑を積極的に排出することで、ドリル加工のような加工屑詰まりの影響を受けにくいためである。本実施例では、ある条件にて、孔径１．０ｍｍ、深さ１５ｍｍの孔加工にドリル加工では約１８０秒要するのに対し、放電加工では４０秒で済み、大幅な加工時間の短縮を図ることができる。また、ドリル加工の様な刃具の交換やステップ加工は必要なく、ワークを治具にセットして電極を送るだけで、一度に位置決め及び加工が完了できる。これにより生産性に優れた圧縮機を提供でき、安価かつ大量に早く生産することが可能となる。
【００５５】
図９は揺動スクロール抽気孔加工時における、抽気孔圧縮室側開口部の位置精度を示したものである。前述のように抽気孔の板状渦巻歯側開口部２ｍは、板状渦巻歯に極めて接近した位置、例えば開口部円周と板状渦巻歯の最短部分の距離で０〜０．５ｍｍに設置されている。すなわち孔が歯に接する位置に設けられる。エンドミル+ドリル加工では小径かつ長い刃具のねじりや曲げに対する強度が弱いため加工終了側開口部の位置精度は、悪く、刃具の曲がり等も発生するためバラツキも大きい。しかし放電加工では、電極自体には加工による負荷がほとんど働かないため精度・バラツキともに良好に加工することが出来る。これにより加工不良を低減し、高いコストと時間のかかるスクロール渦巻加工部品の脱落損失を回避し、生産性を高めることができる。また、抽気孔圧縮室側開口部の精度アップにより安定かつ最適な中間圧力を維持できるため、起動時・通常運転時ともに歯先からの洩れが少ない高効率な圧縮機を、安定した品質で提供することができる。
【００５６】
図１０は揺動スクロール抽気孔加工時における、抽気孔圧縮室側開口部のバリの様子を示したものである。ドリル加工時にはバリの発生は避けられないが、本実施例の抽気孔の放電加工では、放電パルスの電流・電圧・ＯＮ時間・ＯＦＦ時間、電極送り速度、加工液の供給法、等の各種条件を適性化することにより、孔の開口部の両側にバリを発生させずに加工することができる。例えば、ネズミ鋳鉄材のワークにおいてφ１．０、深さ１５ｍｍの孔加工においては、ある放電電流・電圧の時、パルスＯＮ・ＯＦＦ時間ともに５μｓｅｃ、電極の中心孔への加工液供給圧力を５ＭＰａ、外部からの孔の両側への加工液の供給を実施することで、バリの発生のない良好な加工面を得られている。これにより、板状渦巻歯と極めて近いため作業が困難である、抽気孔の圧縮室側開口部のバリ除去にともなう時間・手間を削減でき、生産性を高められる。また万一のバリの取り残しが発生しないため、バリに起因する圧縮機のロック・摩耗・焼付等の不具合が回避され、圧縮機の信頼性を損なわない。
【００５７】
以上のように本発明の圧縮機は、揺動スクロールに設けた圧縮室から圧縮途中のガスを抽出する抽気孔を備えたスクロール圧縮機において、抽気孔を放電加工により形成したものである。これにより、高い位置精度が要求される、小径深孔の、加工面に対して進入角をもった斜め孔を、刃具・治具の交換無く、ステップ加工で無く一度の加工で、短時間に、バリの発生も無く、加工出来るものである。これにより、洩れが少なく、起動性が良く、圧縮室の異常圧力上昇を回避できるという、抽気孔によってもたらされる高い付加価値の機能が実現されることとなり、高効率・高信頼性の圧縮機を、安価に、早く、大量に、高い生産性にて製造出来るものである。なお、揺動スクロールの抽気孔に限らず、固定スクロールに設ける抽気孔や、固定スクロールに設ける圧縮室へのガスや液のインジェクション用のインシェクション孔加工時に、放電加工を適用しても同様の効果を奏する。
【００５８】
以下、本発明の別の例を図１１にて説明する。図１１は本発明のロータリ圧縮機の、上軸受インジェクション孔の放電加工例を示したものであり、上軸受のインジェクション加工用治具１７にワーク４すなわち上軸受を圧縮室側の面を上にしてをセットした状態を示す図である。放電加工機については、前述１と同様であるので詳細の説明は省略する。図のように本治具は、インジェクション孔の加工面に対する９０度ではない進入角αに合わせてワーク加工面のセット角βを設定してある。また、ワークの角度位相決め用のピン１４を備えており、ワークのシリンダ締結用ボルト孔にこのピンを挿入することで容易に位相決めすることができる。これら２つの機構により、ワークを治具にセットするとインジェクション孔の加工中心軸が垂直に保たれることとなり、放電加工機の主軸部の送り方向であるＺ軸と同一方向となる。また本治具のワーク台板部の受け面１５は、ワークのガタツキが無いよう精密な嵌め合いに仕上げられており、ワーク押さえ爪１６によって固定されている。治具本体についてももちろん、放電加工機テーブル上に正確に位置決めされて固定されている。よって、Ｘ・Ｙ軸方向についてもワークを治具にセットした段階で、インジェクション孔の加工点の位置決めが正確になされることになる。放電加工方法については、実施の形態１と同様であるので詳細の説明は省略する。
【００５９】
本発明では、ロータリ圧縮機のインジェクション孔を放電加工により形成した。これにより、加工面に対して進入角を持つ斜め孔に対して、図５のように２本の穴による構成としなくても、１本の孔で済むので加工時間、工具・治具の交換等の手間の削減が可能となる。また、ドリル加工に比べて大幅な加工時間の短縮を図ることができる。また、ドリル加工の様な刃具の交換やステップ加工は必要なく、ワークを治具にセットして電極を送るだけで、一度に位置決めと加工が終了する。これにより生産性に優れた圧縮機を提供でき、安価かつ大量に早く生産することが可能となる。また、精度・バラツキともに良好に加工することが出来る。これにより加工不良を低減し、生産性を高めることができる。また、インジェクション孔の圧縮室への開口タイミングの精度アップにより安定かつ最適なインジェクション量を維持できるため、高効率な圧縮機を、安定した品質で提供することができる。また、バリの発生がないためバリ除去にともなう時間・手間を削減でき、生産性を高められる。また万一のバリの取り残しが発生しないため、バリに起因する圧縮機のロック・摩耗・焼付等の不具合が回避され、圧縮機の信頼性を損なわない。以上のようにロータリー圧縮機でインジェクション穴の加工を説明したが、スクロール圧縮機では固定された状態のスクロールに同様な目的でインジェクション孔を同様な構造の細孔で深孔の加工を放電加工で行うことが出来同様な効果が得られる。またレシプロ圧縮機でも圧縮室の内と外を連通するインジェクション孔を同様に加工でき同様な効果が得られる。すなわち本発明の圧縮機はどのような圧縮機であろうと、圧縮要素部を構成する部品に、加工面に対して進入角を有する小径深孔を備えたもので、この孔を放電加工により形成したものである。
【００６０】
更に本発明の圧縮機は、それぞれの台板上の板状渦巻歯が相互間に圧縮室を形成するようにかみ合わされた固定スクロールおよび揺動スクロールと、前記揺動スクロールを駆動するクランクシャフトと、このクランクシャフトを半径方向に支持するフレームとを備え、前記揺動スクロールの台板に前記圧縮室から圧縮途中のガスを抽出する抽気孔を設けたスクロール圧縮機において、該抽気孔を放電加工により形成したものである。
【００６１】
本発明の圧縮機は、圧縮室を形成するシリンダと、このシリンダの両面を閉塞する上軸受および下軸受と、これら軸受に支持されたクランクシャフトと、クランクシャフトの偏心部に回転自在に装着され前記圧縮室で偏心回転するローリングピストンと、前記圧縮室を高圧側と低圧側に仕切るベーンと、によって構成される圧縮要素部を有し、前記圧縮室内に冷媒ガスもしくは液を注入するインジェクション孔を備えたロータリ圧縮機において、該インジェクション孔を放電加工により形成したものである。
【００６２】
以上のように、本発明の圧縮機は、加工面に対して進入角を持つ斜め孔に対して、複数の穴による構成としなくても、１本の孔で済むので加工時間、刃具・治具の交換等の手間の削減が可能となる。
【００６３】
また、加工面に対して進入角を持つ斜め孔に対して、一度に位置決め及び加工が完了できるので、安価かつ大量に早く生産することが可能となる。
【００６４】
また、高い位置精度が要求される小径深孔の加工に対して、大幅な加工時間の短縮を図ることができるので、安価かつ大量に早く生産することが可能となる。
【００６５】
また、高い位置精度が要求される小径深孔の加工に対して、位置精度・バラツキともに良好に加工することが出来るので、高いコストと時間のかかる部品の加工不良を低減し、生産性を高めることができる。
【００６６】
また、スクロール圧縮機の揺動スクロール抽気孔の高い位置精度が要求される小径深孔の加工に対して、位置精度・バラツキともに良好に加工することが出来るので、安定かつ最適な中間圧力を維持できるため、起動時・通常運転時ともに歯先からの洩れが少ない高効率な圧縮機を、安定した品質で提供することができる。
【００６７】
また、孔の加工において、孔の両側にバリを発生させないため、バリ除去にともなう時間・手間を削減できる。また万一のバリの取り残しが発生しないため、バリに起因する圧縮機のロック・摩耗・焼付等の不具合が回避できる。
【００６８】
また、スクロール圧縮機において、洩れが少なく、起動性が良く、圧縮室の異常圧力上昇を回避できるという、抽気孔によってもたらされる高い付加価値の機能が実現されることとなり、高効率・高信頼性の圧縮機を、安価に、早く、大量に、高い生産性にて製造出来る。
【００６９】
また、ロータリ圧縮機のインジェクション孔の高い位置精度が要求される小径深孔の加工に対して、位置精度・バラツキともに良好に加工することが出来るので、圧縮室への安定かつ最適なインジェクション量を維持できるため、高効率な圧縮機を、安定した品質で提供することができる。
【００７０】
【発明の効果】
この発明の圧縮機は、吸入した給気を圧縮する圧縮室を形成する圧縮要素部品と、圧縮室の内外を連通可能に、圧縮要素部品の加工面に対して直角で無い進入角を有し小径でこの径より大幅に長い連通孔と、を備え、連通孔は放電加工により形成されたので、精度が良く信頼性の高い製品が得られる。
【００７１】
この発明の圧縮機は、それぞれの台板上の板状渦巻歯が相互間に圧縮室を形成するようにかみ合わされた固定スクロールおよび揺動スクロールと、揺動スクロールを駆動するクランクシャフトと、固定スクロール及びクランクシャフトを少なくとも半径方向に支持する支持体と、固定スクロールまたは揺動スクロールの台板に設けられ圧縮室と圧縮室の外部で支持体側の空間とを連通する小径でこの径より大幅に長い連通孔と、を備え、連通孔は放電加工により形成されたので、高い生産性で高効率、高信頼性の製品が得られる。
【００７２】
この発明の圧縮機は、モーターにて駆動されたクランクシャフトの回転によりローリングピストンが偏心回転し給気を圧縮するシリンダー内に設けられた圧縮室と、圧縮室を形成するシリンダの周囲を閉塞しシリンダーに固定された圧縮要素部品と、圧縮要素部品を貫通し圧縮室内に外部より冷媒ガスもしくは液を注入する小径でこの径より大幅に長い連通孔と、を備え、連通孔は放電加工により形成されたので、圧縮室へのインジェクション量を設定どおり維持でき高高率な圧縮機が得られる。
【００７３】
この発明の圧縮機の連通孔は、孔の径が２ミリメートル以下の小径であって、孔の長さが孔の径の５倍以上というので、安く且つ大量生産により目標である性能を確実に維持できる製品が得られる。
【００７４】
この発明の圧縮機の加工方法は、放電加工用電極を一定方向に移動可能にセットするステップと、圧縮機の圧縮室を形成する圧縮要素部品の加工面を前記一定方向とは直角ではなく所定の侵入角で放電加工用電極を侵入可能なように位置決めするステップと、圧縮要素部品に放電加工用電極を放電加工しながら侵入させて小径でこの径より大幅に長い連通孔を加工するステップと、を備えたので、精度維持が難しい加工を短時間に精度良く行える。
【００７５】
この発明の圧縮機の加工方法は、放電加工用電極の放電加工時の送り量をほぼ孔明け完了時に停止する量にあらかじめセットするステップと、を備えたので、確実な品質の加工方法が得られる。
【００７６】
またこの発明の加工方法は、連通孔を放電加工時に連通穴の両側に加工液を供給するステップと、を備えたので、バリの発生を防ぎ精度の良い、且つ手間の掛からない加工方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１のスクロール圧縮機の縦断面図である。
【図２】 本発明の実施の形態１のスクロール圧縮機の、揺動スクロールに設けられた抽気孔の圧縮室側開口部が臨む三日月形の圧縮室とクランク角の説明図である。
【図３】 本発明の実施の形態１のスクロール圧縮機のクランク角に対する、圧縮室内圧力および抽気孔の圧縮室側開口部の圧力およびフレーム空間の圧力の推移を示した説明図である。
【図４】 本発明の実施の形態１のスクロール圧縮機の抽気孔の孔径と、フレーム空間に伝播する圧力変動の関係を示した説明図である。
【図５】 本発明の実施の形態１のインジェクション機能を有するロータリ圧縮機の上軸受のインジェクション孔の説明図である。
【図６】 本発明の実施の形態１の圧縮機の放電加工例の説明図である。
【図７】 本発明の実施の形態１の圧縮機の放電加工用治具とワークの図である。
【図８】 本発明の実施の形態１の孔の深さと直径の比（ｌ/ｄ）と孔明けに要する加工時間の関係を示した説明図である。
【図９】 本発明の実施の形態１の圧縮機の揺動スクロール抽気孔加工時における、抽気孔圧縮室側開口部の位置精度を示した説明図である。
【図１０】 本発明の実施の形態１の圧縮機の揺動スクロール抽気孔加工時における、抽気孔圧縮室側開口部のバリの様子を示した説明図である。
【図１１】 本発明の実施の形態１の別の圧縮機の放電加工用治具とワークの図である。
【図１２】 従来のスクロール圧縮機の揺動スクロールに設けられた抽気孔の構造図である。
【図１３】 従来のインジェクション機能を有するロータリ圧縮機の縦断面図である。
【符号の説明】
１ ベッド、 ２ テーブル、 ３ 抽気孔加工用治具、 ４ ワーク、 ５スライド機構、 ６ 加工槽、 ７ コラム、 ８ 加工ヘッド、 ９ 主軸部、 １０ 電極チャック、 １１ 電極、 １２ 電極ガイド、 １３ 抽気孔加工中心軸、 １４ 位相決め用のピン、 １５ ワーク受け面、 １６ ワーク押さえ爪、 １７ インジェクション孔加工用治具、 １８ 固定スクロール、 １８ａ 固定スクロール台板、 １８ｂ 固定スクロール板状渦巻歯、 １８ｃ 固定スクロールオルダム案内溝、 １８ｄ 圧縮室、 １８ｅ 吐出ポート、 １８ｆ 吸入圧力雰囲気空間、 １９ 揺動スクロール、 １９ａ 揺動スクロール台板、 １９ｂ 揺動スクロール板状渦巻歯、 １９ｃ 揺動軸受、 １９ｄ 揺動スクロールスラスト面、 １９ｅ 揺動スクロールオルダム案内溝、 １９ｆ 揺動スクロールボス部、 １９ｇ ボス部空間、 １９ｈ 抽気孔、 １９ｉ 抽気孔コンプライアントフレーム側開口部、 １９ｊ 抽気孔栓、 １９ｋ 抽気孔圧縮室側開口部、 ２０ コンプライアントフレーム、 ２０ａ コンプライアントフレームスラスト軸受、 ２０ｂ コンプライアントフレーム主軸受、 ２０ｃ・２０ｄ コンプライアントフレーム円筒面、 ２０ｅ 連絡通路揺動スクロール側開口部、 ２０ｆ コンプライアントフレーム副主軸受、 ２０ｇ 連絡通路、 ２１ クランクシャフト、 ２１ａ クランクシャフト揺動軸部、 ２１ｂ クランクシャフト主軸部、 ２１ｃ クランクシャフト副軸部、 ２１ｄ クランクシャフトバランサ、 ２１ｅ オイルパイプ、 ２２ ガイドフレーム、 ２２ａ・２２ｂ ガイドフレーム円筒面、 ２２ｃ フレーム空間、 ２２ｄ ガイドフレーム外周面、 ２３ オルダムリング、 ２３ａ・２３ｂ オルダムリング爪、 ２４ 吸入管、 ２５ 吐出管、 ２６ モータ、 ２７ 密閉容器、 ２８ シール材、 ２９ サブフレーム、３０ ロータ、 ３１ ステータ、 ３２ 冷凍機油、 ３３ ガラス端子、３４ シリンダ、 ３５ 上軸受、 ３６ 下軸受、 ３７ クランクシャフト、 ３８ ローリングピストン、 ３９ インジェクション孔、 ４０ 接続管孔、 ４１ 接続管、 ４２ インジェクション管。

Claims (4)

1. 吸入した給気を圧縮する圧縮室を形成する圧縮要素部品と、前記圧縮室の内外を連通可能に設けられ開口０．５乃至２ｍｍ程度で放電加工により形成された連通穴と、前記連通穴の両端の冷媒圧力差を保持し前記開口の５乃至４０倍程度の前記連通穴長さを有する連通穴台板と、を備え、前記連通穴台板の加工面を斜めに保持し、且つ、放電加工の電極が加工面に５０乃至７０度程度の進入角を持って形成した斜め穴である前記連通穴を有することを特徴とする圧縮機。
2. 前記連通穴は前記圧縮室側の前記開口の端とスクロール渦巻歯の最短部分の距離が０乃至０．５ｍｍに設定可能な様にしたことを特徴とする請求項１記載の圧縮機。
3. 前記連通穴は軸受けの前記圧縮室側端面からインジェクション接続管穴へ連通させることを特徴とする請求項１記載の圧縮機。
4. 前記請求項１乃至３のいずれかに記載の圧縮機を加工する圧縮機の加工方法であって、前記連通穴を加工する前記放電加工の電極を垂直に送るとともに、前記連通穴台板を斜めに保持する加工用治具にて位置決めすることを特徴とする圧縮機の加工方法。

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