JP4301315B2 - スクロール部材及びその製造方法、並びに圧縮機構及びスクロール圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、スクロール部材及びその製造方法に関する。

スクロール型の圧縮機は、冷媒を圧縮する圧縮機構を備えている。圧縮機構は、固定スクロールと可動スクロールとを有する。

固定スクロールや可動スクロールなどのスクロール部材の製造方法には、例えば金型を用いて鋳鉄を成形する方法が、従来から用いられている。そして従来の方法では、スクロール部材の完成品とほとんど同じ形状に成形されていた。

なお、本発明に関連する技術を以下に示す。
特開２００５−３６６９３号公報

しかし、スクロール部材の完成品と同じ形状に成形すると、厚みの小さい渦巻き状に延びた部分は、熱容量が小さいために冷えやすく、硬度を高めることができない。このため、圧縮機構を駆動した際に、かかる部分が磨耗したり、変形したりするおそれがあった。

かかる部分の厚みを大きくすることで、その部分の強度を高めることができるが、圧縮機構が大型化するので望ましくない。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、スクロール部材の磨耗や変形を低減することが目的とされる。

第１の発明にかかるスクロール部材の製造方法は、スクロール圧縮機に搭載される圧縮機構に用いられるスクロール部材を製造する方法であって、工程（ａ）と工程（ｂ）とを備える。工程（ａ）では、鋳鉄を成形して、渦巻き状に延びた渦巻き部を有する鋳鉄品を得る。工程（ｂ）では、工程（ａ）で得られた鋳鉄品を削って、スクロール部材を得る。工程（ａ）で得られた鋳鉄品は、渦巻き部の所定の部分の厚みに関する寸法および高さに関する寸法が、工程（ｂ）の実行後のかかる部分の厚みに関する寸法および高さに関する寸法よりもそれぞれ大きい。かつ、鋳鉄品で渦巻き部の中心部の厚みに関する寸法および高さに関する寸法が、渦巻き部における中心部よりも外側の部分の厚みに関する寸法および高さに関する寸法と比較して、それぞれ大きい。所定の部分は、少なくとも渦巻きの中心側の端の位置にある。

第２の発明にかかるスクロール部材の製造方法は、第１の発明にかかるスクロール部材の製造方法であって、所定の部分は、渦巻き部のうち、中心の周りを端から半周乃至１周した位置まで延びた部分である。

第３の発明にかかるスクロール部材の製造方法は、第１または第２の発明にかかるスクロール部材の製造方法である。圧縮機構には、二つのスクロール部材がそれぞれ、可動スクロール、及び中心に孔が設けられた固定スクロールとして含まれている。可動スクロールについて、工程（ｂ）の実行後の所定の部分は、可動スクロールが圧縮機構に組み込まれたときに固定スクロールの孔を取り巻く。

第４の発明にかかるスクロール部材の製造方法は、第１乃至第３の発明のいずれか一つにかかるスクロール部材の製造方法である。スクロール部材は、中心に孔が設けられた固定スクロールである。固定スクロールについて、工程（ｂ）の実行後の所定の部分は孔を取り巻いている。

第５の発明にかかるスクロール部材の製造方法は、第１乃至第４の発明のいずれか一つにかかるスクロール部材の製造方法であって、厚みに関する寸法は渦巻き部の厚みである。

第６の発明にかかるスクロール部材の製造方法は、第５の発明にかかるスクロール部材の製造方法であって、工程（ａ）で得られる鋳鉄品は、渦巻き部を固定する固定部を更に有している。所定の部分について、工程（ａ）で得られる鋳造品における固定部からの渦巻き部の高さは、工程（ｂ）の実行後の固定部からの渦巻き部の高さよりも大きい。

第７の発明にかかるスクロール部材の製造方法は、第５または第６の発明にかかるスクロール部材の製造方法であって、工程（ａ）で得られる鋳鉄品は、渦巻き部を固定する固定部を更に有している。所定の部分のうち、固定部に固定される根元の部分の厚みに関する寸法は、工程（ｂ）の実行後の厚みに関する寸法よりも大きい。

第８の発明にかかるスクロール部材の製造方法は、第７の発明にかかるスクロール部材の製造方法であって、工程（ａ）で得られる根元の部分の厚みに関する寸法は、固定部から見たときの渦巻き部の先端へと近づくに従って小さくなっている。

第９の発明にかかるスクロール部材の製造方法は、第８の発明にかかるスクロール部材の製造方法であって、所定の部分のうち、先端に近い部分の厚みに関する寸法も、工程（ｂ）の実行後の厚みに関する寸法より大きい。渦巻き部の厚みは、根元から先端へと近づくに従って小さくなっている。

第１０の発明にかかるスクロール部材の製造方法は、第９の発明にかかるスクロール部材の製造方法であって、渦巻き部の側面は、根元の部分及び先端に近い部分のいずれにおいても平面である。根元の部分の側面は、先端に近い部分の側面に対して傾いている。

第１１の発明にかかるスクロール部材の製造方法は、第７乃至第１０の発明のいずれか一つにかかるスクロール部材の製造方法であって、工程（ｂ）では、所定の部分の根元の部分及び先端に近い部分、並びに固定部の渦巻き部側の部分のいずれもが削られる。根元の部分を削る厚みは、先端に近い部分及び固定部の部分を削る厚みのいずれよりも大きい。

第１２の発明にかかるスクロール部材の製造方法は、第１乃至第１１の発明のいずれか一つにかかるスクロール部材の製造方法であって、工程（ａ）では、半溶融ダイキャスト法によって鋳鉄が成形される。

第１の発明にかかるスクロール部材の製造方法によれば、工程（ａ）において渦巻きの中心側の端の部分の厚みに関する寸法および高さに関する寸法を、工程（ｂ）の実行後の厚みに関する寸法および高さに関する寸法よりもそれぞれ大きく、かつ、鋳鉄品で渦巻き部の中心部の厚みに関する寸法および高さに関する寸法が、渦巻き部における中心部よりも外側の部分の厚みに関する寸法および高さに関する寸法と比較して、それぞれ大きくすることで、応力が集中しやすい端の部分の熱容量が大きくなる。よって、成形後であっても、かかる端の部分は冷えにくい。これにより、当該部分の硬度を高めることができ、以ってスクロール部材の磨耗が低減できる。

第２の発明にかかるスクロール部材の製造方法によれば、中心の近くで応力が集中しやすい部分の硬度を高めることができる。よって、スクロール部材の磨耗が低減できる。

第３の発明にかかるスクロール部材の製造方法によれば、孔の近くで応力の集中しやすい部分の硬度を高めることができる。よって、可動スクロールの磨耗が低減できる。

第４の発明にかかるスクロール部材の製造方法によれば、孔の近くで応力の集中しやすい部分の硬度を高めることができる。よって、固定スクロールの磨耗が低減できる。

第５の発明にかかるスクロール部材の製造方法によれば、渦巻き部の硬度を高めることができる。

第６の発明にかかるスクロール部材の製造方法によれば、固定部から見たときの渦巻き部の先端の部分の硬度を高めることができる。

第７の発明にかかるスクロール部材の製造方法によれば、所定の部分の根元の部分の厚みを、工程（ｂ）の実行後の厚みよりも大きくすることで、応力が集中しやすい根元の部分の熱容量が大きくなる。よって、成形後においても、根元の部分は冷えにくい。これにより、根元の部分の硬度を高めることができ、以って加工後の渦巻き部の変形を防止することができる。

第８の発明にかかるスクロール部材の製造方法によれば、先端に行くに従って根元の部分の厚みを小さくすることで、工程（ａ）において金型を用いて鋳鉄品を成形した場合に、金型から鋳鉄品を先端とは反対側へと抜き取りやすい。これは、金型と渦巻き部の根元の部分との間の摩擦が低減されるからである。

第９の発明にかかるスクロール部材の製造方法によれば、金型からの鋳鉄品の抜き取りが容易である。しかも、先端に近い部分の厚みは小さいので、根元の部分に比べて削る量は少なく、以って鋳鉄品の加工が容易である。

第１０の発明にかかるスクロール部材の製造方法によれば、渦巻き部の側面はテーパ状を呈するので、金型からの鋳鉄品の抜き取りがさらに容易となる。

第１１の発明にかかるスクロール部材の製造方法によれば、工程（ａ）で得られた鋳鉄品において、所定の部分の先端に近い部分及び固定部の渦巻き部側の部分よりも、渦巻き部の根元の部分の方の寸法が大きく設計されるので、根元の部分の熱容量を他の部分の熱容量よりも大きくすることができる。よって、他の部分に比べて根元の部分の硬度を高めることができる。

第１２の発明にかかるスクロール部材の製造方法によれば、半溶融ダイキャスト法を用いることで、得られたスクロール部材の強度が増大する。

［発明を実施するための最良の形態］
図１は、本発明の実施の形態にかかるスクロール圧縮機１を概念的に示す図である。なお、図１には方向９１が示されており、以下では方向９１の矢印の先側を「上側」、それとは反対側を「下側」という。

スクロール圧縮機１は、ケース１１と、圧縮機構１５とを備える。ケース１１は筒状であって、方向９１に沿って延びている。圧縮機構１５はケース１１内に収納されている。

圧縮機構１５は、固定スクロール２４と可動スクロール２６とを有し、冷媒を圧縮する。冷媒には、例えば二酸化炭素を主成分として含むものが採用できる。なお、固定スクロール２４及び可動スクロール２６はそれぞれ、圧縮機構１５に用いられるスクロール部材と把握することができる。

固定スクロール２４は、鏡板２４ａと圧縮部材２４ｂとを含む。鏡板２４ａは、ケース１１の内壁１１ａに固定されており、圧縮部材２４ｂは、鏡板２４ａの下側に連結されている。圧縮部材２４ｂは、渦巻き状に延びており、渦巻きの間に溝２４ｃを形成している。鏡板２４ａの中心近傍には、孔４１が設けられている。孔４１からは、圧縮機構１５で圧縮された冷媒が吐出される。

可動スクロール２６は、鏡板２６ａ及び圧縮部材２６ｂを有する。圧縮部材２６ｂは、鏡板２６ａの上側に連結されており、渦巻き状に延びる。

圧縮部材２６ｂは、固定スクロール２４の溝２４ｃに収まる。圧縮機構１５では、圧縮部材２４ｂと圧縮部材２６ｂとの間の空間４０が、鏡板２４ａ，２６ａで密閉されることで、圧縮室として用いられる。

以下、スクロール部材の製造方法に関して、第１及び第２の実施の形態において可動スクロール２６の製造方法を、第３の実施の形態において固定スクロール２４の製造方法をそれぞれ説明する。また、第４の実施の形態では、かかる製造方法で得られたスクロール部材について説明する。

第１の実施の形態．
スクロール部材である可動スクロール２６の製造方法は、工程（ａ）と工程（ｂ）とを備える。

工程（ａ）では、鋳鉄を成形して、鋳鉄品を得る。例えば、半溶融ダイキャスト法によって鋳鉄を成形することで、強度の高い鋳鉄品を得ることができる。工程（ｂ）では、工程（ａ）で得られた鋳鉄品を削って、可動スクロール２６を得る。

図２及び図３は、工程（ａ）で得られる鋳鉄品２６１を概念的に示す。鋳鉄品２６１は、固定部２６１ａと渦巻き部２６１ｂとを有する。渦巻き部２６１ｂは、固定部２６１ａに固定されており、中心９の周りを渦巻き状に延びている。なお、図２及び図３では、工程（ｂ）の実行後によって得られる渦巻き部２６１ｂの形状が、一点鎖線で示されている。

工程（ａ）で得られた鋳鉄品２６１は、渦巻き部２６１ｂの所定の部分の寸法が、工程（ｂ）の実行後の当該部分の寸法よりも大きい（態様Ａ）。

具体的には、図２では、渦巻きの中心９側の端２６１１の部分２６１２についてのみ、その厚みｄ１が、工程（ｂ）の実行後の部分２６１２の厚みｈ１よりも大きい。すなわち、上記態様Ａにおいて、所定の部分として部分２６１２が採用され、寸法として部分２６１２の厚みｄ１が採用されている。

図３では、渦巻き部２６１ｂのうち、中心９の周りを端２６１１から半周（角度θ１＝９０°）乃至１周（角度θ１＝１８０°）した位置まで延びた部分２６１３について、その厚みｄ２が、工程（ｂ）の実行後の部分２６１３の厚みｈ２よりも大きい。すなわち、上記態様Ａにおいて、所定の部分として部分２６１３が採用され、寸法として部分２６１３の厚みｄ２が採用されている。ここで、角度θ１は、端２６１１から渦巻きが延びる方向９２へと、中心９の周りで成す角度である。

工程（ａ）で得られた鋳鉄品２６１に工程（ｂ）を実行することで、固定部２６１ａからは鏡板２６ａが得られ、渦巻き部２６１ｂからは圧縮部材２６ｂが得られる。

かかる可動スクロールの製造方法によれば、工程（ａ）において渦巻きの中心９側の端２６１１の部分２６１２，２６１３の寸法ｄ１，ｄ２を、工程（ｂ）の実行後の部分２６１２，２６１３の寸法ｈ１，ｈ２よりも大きくすることで、応力が集中しやすい端の部分２６１２，２６１３の熱容量が大きくなる。よって、成形後であっても、かかる部分２６１２，２６１３は冷えにくい。これにより、部分２６１２，２６１３の硬度を高めることができ、以って可動スクロール２６の磨耗が低減できる。

図３に示されるにように、工程（ｂ）の実行後の部分２６１３は、可動スクロール２６が圧縮機構１５に組み込まれたときに、固定スクロール２４に設けられた孔４１を取り巻く。なお図３では、孔４１の位置が破線で示されている。孔４１の近くでは圧縮部材２６ｂに応力が集中しやすいが、部分２６１３の硬度は高いので、可動スクロール２６の磨耗が低減される。

図４及び図５は、工程（ａ）で得られる鋳鉄品２６１の固定部２６１ａ及び渦巻き部２６１ｂの一部について、方向９１に沿った断面を概念的に示す。なお、図４及び図５では、工程（ｂ）の実行によって得られる鋳鉄品２６１、すなわち可動スクロール２６の形状が、一点鎖線で示されている。

図４及び図５では、渦巻き部２６１ｂのうち、固定部２６１ａに固定される根元の部分２６１ｂ１の厚みｄ３が、工程（ｂ）の実行後の部分２６１ｂ１の厚みｈ３よりも大きい。すなわち、上記態様Ａにおいて、所定の部分として根元の部分２６１ｂ１が採用され、寸法として根元の部分２６１ｂ１の厚みｄ３が採用されている。

かかる渦巻き部２６１ｂの形状によれば、応力が集中しやすい根元の部分２６１ｂ１の熱容量が大きくなる。よって、成形後においても、根元の部分２６１ｂ１は冷えにくい。これにより、根元の部分２６１ｂ１の硬度を高めることができ、以って加工後の渦巻き部２６１ｂの変形を防止することができる。

例えば、上述した部分２６１２，２６１３について、その根元の部分の厚みｄ３を厚みｈ３より大きくすることができる。

図４及び図５では、根元の部分２６１ｂ１の厚みｄ３は、固定部２６１ａから見たときの渦巻き部２６１ｂの先端２６１４へと近づくに従って小さくなっている。

かかる渦巻き部２６１ｂの形状によれば、工程（ａ）において金型を用いて鋳鉄品２６１を成形した場合に、金型から鋳鉄品２６１を先端２６１４とは反対側へと抜き取りやすい。これは、金型と渦巻き部２６１ｂの根元の部分２６１ｂ１との間の摩擦が低減されるからである。

図４及び図５では、根元の部分２６１ｂ１だけでなく、先端２６１４に近い部分２６１ｂ２の厚みｄ４についても、工程（ｂ）の実行後の厚みｈ４より大きい。

かかる渦巻き部２６１ｂの形状によれば、根元の部分２６１ｂ１だけでなく、先端２６１４に近い部分２６１ｂ２についても、硬度を高めることができる。

そして図５では、根元から先端２６１４へと行くに従って、渦巻き部２６１ｂの厚みｄ３，ｄ４は小さくなっている。

かかる渦巻き部２６１ｂの形状によれば、渦巻き部２６１ｂと金型との間の摩擦が低減されるので、金型からの鋳鉄品２６１の抜き取りが容易である。しかも、先端２６１４に近い部分２６１ｂ２の厚みｄ４は小さいので、工程（ｂ）において削る量は根元の部分２６１ｂ１に比べて少なく、以って鋳鉄品２６１の加工が容易である。

さらに図５では、渦巻き部２６１ｂの側面２６１ｂｓは、根元の部分２６１ｂ１及び先端２６１４に近い部分２６１ｂ２のいずれにおいても平面である。そして、根元の部分２６１ｂ１の側面は、先端２６１４に近い部分２６１ｂ２の側面に対して傾いている。

具体的には、根元の部分２６１ｂ１の側面は、固定部２６１ａの表面２６１ａｓに垂直な平面２６１ｓに対して角度θ３だけ傾いている。先端２６１４に近い部分２６１ｂ２の側面は、平面２６１ｓに対して角度θ４だけ傾いている。そして、角度θ３は角度θ４より大きい。

かかる渦巻き部２６１ｂの形状によれば、渦巻き部２６１ｂの側面２６１ｂｓはテーパ状を呈するので、金型からの鋳鉄品２６１の抜き取りが容易である。

図４に戻って、渦巻き部２６１ｂは、固定部２６１ａからの高さｄ６も、工程（ｂ）の実行後の高さｈ６より大きい。

かかる渦巻き部２６１ｂの形状によれば、先端２６１４に近い部分２６１ｂ２の硬度をも高めることができる。

図４では、渦巻き部２６１ｂについて、根元の部分２６１ｂ１の厚みｄ３及び渦巻き部２６１ｂの高さｄ６の両方がそれぞれ、工程（ｂ）の実行後の厚みｈ３及び高さｈ６より大きいが、例えばいずれか一方の寸法のみが、工程（ｂ）の実行後の寸法より大きくても良い。

例えば、渦巻き部２６１ｂの高さｄ６のみを、工程（ｂ）の実行後の高さｈ６より大きくすることができる。すなわち、上記態様Ａにおいて、寸法として、渦巻き部２６１ｂの高さｄ６を採用することができる。

図４では、根元の部分２６１ｂ１及び先端２６１４に近い部分２６１ｂ２、並びに固定部２６１ａの渦巻き部２６１ｂ側の部分２６１ａ１のいずれもが削れられる。そして、根元の部分２６１ｂ１を削る厚みｃ１は、先端２６１４に近い部分２６１ｂ２及び固定部２６１ａの部分２６１ａ１を削る厚みｃ２，ｃ３のいずれよりも大きい。

かかる態様では、工程（ａ）で得られる鋳鉄品２６１において、先端２６１４に近い部分２６１ｂ２及び固定部２６１ａの部分２６１ａ１よりも、渦巻き部２６１ｂの根元の部分２６１ｂ１の方の寸法が大きく設計される。よって、根元の部分２６１ｂ１の熱容量を他の部分２６１ｂ２，２６１ａ１の熱容量よりも大きくすることができ、以って他の部分２６１ｂ２，２６１ａ１に比べて根元の部分２６１ｂ１の硬度を高めることができる。

第２の実施の形態．
本実施の形態も、スクロール部材である可動スクロール２６の製造方法に関する。かかる製造方法は、第１の実施の形態と同様に工程（ａ）及び工程（ｂ）を備える。ただし、第１の実施の形態とは、工程（ａ）で得られる鋳鉄品２６１の形状が異なる。以下では、図６及び図７を用いて、かかる鋳鉄品２６１の形状を説明する。なお、図６及び図７では、工程（ｂ）の実行によって得られる鋳鉄品２６１の形状が、一点鎖線で示されている。

図６では、固定部２６１ａのうち、中心９近傍の部分２６１ａ２の厚みｄ５が、工程（ｂ）の実行後の部分２６１ａ２の厚みｈ５よりも大きい。

かかる可動スクロール２６の製造方法によれば、固定部２６１ａの部分２６１ａ２の熱容量が大きくなる。よって、成形後においても、かかる部分２６１ａ２は冷えにくく、以って渦巻き部２６１ｂについても中心９に近い部分２６１７は冷えにくい。これにより、渦巻き部２６１ｂの部分２６１７の硬度を高めることができ、以って可動スクロール２６の磨耗が低減できる。

図６では、鋳鉄品２６１は突起部２６１ｃを更に有している。突起部２６１ｃは、渦巻き部２６１ｂとは反対側から固定部２６１ａに固定されており、固定部６１ａの部分２６１ａ２の縁から渦巻き部２６１ｂとは反対側へと筒状に延びている。

工程（ｂ）で加工された突起部２６１ｃは、可動スクロール２６において、後述する軸受２６ｃ（図１）として用いられる。

図７では、鋳鉄品２６１は突起部２６１ｄを更に有する。突起部２６１ｄは、渦巻き部２６１ｂとは反対側から固定部２６１ａの中心９近傍に固定される。

そして工程（ｂ）では、突起部２６１ｄは、渦巻き部２６１ｂとは反対側にのみ開口した筒状に削られる。

かかる可動スクロール２６の製造方法によれば、工程（ａ）において突起部２６１ｄをも成形することで、鋳鉄品２６１は中心９近傍で肉厚となる。よって、鋳鉄品２６１の中心９付近では熱容量が大きくなり、成形後であっても冷えにくく、以って渦巻き部２６１ｂについても中心９に近い部分２６１７は冷えにくい。これにより、渦巻き部２６１ｂの部分２６１７の硬度を高めることができ、以って可動スクロール２６の磨耗が低減できる。

しかも、工程（ｂ）で加工された突起部２６１ｄは、可動スクロールにおいて、後述する軸受２６ｃ（図１）として用いられる。

第３の実施の形態．
スクロール部材である固定スクロール２４の製造方法は、第１の実施の形態と同様に、工程（ａ）と工程（ｂ）とを備える。

図８及び図９は、固定スクロール２４の製造において、工程（ａ）で得られる鋳鉄品２４１を概念的に示す。鋳鉄品２４１は、固定部２４１ａと渦巻き部２４１ｂとを有する。渦巻き部２４１ｂは、固定部２４１ａに固定されており、渦巻き状に延びている。なお、図８及び図９では、工程（ｂ）の実行によって得られる渦巻き部２４１ｂの形状が、一点鎖線で示されている。

工程（ａ）で得られた鋳鉄品２４１は、図２及び図３に示される鋳鉄品２６１と同様に、渦巻き部２４１ｂの所定の部分の寸法が、工程（ｂ）の実行後の当該部分の寸法よりも大きい（態様Ｂ）。

具体的には、図８では、渦巻きの中心９側の端２４１１の部分２４１２についてのみ、その厚みｄ１１が、工程（ｂ）の実行後の部分２４１２の厚みｈ１１よりも大きい。すなわち、上記態様Ｂにおいて、所定の部分として部分２４１２が採用され、寸法として部分２４１２の厚みｄ１１が採用されている。

図９では、渦巻き部２４１ｂのうち、中心９の周りを端２４１１から半周（角度θ２＝９０°）乃至１周（角度θ２＝１８０°）した位置まで延びた部分２４１３について、その厚みｄ１２が、工程（ｂ）の実行後の部分２４１３の厚みｈ１２よりも大きい。すなわち、上記態様Ｂにおいて、所定の部分として部分２４１３が採用され、寸法として部分２４１３の厚みｄ１２が採用されている。ここで、角度θ２は、端２４１１から渦巻きが延びる方向９２へと、中心９の周りで成す角度である。

工程（ａ）で得られた鋳鉄品２４１に工程（ｂ）を実行することで、固定部２４１ａからは鏡板２４ａが得られ、渦巻き部２４１ｂからは圧縮部材２４ｂが得られる。

かかる固定スクロール２４の製造方法によれば、第１の実施の形態で説明した可動スクロール２６の製造方法と同様に、応力が集中しやすい端の部分２４１２，２４１３の熱容量が大きくなり、かかる部分２６１２，２６１３の硬度を高めることができる。よって、固定スクロール２４の磨耗が低減できる。

図９に示されるように、工程（ｂ）の実行後の部分２４１３は孔４１を取り巻いている。孔４１の近くでは圧縮部材２４ｂに応力が集中しやすいが、部分２４１３の硬度は高いので、固定スクロール２４の磨耗が低減される。

固定スクロール２４の製造方法においても、渦巻き部２４１ｂについて、図４及び図５に示される形状を採用することで、第１の実施の形態で説明したのと同様の効果が得られる。

また、固定部２４１ａについては、第２の実施の形態と同様に、固定部２４１ａのうち中心９付近の部分の厚みを大きくすることで、渦巻き部２４１ｂの中心９に近い部分の硬度を高めることができる。

第４の実施の形態．
第１及び第２の実施の形態のいずれか一つの方法で製造された可動スクロール２６について説明する。

図１０は、工程（ｂ）の実行によって得られる可動スクロール２６の圧縮部材２６ｂについて、中心９からの距離と、根元の部分の硬度との関係をグラフで示す。なお、図１０では、軸受２６ｃ（図１）の外縁の位置が破線で示されている。

図１０に示されるグラフによれば、第１及び第２の実施の形態の製造方法を用いることで、中心９近傍において、換言すれば軸受２６ｃの外縁よりも内側において、圧縮部材２６ｂの根元の部分の硬度をＨＲＢ９５以上に高めることができる。

よって、中心９近傍においては、圧縮部材２６ｂの鏡板２６ａからの高さＨ（図４及び図５）の、圧縮部材２６ｂの厚みＴ（図４及び図５）に対する比Ｈ／Ｔを８．５以上にしても、圧縮部材２６ｂは変形しにくい。かかる比Ｈ／Ｔで可動スクロール２６を設計することで、可動スクロール２６を小型化することができる。

第１及び第２の実施の形態にかかる方法で製造された回転スクロール２６では、磨耗や変形が生じにくい。よって、かかる回転スクロール２６を圧縮機構１５のスクロール部材として採用することで、圧縮機構２５の故障を低減することができる。

第３の実施の形態にかかる方法で製造された固定スクロール２４おいても、可動スクロール２６と同程度の硬度を有する圧縮部材２４ｂが得られる。よって、圧縮部材２４ｂの高さＨの、厚みＴに対する比Ｈ／Ｔを８．５以上にすることができる。

しかも、かかる固定スクロール２４では磨耗や変形が生じにくい。よって、かかる固定スクロール２４を圧縮機構１５のスクロール部材として採用することで、圧縮機構２５の故障を低減することができる。

＜スクロール圧縮機の構造＞
スクロール圧縮機１の構造を、図１を用いてより詳細に説明する。圧縮機１は、ケース１１及び圧縮機構１５の他に、オルダムリング２、固定部材１２、モータ１６、クランク軸１７、吸入管１９、吐出管２０、及び軸受６０を備える。

ケース１１は筒状であって、方向９１に沿って延びている。オルダムリング２、固定部材１２、モータ１６、クランク軸１７、及び軸受６０は、ケース１１内に収納されている。

モータ１６は、固定子５１と回転子５２とを有する。固定子５１は環状であって、ケース１１の内壁１１ａに固定されている。回転子５２は、固定子５１の内周側に設けられ、固定子５１にエアギャップを介して対向している。

クランク軸１７は、方向９１に沿って延び、主軸１７ａと偏心部１７ｂとを有する。主軸１７ａは、回転軸９０を中心として回転する部分であって、回転子５２に接続されている。偏心部１７ｂは、回転軸９０から偏って配置された部分であって、主軸１７ａの上側に接続されている。クランク軸１７の下側の端は、軸受６０で摺動自在に支持されている。

固定部材１２は、具体的に図１ではハウジングであって、ケース１１の内壁１１ａに隙間なく嵌められている。例えば圧入や焼ばめ等の方法で、固定部材１２は内壁１１ａに嵌められる。固定部材１２は、シールを介して内壁１１ａに嵌められても良い。

固定部材１２は、内壁１１ａに隙間なく嵌められるので、固定部材１２の下側に位置する空間２８と、上側に位置する空間２９とを隙間なく仕切る。よって、固定部材１２は、空間２８と空間２９との間に生じた圧力差を維持することができる。なお、空間２８の圧力は高く、空間２９の圧力は低い。

固定部材１２には、上側に開口した窪み３１が、回転軸９０近傍に設けられている。窪み３１には、クランク軸１７の偏心部１７ｂが収まる。更に、固定部材１２は軸受３２及び孔３３を有する。クランク軸１７の主軸１７ａが孔３３を貫通した状態で、軸受３２は主軸１７ａを支持する。

固定スクロール２４の上側の面は凹状を呈する。当該面のうち凹状を呈する部分４２で囲まれた空間４５は、蓋４４で塞がれている。蓋４４は、圧力の異なる二つの空間、すなわち空間４５と、その上側の空間２９とを仕切る。

可動スクロール２６は、更に軸受２６ｃを備える。軸受２６ｃは、鏡板２６ａの下側に連結されており、クランク軸１７の偏心部１７ｂを摺動自在に支持する。

＜冷媒の流れ＞
スクロール圧縮機１内での冷媒の流れを、図１を用いて説明する。なお図１では、冷媒の流れを矢印で示す。吸入管１９から冷媒が吸入され、圧縮機構１５の圧縮室（空間４０）へと導かれる。圧縮室（空間４０）で圧縮された冷媒は、固定スクロール２４の中心近傍に設けられた吐出用の孔４１から、空間４５へと排出される。よって、空間４５の圧力は高い。他方、蓋４４で空間４５とは仕切られた空間２９の圧力は小さいままである。

空間４５内の冷媒は、固定スクロール２６に設けられた孔４６、及び固定部材１２に設けられた孔４８をこの順に通って、固定部材１２の下側の空間２８へと流れる。空間２８では冷媒は、案内板５８によって隙間５５へ導かれる。ここで隙間５５は、固定子５１の側面の一部分と、ケース１１との間に設けられている。

そして、隙間５５を通ってモータ１６の下側に流れた冷媒は、モータ１６のエアギャップ、または隙間５６通って、吐出管２０へと流れる。ここで、隙間５６は、固定子５１の側面の他の一部分とケース１１との間に設けられている。

本発明の実施の形態にかかるスクロール圧縮機１を概念的に示す図である。 工程（ａ）で得られる鋳鉄品２６１を概念的に示す図である。 工程（ａ）で得られる鋳鉄品２６１を概念的に示す図である。 工程（ａ）で得られる鋳鉄品２６１の断面を概念的に示す図である。 工程（ａ）で得られる鋳鉄品２６１の断面を概念的に示す図である。 工程（ａ）で得られる鋳鉄品２６１を概念的に示す図である。 工程（ａ）で得られる鋳鉄品２６１を概念的に示す図である。 工程（ａ）で得られる鋳鉄品２４１を概念的に示す図である。 工程（ａ）で得られる鋳鉄品２４１を概念的に示す図である。 中心９からの距離と根元の部分の硬度との関係をグラフで示す図である。

符号の説明

１ スクロール圧縮機
９ 中心
１５ 圧縮機構
２４ 固定スクロール（スクロール部材）
２６ 可動スクロール（スクロール部材）
４１ 孔
２４１，２６１ 鋳鉄品
２４１ａ，２６１ａ 固定部
２４１ｂ，２６１ｂ 渦巻き部
２６１ｃ，２６１ｄ 突起部
２６１ａ２ 中心近傍の部分
２６１ｂ１ 根元の部分
２６１ｂ２ 先端に近い部分
２６１ｂｓ 側面
２６１１，２４１１ 端
２６１２，２６１３，２４１２，２４１３ 部分（所定の部分）
２６１４ 先端
ｃ１〜ｃ３，ｄ５，ｈ５ 厚み
ｄ１〜ｄ４，ｄ１１，ｄ１２，ｈ１〜ｈ４，ｈ１１，ｈ１２ 厚み（寸法）
ｄ６，ｈ６ 高さ（寸法）
Ｈ 高さ
Ｔ 厚み
Ｈ／Ｔ 比

Claims (12)

1. スクロール圧縮機（１）に搭載される圧縮機構（１５）に用いられるスクロール部材（２６；２４）を製造する方法であって、
   （ａ）鋳鉄を成形して、渦巻き状に延びた渦巻き部（２６１ｂ；２４１ｂ）を有する鋳鉄品（２６１；２４１）を得る工程と、
   （ｂ）前記工程（ａ）で得られた前記鋳鉄品を削って前記スクロール部材を得る工程と
   を備え、
   前記工程（ａ）で得られた前記鋳鉄品は、前記渦巻き部の所定の部分（２６１２，２６１３；２４１２，２４１３）の厚みに関する寸法（ｄ１〜ｄ４；ｄ１１，ｄ１２）および高さに関する寸法（ｄ６）が、前記工程（ｂ）の実行後の前記部分の前記厚みに関する寸法（ｈ１〜ｈ４；ｈ１１，ｈ１２）および高さに関する寸法（ｈ６）よりもそれぞれ大きく、かつ、前記鋳鉄品の前記渦巻き部の中心部の厚みに関する寸法（ｄ１〜ｄ４；ｄ１１，ｄ１２）および高さに関する寸法（ｄ６）が、前記渦巻き部における前記中心部よりも外側の部分の厚みに関する寸法（ｄ１〜ｄ４；ｄ１１，ｄ１２）および高さに関する寸法（ｄ６）と比較して、それぞれ大きく、
   前記所定の部分は、少なくとも前記渦巻きの中心（９）側の端（２６１１，；２４１１）の位置にある、スクロール部材の製造方法。
2. 前記所定の部分（２６１３；２４１３）は、前記渦巻き部（２６１ｂ；２４１ｂ）のうち、前記中心（９）の周りを前記端（２６１１；２４１１）から半周乃至１周した位置まで延びた部分である、請求項１記載のスクロール部材の製造方法。
3. 前記圧縮機構（１５）には、二つの前記スクロール部材（２６，２４）がそれぞれ、可動スクロール、及び中心（９）に孔（４１）が設けられた固定スクロールとして含まれており、
   前記可動スクロールについて、前記工程（ｂ）の実行後の前記所定の部分（２６１３）は、前記可動スクロールが前記圧縮機構に組み込まれたときに前記固定スクロールの前記孔を取り巻く、請求項１または請求項２記載のスクロール部材の製造方法。
4. 前記スクロール部材（２４）は、中心（９）に孔（４１）が設けられた固定スクロールであって、
   前記固定スクロールについて、前記工程（ｂ）の実行後の前記所定の部分（２４１３）は前記孔を取り巻く、請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載のスクロール部材の製造方法。
5. 前記厚みに関する寸法（ｄ１〜ｄ４；ｄ１１，ｄ１２）は、前記渦巻き部（２６１ｂ；２４１ｂ）の厚みである、請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載のスクロール部材の製造方法。
6. 前記工程（ａ）で得られる前記鋳鉄品（２６１；２４１）は、前記渦巻き部（２６１ｂ；２４１ｂ）を固定する固定部（２６１ａ；２４１ａ）を更に有し、
   前記所定の部分について、前記工程（ａ）で得られる前記鋳造品における前記固定部からの前記渦巻き部の高さ（ｄ６）が、前記工程（ｂ）の実行後の前記固定部からの前記渦巻き部の高さ（ｈ６）よりも大きい、請求項５記載のスクロール部材の製造方法。
7. 前記工程（ａ）で得られる前記鋳鉄品（２６１）は、前記渦巻き部（２６１ｂ）を固定する固定部（２６１ａ）を更に有し、
   前記所定の部分（２６１２，２６１３）のうち、前記固定部に固定される根元の部分（２６１ｂ１）の前記厚みに関する寸法（ｄ３）が、前記工程（ｂ）の実行後の前記厚みに関する寸法（ｈ３）よりも大きい、請求項５または請求項６記載のスクロール部材の製造方法。
8. 前記工程（ａ）で得られる前記根元の前記部分（２６１ｂ１）の厚みである前記厚みに関する寸法（ｄ３）は、前記固定部（２６１ａ）から見たときの前記渦巻き部（２６１ｂ）の先端（２６１４）へと近づくに従って小さくなる、請求項７記載のスクロール部材の製造方法。
9. 前記所定の部分（２６１２，２６１３）のうち、前記先端（２６１４）に近い部分（２６１ｂ２）の前記厚みに関する寸法（ｄ４）も、前記工程（ｂ）の実行後の前記厚みに関する寸法（ｈ４）より大きく、
   前記根元から前記先端へと近づくに従って前記厚み（ｄ３，ｄ４）は小さくなる、請求項８記載のスクロール部材の製造方法。
10. 前記渦巻き部（２６１ｂ）の側面（２６１ｂｓ）は、前記根元の前記部分（２６１ｂ１）及び前記先端（２６１４）に近い前記部分（２６１ｂ２）のいずれにおいても平面であり、
    前記根元の前記部分の前記側面は、前記先端に近い前記部分の前記側面に対して傾いている、請求項９記載のスクロール部材の製造方法。
11. 前記工程（ｂ）では、前記所定の部分（２６１２，２６１３）の前記根元の前記部分（２６１ｂ１）及び先端（２６１４）に近い部分（２６１ｂ２）、並びに前記固定部（２６１ａ）の前記渦巻き部側の部分のいずれもが削られ、
    前記根元の前記部分を削る厚み（ｃ１）は、前記先端に近い前記部分及び前記固定部の前記部分を削る厚み（ｃ２，ｃ３）のいずれよりも大きい、請求項７乃至請求項１０のいずれか一つに記載のスクロール部材の製造方法。
12. 前記工程（ａ）では、半溶融ダイキャスト法によって前記鋳鉄が成形される、請求項１乃至請求項１１のいずれか一つに記載のスクロール部材の製造方法。

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