JP4283628B2 - スクロール式流体機械のスクロールの製造方法及びスクロール式流体機械 - Google Patents

Description

本発明は、例えば空気、冷媒等の圧縮機や真空ポンプ等に用いて好適なスクロール式流体機械のスクロールの製造方法及びスクロール式流体機械に関する。

一般に、スクロール式流体機械は、旋回スクロールを固定スクロールに対して旋回運動させることにより、空気、冷媒等の圧縮やポンプ動作を行うものである（例えば特許文献１、非特許文献１参照）。

特開平５−１４１３７９号公報 発明協会公開技報公技番号２００１−１７４６号

この従来技術によるスクロール式流体機械は、固定スクロールと旋回スクロールとが互いに対向して設けられ、これらの固定スクロールと旋回スクロールとは、円板状に形成された鏡板と、該鏡板に軸方向に立設された渦巻状のラップ部とによりそれぞれ構成されている。

また、固定スクロールと旋回スクロールのラップ部は、渦巻状に巻回して形成され、互いに重なり合うことによって複数の圧縮室を画成している。この場合、各スクロールのラップ部は、例えばスクロールを構成する金属材料にエンドミル等の切削工具を用いて切削加工を施すことにより、平滑な内周面と外周面ともって形成されている。

そして、スクロール式流体機械は、旋回スクロールが旋回運動を行うことにより、固定スクロールの外周側に設けた吸込口から流体を吸込み、この流体を各圧縮室内で順次圧縮しつつ、固定スクロールの内周側に設けた吐出口から外部に向けて圧縮流体を吐出するものである。

また、従来技術では、例えば固定スクロールと旋回スクロールの各ラップ部の周面に軸方向に延びる複数本の突起（凹溝）を形成することにより、各ラップ部間の隙間を小さくし、圧縮室の密閉性を高める構成としている。

この場合、旋回スクロールが固定スクロールに対して旋回運動するときには、ラップ部の周面に配置された各突起のうち一部の突起が、相手方の周面に対して順次最接近するようになり、この最接近部位を挟んで両側に位置する圧縮室の密閉性を高めることができる。また、これら突起（凹溝）は、例えば金属材料等からなるラップ部の周面に放電加工、エッチング加工等を施したり、切削加工を施すことにより、ラップ部と一体に形成されているものである。

ところで、上述した従来技術では、圧縮室の密閉性を高めるため、ラップ部の周面に複数本の突起（凹溝）を設ける構成としている。しかし、固定スクロールや旋回スクロールを製造するときには、放電加工、エッチング加工等により突起を形成しようとすると、加工用の設備等が大型化したり、加工の工程が複雑化するという問題がある。

この場合、例えばエンドミル等の切削工具を用いてラップ部の周面と各突起とを一緒に切削加工する方法も考えられる。しかし、このような切削加工時には、例えば切削工具をラップ部の内周面と外周面の形成位置に沿って渦巻状に移動しつつ、各突起の形成位置では突起の外形をなぞるように切削工具を径方向に変位させる必要がある。

このため、ラップ部と各突起とを一緒に切削加工しようとすると、スクロールを構成する金属材料と切削工具とが長い距離にわたって接触した状態となるため、加工時間が長くなって切削作業に手間がかかり、生産性が低下するという問題がある。しかも、長時間の切削動作によって切削工具の寿命が短くなり、その交換等によっても作業工数や製造コストが増大し易くなる。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、スクロールのラップ部に複数本の突起を効率よく形成でき、各突起を含めてスクロールの加工時間を短縮できると共に、生産性を向上できるようにしたスクロール式流体機械のスクロールの製造方法及びスクロール式流体機械を提供することにある。

上述した課題を解決するために本発明は、鏡板に渦巻状に巻回されたラップ部が軸方向に立設された一方のスクロールと、該一方のスクロールに対向して設けられ鏡板に該一方のスクロールのラップ部と重なり合って複数の圧縮室を画成するために渦巻状に巻回されたラップ部が軸方向に立設された他方のスクロールとを備え、少なくとも前記一方のスクロールのラップ部の周面には、渦巻方向に間隔をもって軸方向に延び前記他方のスクロールのラップ部に接近したときに前記各圧縮室の密閉性を高める複数本の突起を設けてなるスクロール式流体機械のスクロールの製造方法に適用される。

そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、スクロールの鏡板、ラップ部と突起の原形となる原形突起とを鋳造手段によりスクロール母材として一体形成し、前記突起が設けられるラップ部の表面は、前記原形突起の先端部にのみ切削加工を施すことにより形成する構成としたことにある。

また、請求項２の発明によると、突起は原形突起の先端部を尖った略三角形状に切削加工することにより形成する構成としている。

また、請求項３の発明によると、突起は原形突起の先端部をラップ部の周面とほぼ平行に切削加工することにより形成する構成としている。

また、請求項４の発明によるスクロール式流体機械は、突起が設けられるラップ部は、前記突起の先端部を切削加工された表面とし、前記突起間のラップ部を鋳造後に加工しない表面とする構成としている。

請求項１の発明によれば、突起は、鋳造手段により形成したスクロール母材の原形突起の先端部にのみ切削加工を施して形成する構成としたので、スクロールの製造時には、鋳造手段によりスクロールの鏡板、ラップ部と、複数の原形突起とをスクロール母材として一緒に効率よく形成でき、このときに各原形突起を最低限の寸法精度で容易に鋳造することができる。

そして、これらの原形突起の先端部にのみ切削加工を施すことにより、複数本の突起を高い寸法精度で形成でき、例えば各突起の高さ（突出寸法）、先端形状等を正確に揃えることができる。これにより、高い精度が要求されないラップ部の周面や原形突起の根元部を加工することなく、各原形突起の先端部だけを切削加工して突起を効率よく形成でき、スクロールの加工時間を短縮できると共に、切削工具等の寿命を延ばすことができる。

従って、多数の突起が設けられたスクロールの製造効率を高めることができる。そして、各突起を高い寸法精度で形成できるので、スクロール式流体機械の運転時には、個々の突起を相手方のラップ部に安定的に最接近させることができ、これらの接触、かじり等を抑制できると共に、各圧縮室の密閉性や圧縮効率を高めることができる。

また、請求項２の発明によれば、突起の先端部を尖った略三角形状に形成する構成としたので、仮りに突起が相手方のラップ部に接触したとしても、その尖った先端部は容易に変形してラップ部に馴染むことができ、両者が何度も接触することによる動力損失や騒音等を低減することができる。また、例えば機械の寸法誤差や組付誤差等を突起の変形により吸収できるので、その加工、組立等を最低限の精度で効率よく行うことができる。一方、突起の根元部は太幅に形成して十分な強度を与えることができる。

また、請求項３の発明によれば、突起の先端部をラップ部の周面とほぼ平行に形成する構成としたので、原形突起の先端部を切削加工して突起を形成するときには、例えば切削工具を単純な軌跡に沿ってラップ部の周面とほぼ平行に移動させるだけでよくなり、切削する工程を短時間で円滑に行うことができる。

一方、請求項４の発明によると、突起が設けられるラップ部は、前記突起の先端部を切削加工された表面とし、前記突起間のラップ部を鋳造後に加工しない表面とする構成としたので、各突起の先端部だけを切削加工して突起を効率よく形成でき、高い精度が要求されないラップ部の周面や突起の根元部を加工することなく、スクロールの加工時間を短縮できると共に、切削工具等の寿命を延ばすことができる。

以下、本発明の実施の形態によるスクロール式流体機械のスクロールの製造方法を、添付図面に従って詳細に説明する。

まず、図１ないし図８は本発明による第１の実施の形態を示し、本実施の形態では、スクロール式空気圧縮機に適用した場合を例に挙げて述べる。

図中、１は本実施の形態による製造方法が適用されるスクロール式空気圧縮機の固定スクロールで、該固定スクロール１は、筒状に形成されたケーシング（図示せず）の端部に取付けられている。また、固定スクロール１は、後述する駆動軸８の軸線Ｏ1−Ｏ1と同軸に配設された略円板状の鏡板２と、該鏡板２の表面に軸方向に立設された渦巻状のラップ部３と、鏡板２の外径側からラップ部３を取囲むように軸方向に突出した筒部４と、該筒部４から径方向外側に突出したフランジ部５とによって大略構成されている。

ここで、固定スクロール１の鏡板２、ラップ部３、筒部４、フランジ部５等は、例えばアルミダイキャスト等を用いて形成され、これらは高い寸法制度をもって鋳造（精密鋳造）されている。

また、鏡板２には、図２に示す如く、その外径側に位置して後述の圧縮室１３に空気を吸込む吸込口６が設けられ、鏡板２の中央には圧縮室１３で圧縮した空気を外部に吐出する吐出口７が設けられている。また、ラップ部３は渦巻状に巻回して形成され、その外周面３Ａには後述の外周突起１４が設けられると共に、ラップ部３の内周面３Ｂには後述の内周突起１９が設けられている。

８はケーシングに回転可能に設けられた駆動軸で、該駆動軸８は、回転中心となる軸線Ｏ1−Ｏ1（軸心Ｏ1）を有している。また、駆動軸８の端部側は、軸線Ｏ1−Ｏ1に対して旋回半径δだけ偏心した軸線Ｏ2−Ｏ2（軸心Ｏ2）を有するクランク８Ａとなり、該クランク８Ａには、旋回軸受９を介して後述の旋回スクロール１０が回転可能に取付けられている。

１０は固定スクロール１と対向して駆動軸８に設けられた旋回スクロールで、該旋回スクロール１０は、例えばアルミダイキャスト等を用いて形成され、クランク８Ａの軸線Ｏ2−Ｏ2と同軸に配設された円板状の鏡板１１と、該鏡板１１の表面に軸方向に立設されたラップ部１２とによって大略構成されている。

ここで、ラップ部１２は、固定スクロール１のラップ部３とほぼ同様に、渦巻状に巻回して形成され、その外周面１２Ａと内周面１２Ｂとは平滑な湾曲面として形成されている。また、ラップ部１２は、固定スクロール１のラップ部３に対して例えば１８０度だけずらして重なり合うように配設され、これらのラップ部３，１２の間には複数の圧縮室１３が画成されている。

そして、スクロール式空気圧縮機は、駆動軸８のクランク８Ａが旋回半径δ分だけ偏心しているため、駆動軸８が回転駆動されると、旋回スクロール１０は、自転防止機構（図示せず）等により自転を規制された状態で公転し、固定スクロール１に対して旋回半径δの旋回運動を行う。

これにより、空気圧縮機は、吸込口６から外周側の圧縮室１３に吸込んだ空気を各圧縮室１３内で順次圧縮しつつ、中心側（最内径側）の圧縮室１３から吐出口７を介して外部に圧縮空気を吐出する。このとき、各圧縮室１３は、固定スクロール１の突起１４，１９によって密閉状態に保持されるものである。

１４は固定スクロール１のラップ部３の外周面３Ａに設けられた複数本の外周突起を示し、該各外周突起１４は、図３ないし図５に示す如く、例えばラップ部３と同一の金属材料からなり、その根元部がラップ部３の外周面３Ａに接合され、その先端部が外周面３Ａから離れて径方向外向きに突出している。また、外周突起１４は、例えば略五角形の横断面形状をもってラップ部３の軸方向に延びると共に、ラップ部３の渦巻方向に間隔をもって配置されている。

ここで、外周突起１４は、後述の鋳造工程によりラップ部３の外周面３Ａに原形突起２４として一体形成されたものであり、この原形突起２４の先端部に後述の切削工程で切削加工を施すことにより、外周突起１４として加工成形されている。そして、外周突起１４には、後述の根元周壁部１５、先端傾斜面部１６、先端１８等が設けられている。

そして、空気圧縮機の運転時には、旋回スクロール１０が固定スクロール１に対して旋回運動すると、各外周突起１４のうち旋回スクロール１０の位置に応じた一部の突起１４とラップ部１２の内周面１２Ｂとが最接近（または接触）した状態となり、この最接近部位は当該突起１４の両側に位置する圧縮室１３内に空気を閉込める閉込み位置となる。そして、外周突起１４は、各圧縮室１３の閉込み位置でラップ部３の外周面３Ａとラップ部１２の内周面１２Ｂとの間の隙間を減少させ、これによって圧縮室１３の密閉性を高めるものである。

１５は外周突起１４の根元部に形成された例えば２箇所の根元周壁部で、該各根元周壁部１５は、図６、図７に示す如く、原形突起２４の元々の周壁部からなり、鋳造手段によりラップ部３と一緒に加工形成されている。そして、根元周壁部１５は、ラップ部３の渦巻方向に対して外周突起１４の両側に配置され、これらの位置でラップ部３の外周面３Ａに接続されると共に、外周面３Ａからほぼ径方向外向きに延びている。

１６は外周突起１４の先端部に形成された例えば２箇所の先端傾斜面部を示し、該各先端傾斜面部１６は、後述の切削工程でエンドミル等の切削工具２６を用いて原形突起２４の先端部に切削加工を施すことにより、例えば切削工具２６の形状等に対応する凹湾曲面として形成されている。

ここで、各先端傾斜面部１６は、ラップ部３の渦巻方向に離間した両側の根元周壁部１５から互いに接近するように斜め方向に屈曲し、根元周壁部１５と先端傾斜面部１６との間には、例えば２箇所の角隅部１７が形成されている。

また、各先端傾斜面部１６は、ラップ部３の渦巻方向に対して外周突起１４の先端１８の両側に配置され、この先端１８を挟んで略Ｖ字状に延びている。これにより、外周突起１４の先端１８は、各先端傾斜面部１６を二辺とする略三角形状に形成され、鋭角状に尖って形成されている。そして、旋回スクロール１０が固定スクロール１に対して旋回運動するときには、外周突起１４の先端１８が相手方のラップ部１２の内周面１２Ｂに最接近し、これによって圧縮室１３の密閉性を高める構成となっている。

この場合、例えば圧縮機の各部品の寸法誤差、組付誤差等により先端１８が相手方のラップ部１２に接触したとしても、外周突起１４は、鋭角状に尖った先端１８の近傍が容易に潰れたり、摩耗して変形することができる。これにより、外周突起１４は、圧縮機の機械的な誤差等を先端１８の変形により吸収して相手方の内周面１２Ｂに馴染むことができ、外周突起１４とラップ部１２とが何度も接触することによるかじり、騒音等の発生を防止することができる。

また、外周突起１４は、先端傾斜面部１６の根元部から根元周壁部１５にかけての部位が太幅に形成され、これらの太幅な部位は、外周突起１４全体の強度を適度に高め、ラップ部１２と接触したときに突起１４が大きく潰れるのを防止しているものである。

１９は固定スクロール１のラップ部３の内周面３Ｂに設けられた複数本の内周突起を示し、該各内周突起１９は、各圧縮室１３の閉込み位置で旋回スクロール１０のラップ部１２の外周面１２Ａと最接近することにより、この外周面１２Ａとラップ部３の内周面３Ｂとの間の隙間を減少させるものである。

ここで、内周突起１９は、外周突起１４とほぼ同様に、例えば略五角形の横断面形状に形成され、ラップ部３の内周面３Ｂから径方向内向きに突出すると共に、ラップ部３の渦巻方向に間隔をもって配置され、その軸方向に延びている。また、内周突起１９は、ラップ部３の内周面３Ｂに原形突起２４として一体形成されたものであり、図４に示す如く、外周突起１４とほぼ同様の根元周壁部２０、先端傾斜面部２１、角隅部２２、先端２３等が形成されている。

本実施の形態に適用されるスクロール式空気圧縮機は、上述の如き構成を有するもので、次にその作動について説明する。

まず、電動モータ等の駆動源（図示せず）により駆動軸８を回転駆動すると、旋回スクロール１０は、駆動軸８の軸線Ｏ1−Ｏ1を中心として旋回半径δの旋回運動を行ない、固定スクロール１のラップ部３と旋回スクロール１０のラップ部１２との間に画成される各圧縮室１３は、外径側から内径側に向けて連続的に縮小するようになる。これにより、固定スクロール１の吸込口６から吸込んだ空気を各圧縮室１３で順次圧縮しつつ、吐出口７から圧縮空気として外部のタンク（図示せず）等に吐出することができる。

このとき、各圧縮室１３の閉込み位置では、固定スクロール１側の外周突起１４が旋回スクロール１０のラップ部１２の内周面１２Ｂに最接近し、内周突起１９がラップ部１２の外周面１２Ａに最接近するので、これらの突起１４，１９によって各圧縮室１３内に空気を閉込めることができ、その密閉性を高めて圧縮性能を向上させることができる。

次に、図７及び図８を参照しつつ、固定スクロール１の製造方法について説明する。

まず、図７に示す鋳造工程では、例えばアルミダイキャスト等の鋳造手段によりスクロール母材１′を形成する。ここで、スクロール母材１′は、固定スクロール１と同様の鏡板（図示せず）、ラップ部３′等を有し、ラップ部３′の周面３Ａ′，３Ｂ′に突起１４，１９の原形となる複数本の原形突起２４が一体形成されているものである。

この場合、原形突起２４は、例えば円形、楕円形等の先端形状をもって径方向に突出し、その寸法、形状等は、ある程度の誤差が許容された最低限の寸法精度で形成されている。そして、鋳造工程では、スクロール母材１′用の鋳型２５内に溶融した金属材料を注入し、スクロール母材１′を鋳造する。

次に、図８に示す切削工程では、例えばエンドミル等の切削工具２６を用いて各原形突起２４の先端部に順次切削加工を施し、これらの部位に先端傾斜面部１６、先端１８（または先端傾斜面部２１、先端２３）等を高い寸法精度で形成する。これにより、各原形突起２４を原形として外周突起１４と内周突起１９とを所定の形状に加工成形でき、スクロール母材１′を用いて固定スクロール１を製造することができる。

この場合、各原形突起２４を切削加工するときには、例えば切削工具２６の中心位置を図８中に示す軌跡Ｌ1に沿って移動させることにより、切削工具２６をラップ部３′の外周面３Ａ′（または内周面３Ｂ′）から離れた位置でこれとほぼ平行に移動しつつ、各原形突起２４の位置では切削工具２６を突起１４，１９の先端形状に対応した寸法、形状分だけ径方向に変位させる。

これにより、切削工具２６の刃先は、ラップ部３の外周面３Ａと内周面３Ｂとから離れた軌跡Ｌ2に沿って移動するようになり、各原形突起２４の先端部だけに接触してこれを所望の形状に加工成形することができる。この結果、高い寸法精度が要求されないラップ部３の外周面３Ａ、内周面３Ｂや原形突起２４の根元部（突起１４，１９の根元周壁部１５，２０等）には切削工具２６を接触させずに、固定スクロール１を効率よく製造することができる。

かくして、本実施の形態によれば、固定スクロール１の鏡板２、ラップ部３と各原形突起２４とを鋳造手段により一体形成し、原形突起２４の先端部を切削加工して外周突起１４と内周突起１９とを形成する構成としたので、固定スクロール１の製造時には、鋳造手段により固定スクロール１と多数の原形突起２４とをスクロール母材１′として一緒に効率よく形成することができる。

この場合、鋳造工程では、後の工程で切削加工する原形突起２４を高い寸法精度で形成する必要がないから、各原形突起２４を固定スクロール１の各部位と共に最低限の寸法精度で形成でき、これらの鋳造を容易に行うことができる。

そして、この原形突起２４の先端部に切削加工を施すことにより、高い寸法精度の先端傾斜面部１６，２１、先端１８，２３等をもつ各突起１４，１９を形成でき、原形突起２４の根元部（根元周壁部１５，２０等）を高精度に加工しなくても、各突起１４，１９の高さ（突出寸法）や先端形状等を先端傾斜面部１６によって正確に揃えることができる。

これにより、圧縮機の運転時には、個々の突起１４，１９を相手方のラップ部１２に近い位置まで安定的に最接近させることができ、これらの接触、かじり等を抑制できると共に、各圧縮室１３の密閉性を高め、圧縮効率を向上でさせることができる。

この場合、切削工程では、高い寸法精度が要求されないラップ部３′の外周面３Ａ′、内周面３Ｂ′や各原形突起２４の根元部に切削工具２６を接触させずに、各原形突起２４の先端部だけを効率よく切削加工でき、固定スクロール１の切削加工に費やす加工時間を短縮することができる。また、切削工具２６は、各原形突起２４の先端部に接触するだけでよいから、切削工具２６の実働時間を短くして寿命を延ばすことができる。

従って、例えばラップ部に１箇所ずつ高精度の切削加工を施して多数の突起を形成したり、ラップ部の周面と各突起とにわたって連続した長時間の切削加工を行う必要がなくなり、多数の突起１４，１９が設けられた固定スクロール１を短時間で効率よく形成できると共に、その製造効率を高めることができる。

また、外周突起１４の先端１８は、２箇所の先端傾斜面部１６により略三角形状に形成し、内周突起１９の先端２３は、各先端傾斜面部２１により略三角形状に形成したので、仮りに突起１４，１９が相手方のラップ部１２に接触したとしても、これらは先端１８，２３が容易に潰れたり、摩耗して変形でき、ラップ部１２の周面１２Ａ，１２Ｂに速やかに馴染むことができる。

これにより、ラップ部１２と突起１４，１９とが何度も接触するのを防止でき、接触による動力損失や騒音等を低減することができる。また、例えばスクロール１，１０の寸法誤差や組付誤差等を突起１４，１９が変形することにより吸収できるので、その加工、組立等を最低限の精度で行うことができ、圧縮機を効率よく製造することができる。

さらに、固定スクロール１に外周突起１４と内周突起１９とを設け、旋回スクロール１０には突起を設けていないので、各突起１４，１９の切削工程を固定スクロール１のみに実施すればよくなり、これを円滑に行うことができる。また、旋回スクロール１０も切削工程を省略した分だけ短時間で形成できるので、圧縮機の生産性を高めて製造コストを低減することができる。

次に、図９ないし図１２は本発明による第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、ラップ部の周面に略四角形状の突起を形成する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

３１は空気圧縮機の固定スクロールで、該固定スクロール３１は、第１の実施の形態とほぼ同様に、鏡板３２、ラップ部３３、筒部、フランジ部（いずれも図示せず）等により構成され、ラップ部３３は、外周面３３Ａと内周面３３Ｂとを有する渦巻状に形成されている。

３４はラップ部３３の外周面３３Ａに渦巻方向に間隔をもって設けられた複数本の外周突起を示し、該各外周突起３４は、第１の実施の形態とほぼ同様に、例えばラップ部３３と同一の金属材料からなり、ラップ部３３の外周面３３Ａから径方向外向きに突出すると共に、その軸方向に延びている。

また、外周突起３４は、図１０に示す如く、ラップ部３３の外周面３３Ａに一体形成された後述の原形突起４２に切削加工を施すことにより、例えば略四角形（台形）の横断面形状に加工成形され、第１の実施の形態とほぼ同様の根元周壁部３５と、後述の先端面部３６とが設けられている。

３６は外周突起３４の先端部に形成された先端面部で、該先端面部３６は、後述の切削工程で切削工具２６を用いて原形突起４２の先端部に切削加工を施すことにより、ラップ部３３の渦巻方向に沿って外周面３３Ａとほぼ平行に延びる緩やかな湾曲面として形成されている。この場合、先端面部３６の両側と各根元周壁部３５との間には、例えば２箇所の角隅部３７が形成されている。

そして、旋回スクロール１０が固定スクロール３１に対して旋回運動するときには、外周突起３４の先端面部３６が相手方のラップ部１２の内周面１２Ｂに最接近し、これによって圧縮室１３の密閉性を高める構成となっている。

３８は固定スクロール３１のラップ部３３の内周面３３Ｂに渦巻方向に間隔をもって設けられた複数本の内周突起を示し、該各内周突起３８は、外周突起３４とほぼ同様に、ラップ部３３の内周面３３Ｂに原形突起４２として一体形成されたものであり、例えば略四角形の横断面形状に加工成形されている。そして、内周突起３８には、根元周壁部３９、先端面部４０、角隅部４１等が形成されている。

また、内周突起３８は、第１の実施の形態とほぼ同様に、ラップ部３３の内周面３３Ｂから径方向内向きに突出し、その軸方向に延びている。そして、内周突起３８は、各圧縮室１３の閉込み位置で旋回スクロール１０のラップ部１２の外周面１２Ａと最接近することにより、この外周面１２Ａとラップ部３３の内周面３３Ｂとの間の隙間を減少させるものである。

そして、固定スクロール３１を製造するときには、第１の実施の形態とほぼ同様に、図１１に示す鋳造工程によりスクロール母材３１′を形成する。ここで、スクロール母材３１′は、固定スクロール３１と同様の鏡板（図示せず）、ラップ部３３′等を有し、ラップ部３３′の周面３３Ａ′，３３Ｂ′に突起３４，３８の原形となる複数本の原形突起４２が一体形成されているものである。そして、鋳造工程では、スクロール母材３１′用の鋳型４３内に溶融した金属材料を注入し、スクロール母材３１′を鋳造する。

次に、図１２に示す切削工程では、例えばエンドミル等の切削工具２６を用いて各原形突起４２の先端部に順次切削加工を施し、これらの部位に先端面部３６（または先端面部４０）等を高い寸法精度で形成する。これにより、各原形突起４２を原形として外周突起３４と内周突起３８とを所定の形状に加工成形でき、スクロール母材３１′を用いて固定スクロール３１を製造することができる。

そして、この切削工程では、例えば切削工具２６をラップ部３３′の外周面３３Ａ′（または内周面３３Ｂ′）から離れた位置でこれとほぼ平行に移動させ、切削工具２６の中心位置や刃先が図１２中に示すような円弧状（渦巻状）の軌跡Ｌ1′，Ｌ2′を描くようにする。

これにより、ラップ部３３′の外周面３３Ａ′、内周面３３Ｂ′や原形突起４２の根元部（突起３４，３８の根元周壁部３５，３９）等には切削工具２６を接触させることなく、切削工具２６を各原形突起４２の先端部だけに接触させることができ、この部位を所望の形状に加工成形することができる。

かくして、このように構成される本実施の形態でも、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、本実施の形態では、突起３４，３８の先端部にラップ部３３の周面３３Ａ，３３Ｂとほぼ平行に延びる先端面部３６，４０を形成する構成としたので、その切削加工時には、切削工具２６を単純な軌跡Ｌ1′，Ｌ2′に沿ってラップ部３３の周面３３Ａ，３３Ｂとほぼ平行に移動させるだけでよくなり、切削工程をより短時間で円滑に行うことができる。

なお、前記第１、第２の実施の形態では、固定スクロール１,３１に突起１４,１９,３４,３８を設ける構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば固定スクロールの外周面と旋回スクロールの外周面とにそれぞれ複数本の突起を設ける構成としたり、これらの内周面にそれぞれ複数本の突起を設ける構成としてもよい。また、固定スクロールには突起を設けず、旋回スクロールの内周面と外周面とにそれぞれ複数本の突起を設ける構成としてもよい。

また、実施の形態では、スクロール式流体機械としてスクロール式空気圧縮機を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、冷媒を圧縮する冷媒圧縮機等の他のスクロール式流体機械に適用してもよい。

本発明の第１の実施の形態に適用されるスクロール式空気圧縮機を示す縦断面図である。 スクロール式空気圧縮機を図１中の矢示II−II方向からみた横断面図である。 図２中の固定スクロールのラップ部と旋回スクロールのラップ部とを拡大して示す部分拡大断面図である。 図３中の各突起を拡大して示す部分拡大断面図である。 固定スクロールの鏡板、ラップ部および各突起の一部を拡大して示す部分拡大斜視図である。 図４中の外周突起を拡大して示す要部拡大の横断面図である。 圧縮機の製造時に鋳造工程により固定スクロールと各原形突起とを形成した状態を示す部分拡大断面図である。 切削工程で各原形突起を切削加工することにより突起を形成する状態を示す部分拡大断面図である。 本発明の第２の実施の適用されるスクロール式空気圧縮機を図４と同様位置からみた部分拡大断面図である。 図９中の外周突起を拡大して示す要部拡大の横断面図である。 鋳造工程により固定スクロールと各原形突起とを形成した状態を示す部分拡大断面図である。 切削工程で各原形突起を切削加工することにより突起を形成する状態を示す部分拡大断面図である。

符号の説明

１，３１ 固定スクロール
１′，３１′ スクロール母材
２，１１，３２ 鏡板
３，１２，３３ ラップ部
３Ａ，１２Ａ，３３Ａ 外周面（周面）
３Ｂ，１２Ｂ，３３Ｂ 内周面（周面）
１０ 旋回スクロール
１３ 圧縮室
１４，３４ 外周突起（突起）
１６，２１ 先端傾斜面部
１８，２３ 先端
１９，３８ 内周突起（突起）
２４，４２ 原形突起
３６，４０ 先端面部

Claims (4)

1. 鏡板に渦巻状に巻回されたラップ部が軸方向に立設された一方のスクロールと、該一方のスクロールに対向して設けられ鏡板に該一方のスクロールのラップ部と重なり合って複数の圧縮室を画成するために渦巻状に巻回されたラップ部が軸方向に立設された他方のスクロールとを備え、少なくとも前記一方のスクロールのラップ部の周面には、渦巻方向に間隔をもって軸方向に延び前記他方のスクロールのラップ部に接近したときに前記各圧縮室の密閉性を高める複数本の突起を設けてなるスクロール式流体機械のスクロールの製造方法において、
   前記スクロールの鏡板、ラップ部と前記突起の原形となる原形突起とを鋳造手段によりスクロール母材として一体形成し、前記突起が設けられるラップ部の表面は、前記原形突起の先端部にのみ切削加工を施すことにより形成したことを特徴とするスクロール式流体機械のスクロールの製造方法。
2. 前記突起は前記原形突起の先端部を尖った略三角形状に切削加工することにより形成してなる請求項１に記載のスクロール式流体機械のスクロールの製造方法。
3. 前記突起は前記原形突起の先端部を前記ラップ部の周面とほぼ平行に切削加工することにより形成してなる請求項１に記載のスクロール式流体機械のスクロールの製造方法。
4. 鏡板に渦巻状に巻回されたラップ部が軸方向に立設された一方のスクロールと、該一方のスクロールに対向して設けられ鏡板に該一方のスクロールのラップ部と重なり合って複数の圧縮室を画成するために渦巻状に巻回されたラップ部が軸方向に立設された他方のスクロールとを備え、少なくとも前記一方のスクロールのラップ部の周面には、渦巻方向に間隔をもって軸方向に延び前記他方のスクロールのラップ部に接近したときに前記各圧縮室の密閉性を高める複数本の突起を設けてなるスクロール式流体機械において、
   前記突起が設けられるラップ部は、前記突起の先端部を切削加工された表面とし、前記突起間のラップ部を鋳造後に加工しない表面としたことを特徴とするスクロール式流体機械。

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