JP4501628B2 - スクロール圧縮機の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、空調機、冷凍機等に使用されるスクロール圧縮機の製造方法に関するものである。

以下に従来のスクロール圧縮機の圧縮機構部への給油方式（例えば、特許文献１）について図面を参照にしながら説明する。

図４は特許文献１に記載された従来のスクロール圧縮機の縦断面図を示すものである。図４に示すように、旋回軸受１８を潤滑した後の潤滑油は旋回スクロール２の背部５に満たされる。

一方、旋回スクロール２のスクロールラップ２ｂの先端にはチップシール溝２ｃが設けられており、これにチップシール２２が装着されている。また、固定スクロール１のスクロールラップ２１の先端にもチップシールが装着されている。

旋回スクロール２には、このチップシール溝２ｃと旋回スクロール背部５とを連通させる連通孔２ｄが形成されている。この旋回スクロール背部５の圧力は連通孔２ｄの断面積で絞られ概ね一定に保たれているため、潤滑油量を常に好ましい状態に保つことができる。

旋回スクロール２の背部５に満たされた潤滑油８は連通孔２ｄよりチップシール溝２ｃに供給され、チップシール２２の背面部はもちろんのことスクロールラップ２ｂの先端部のスキマまで全面が潤滑油８で覆われる。チップシール２２の周囲から溢れた潤滑油８はさらに、固定スクロール１に配設されたチップシール２１の周囲を覆うようになる。

この結果、チップシール２１、２２の全面が潤滑油８によって覆われるため、シール性能が向上し、さらにはチップシール先端面の摺動特性も向上する。また、潤滑油８は常に供給されるためチップシール先端部に摩擦熱がこもらず常に比較的低い温度が保たれ、摺動特性を向上させることができる。また、チップシール２２は図４に示すように、潤滑油８の圧力によって固定スクロール１の歯底面に所定の力で押し付けられるため、スクロールラップの先端部における径方向の洩れを低減できる。
特開平６−２８８３６１号公報

しかしながら、上記従来の構成では、吐出圧力空間に連通する給油孔２ｄが吸入空間に連通するチップシール溝２ｃに開口しているため、その圧力差に応じた給油量が連続的に給油孔２ｄ経由で吸入室内に供給されることになり、その結果吸入ガスは高温高圧オイルからの受熱損失により、体積効率が低下するという課題を有していた。

これを改善する方策としては、給油孔２ｄの孔径を小さくするかチップシール溝２ｃを浅くして流路抵抗により給油量を減らす、もしくはチップシール溝２ｃ長さを短くして端部を吸入室から離して、受熱損失を減らせばよいが、前者の方策ではチップシール溝２ｃとチップシール２２の間に生じる隙間を十分にシールできないという性能面の課題が生じ、後者の場合は吸入空間のシールと潤滑が不足するという信頼性面の課題が生じる。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、高性能かつ高信頼性を確保するスクロール圧縮機の製造方法を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明は旋回スクロール部品のラップ上面にチップシール溝を設けずにかつラップ上面に高圧空間のオイル溜まりに連通する給油細孔を開け、前記給油孔開口部と隣接した非開口部に円筒状のエンドミルにより、周方向に幅を有する独立した溝を同時に設けるものである。

この給油細孔と開口部と隣接した非開口部に分離した周方向に幅を有する溝により、圧縮途中の圧縮室に差圧給油し、圧縮室のシールを高めるとともに、周方向の溝幅を必要最小限にし冷媒漏れによる性能低下を防止できるものである。

本発明のスクロール圧縮機の製造方法は、旋回スクロール部品のラップ先端の給油細孔
と周方向に幅を有する溝からの給油によりチップシールを使用することなく、高性能かつ高信頼性を実現することができる。

本発明は旋回スクロール部品のラップ上面にチップシール溝を設けずにかつラップ上面に高圧空間のオイル溜まりに連通する給油細孔開け、前記給油孔開口部と隣接した非開口部に周方向に幅を有する溝を設けることによって、圧縮途中の圧縮室に差圧給油し、圧縮室のシールを高めることによって高性能化を実現するとともに、必要最小幅の周方向に幅を有する溝をラップを加工した同じエンドミルで加工できることによって、加工工数の削減及び高性能を実現することができる。

以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるスクロール圧縮機の縦断面図である。図１において、吸入管１０１より吸い込まれた冷媒ガスは、固定スクロール部品１０３の吸入通路１０２を経て、旋回スクロール部品１０４とかみ合わさってできる圧縮室１０５に閉じ込められ、中心に向かって容積を減少させながら圧縮され、吐出ポート１０６より吐出される。

潤滑油はトロコイドポンプ１０７によって吸い上げられ、クランクシャフト１０８の内部の貫通孔１０９を通り旋回スクロール部品１０４の偏心軸受け内部空間１１０へと導かれる。ここから、オイル流路は二手に分岐する。一方は旋回スクロール部品１０４の鏡板内に設けられ反ラップ側に開口する絞り部１１１を経由して固定スクロール部品１０３と旋回スクロール部品１０４と主軸受部品１１２に囲まれて形成される背圧室１１３へと導かれる。

この背圧室１１３は吐出圧力と吸入圧力の中間圧力となっており、背圧調整機構１１４によりこの中間圧力を一定圧となるよう制御する。背圧調整機構１１４は、背圧室１１３と固定スクロール部品１０３の吸入孔近傍１１５と連通する通路１１６との間に、バルブ１１７を設けたもので、背圧室１１３の圧力が設定圧力より高くなるとバルブ１１７が開き、背圧室１１３のオイルが吸入空間１１８へ供給され、背圧室内をほぼ一定の中間圧力に維持している。

また吸入空間１１８へ供給されたオイルは旋回スクロール部品１０４の旋回運動とともに圧縮室１０５へと移動し、圧縮室間の漏れ防止に役立っている。もう一方のオイル流路は旋回スクロール部品１０４の鏡板内に形成された給油経路１１９ａからラップ内の高さ方向に設けられた給油細孔１２０へ導かれ、給油孔開口部に設けられた周方向に幅を有する溝より、圧縮室１０５に給油される。

図２は、給油細孔１２０と開口部の周方向に幅を有する溝１２１と非開口部の周方向に幅を有する溝１２２の拡大断面図である。図３（ａ）に示すように、ラップ加工に使用したエンドミル１２３で同時に、連続した周方向に幅を有する溝１２４で構成しようとすると、溝幅が長くなり冷媒漏れが発生してしまう。しかしながら、（ｂ）に示すように隣接した２本の周方向に幅を有する溝１２１，１２２にすることにより必要最小限の溝が構成でき、加工工数の削減及び高性能化が実現できることによって、チップシールを使用しなくても給油孔１２０及び周方向に幅を有する溝１２１，１２２によって、圧縮室間のシールを確保でき圧縮モレを回避することができる。また、この給油により、ラップ間等の摺動部の潤滑と冷却もおこなうことができ、摩耗や焼付きを回避することができる。

以上のように、本発明のスクロール圧縮機は、チップシールを使用することなく、高性能かつ高信頼性を実現することができるので、空調機、冷凍機等に適用できる。

本発明の実施の形態１のスクロール圧縮機の縦断面図 本発明の実施の形態１における旋回スクロール部品の拡大断面図 （ａ）従来例の周方向に幅を有する溝の加工断面図（ｂ）本発明の実施の形態１における周方向に幅を有する溝の加工断面図 従来例を示すスクロール圧縮機の断面図

１０１ 吸入管
１０２ 吸入通路
１０３ 固定スクロール部品
１０４ 旋回スクロール部品
１０５ 圧縮室
１０６ 吐出ポート
１０７ トロコイドポンプ
１０８ クランクシャフト
１０９ 貫通孔
１１０ 偏心軸受け内部空間
１１１ 絞り部
１１２ 軸受
１１３ 背圧室
１１４ 背圧調整機構
１１６ 斜め通路
１１７ バルブ
１１９ 給油通路
１２０ 給油細孔
１２１ 開口の部周方向に幅を有する溝
１２２ 非開口部の周方向に幅を有する溝
１２３ エンドミル
１２４ 連続した周方向に幅を有する溝

Claims (1)

1. 鏡板上にエンドミルにより渦巻きラップを形成した固定スクロール部品と旋回スクロール部品をかみ合わせ複数の圧縮室を形成し、前記旋回スクロール部品背面に一定圧を印加することで前記両スクロール部品の鏡板部を接触させ、かつ前記旋回スクロール部品背面に自転拘束部品を備えて、前記旋回スクロール部品の自転を防ぎ旋回運動をさせ、前記圧縮室の中心に向かって容積を減少させながら圧縮を行うとともに、前記旋回スクロール部品のラップ上面にチップシール溝を設けずにかつ前記ラップ上面に高圧空間のオイル溜まりに連通する給油細孔を開けたスクロール圧縮機を製造する方法であって、ラップ加工に使用した前記筒状のエンドミルにより前記給油孔開口部と隣接した非開口部に、同時に、独立した、周方向に幅を有する溝を設けることを特徴とするスクロール圧縮機の製造方法。