JP5908348B2 - Scroll compressor and method for manufacturing the same - Google Patents
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Description
本発明は、スクロール型圧縮機に関し、一層詳細には、固定スクロールに対して可動スクロールを旋回させることにより圧縮機内部において流体を圧縮するスクロール型圧縮機及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a scroll-type compressor, and more particularly to a scroll-type compressor that compresses fluid inside a compressor by turning a movable scroll relative to a fixed scroll and a method for manufacturing the same.
従来から、固定板と該固定板に直立した渦巻状の固定壁を有する固定スクロールと、可動板と該可動板に直立した渦巻状の可動壁を前記固定壁に噛み合わせるように配置した可動スクロールとをハウジングの内部に備え、偏心するクランクピンを介して前記可動スクロールを旋回させることにより、固定スクロールの固定壁及び可動スクロールの可動壁と固定板及び可動板との間に形成される圧縮室で冷媒を圧縮させるスクロール型圧縮機が知られている。 Conventionally, a fixed scroll having a fixed plate and a spiral fixed wall upright on the fixed plate, and a movable scroll arranged so that the movable plate and the spiral movable wall upright on the movable plate are engaged with the fixed wall. And a compression chamber formed between the fixed wall of the fixed scroll and the movable wall of the movable scroll and the fixed plate and the movable plate by rotating the movable scroll through the eccentric crank pin. A scroll compressor that compresses the refrigerant is known.
このようなスクロール型圧縮機では、特許文献1に開示されているように、固定壁と固定板との境界部、可動壁と可動板との境界部に断面円弧状の隅Rを設け、該隅Rを前記固定壁、可動壁に沿って全周に亘って形成している。一方、渦巻状に形成された固定壁、可動壁と噛み合う可動壁の端部、固定壁の端部には、前記隅Rに応じた断面円弧状の角Rが形成され、該角Rも隅Rと同様に、前記固定壁、可動壁に沿って全周に亘って形成される。そして、固定スクロールの固定壁と可動スクロールの可動壁とが噛み合うように組み付けられた際、互いの角Rと隅Rとが対峙するように配置されることで、前記固定壁、可動壁と境界部との間の隙間を少なくし、前記固定壁と可動壁との間に形成される圧縮室からの圧縮ガスの漏出を抑制し、それに伴って、圧縮効率の向上を図っている。
In such a scroll compressor, as disclosed in
しかしながら、上述したスクロール型圧縮機では、固定壁、可動壁の端部に角Rを全周に亘って形成する必要があるため、その加工が煩雑であり、加工コスト及び加工工数の増加を招くこととなる。 However, in the scroll compressor described above, since it is necessary to form the corners R over the entire circumference at the ends of the fixed wall and the movable wall, the processing is complicated, and the processing cost and the number of processing steps increase. It will be.
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、段付状の渦巻壁を有したスクロールにおいて該渦巻壁の強度を確保しつつ、容易に加工を行うことで製造性の向上及びガスの圧縮率向上を図ることが可能なスクロール型圧縮機及びその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-mentioned problems, and in a scroll having a stepped spiral wall, while ensuring the strength of the spiral wall, it is easy to process and improve productivity. It is an object of the present invention to provide a scroll compressor capable of improving the gas compression rate and a method for manufacturing the same.
前記の目的を達成するために、本発明は、ハウジングと、該ハウジング内に設けられる固定スクロールと、前記固定スクロールと噛み合わされる可動スクロールとを有し、前記固定スクロール及び可動スクロールの渦巻壁は中心部側で低く該中心部とは反対側となる外端部側で高く形成され境界部位に段付部を有し、前記固定スクロール及び可動スクロールの基板部は、前記中心部側で高く前記外端部側で低く形成され境界部位に段差部を有し、前記段差部と前記段付部とを互いに係合させて旋回動作するスクロール型圧縮機において、
前記基板部の外端部側と前記渦巻壁との境界部に形成される外端部側隅Rと、
前記基板部の中心部側と前記渦巻壁との境界部に形成される中心部側隅Rと、
を備え、
前記外端部側隅Rの曲率半径が、前記中心部側隅Rの曲率半径に対して大きく設定されることを特徴とする。
To achieve the above object, the present invention comprises a housing, a fixed scroll provided in the housing, and a movable scroll meshed with the fixed scroll, and the spiral wall of the fixed scroll and the movable scroll has It is formed low on the center side and high on the outer end side opposite to the center part, and has a stepped portion at the boundary part, and the fixed scroll and movable scroll substrate parts are high on the center side. In a scroll compressor that is formed low on the outer end side and has a stepped portion at a boundary part, and the stepped portion and the stepped portion are engaged with each other to rotate.
An outer end side corner R formed at the boundary between the outer end side of the substrate part and the spiral wall;
A central side corner R formed at the boundary between the central side of the substrate part and the spiral wall;
With
The curvature radius of the outer end side corner R is set to be larger than the curvature radius of the center side corner R.
本発明によれば、固定スクロール及び可動スクロールにおける基板部の外端部側と渦巻壁との境界部に外端部側隅Rが形成され、前記基板部における中心部側と前記渦巻壁との境界部に中心部側隅Rが形成され、前記外端部側隅Rの曲率半径を、前記中心部側隅Rの曲率半径に対して大きく設定することにより、前記渦巻壁の高さが高い前記外端部側において、該渦巻壁の強度を向上させることができ、しかも、中心部側では、曲率半径の小さな中心部側隅Rにより、互いに組み合わせられる基板部と渦巻壁との間の隙間を抑制し、前記基板部と前記渦巻壁とから構成される圧縮室内の気密を高めることができる。 According to the present invention, the outer end side corner R is formed at the boundary portion between the outer end side of the substrate portion and the spiral wall in the fixed scroll and the movable scroll, and the center portion side of the substrate portion and the spiral wall are A center side corner R is formed at the boundary, and by setting the radius of curvature of the outer end side corner R to be larger than the radius of curvature of the center side corner R, the height of the spiral wall is high. On the outer end side, the strength of the spiral wall can be improved, and on the center side, the gap between the substrate part and the spiral wall that are combined with each other by the center side corner R having a small curvature radius. And the airtightness in the compression chamber composed of the substrate portion and the spiral wall can be increased.
その結果、段付部を有した渦巻壁と、段差部を有した基板部とを含む固定スクロール及び可動スクロールにおいて、高さの高い渦巻壁の強度を外端部側隅Rで確実に確保することができると共に、中心部近傍において圧縮されたガスの漏出が抑制され、ガスの圧縮率向上を図ることができる。 As a result, in the fixed scroll and the movable scroll including the spiral wall having the stepped portion and the substrate portion having the stepped portion, the strength of the high spiral wall is reliably ensured at the outer end side corner R. In addition, the leakage of the compressed gas in the vicinity of the center portion can be suppressed, and the gas compression rate can be improved.
また、固定スクロール及び可動スクロールにおける一方のスクロールの外端部側隅Rに臨み、該一方のスクロールに噛み合う他方のスクロールの渦巻壁の先端に形成される外端部側面取部と、
前記一方のスクロールの中心部側隅Rに臨み、該一方のスクロールに噛み合う他方のスクロールの渦巻壁の先端に形成される中心部側面取部と、
を備え、
前記中心部側面取部は、前記外端部側面取部に対して切欠面積を小さく形成するとよい。
Further, an outer end side surface formed at the tip of the spiral wall of the other scroll that faces the outer end side corner R of one scroll in the fixed scroll and the movable scroll and meshes with the one scroll;
A central side-facing portion formed at the tip of the spiral wall of the other scroll facing the central corner R of the one scroll and meshing with the one scroll;
With
The center side surface chamfering portion may be formed to have a smaller notch area than the outer end side surface chamfering portion.
これにより、一方のスクロールの外端部側隅Rに臨むように、他方のスクロールにおける渦巻壁の先端に外端部側面取部を形成し、一方のスクロールの中心部側隅Rに臨むように、他方のスクロールにおける渦巻壁の先端に中心部側面取部を形成し、前記外端部側隅Rに対して中心部側隅Rが小さな曲率半径で形成されているため、前記中心部側面取部も対応して前記外端部側面取部より小さな切欠面積で形成することができる。そのため、中心部側隅Rと中心部側面取部との間の隙間を、外端部側隅Rと外端部側面取部との間の隙間に対して小さくすることが可能となる。その結果、ガスが圧縮され高圧となる中心部近傍における隙間を通じた漏出を抑制することができる。 As a result, an outer end side chamfer is formed at the tip of the spiral wall in the other scroll so as to face the outer end side corner R of one scroll, and the center side corner R of one scroll is faced. In the other scroll, a central side surface chamfer is formed at the tip of the spiral wall, and the central side corner R is formed with a small radius of curvature with respect to the outer end side corner R. Correspondingly, the portion can be formed with a smaller notch area than the outer end side surface chamfering portion. Therefore, it is possible to make the gap between the center side corner R and the center side face taking part smaller than the gap between the outer end side corner R and the outer end side face taking part. As a result, leakage through the gap in the vicinity of the central portion where the gas is compressed and becomes high pressure can be suppressed.
さらに、本発明は、ハウジングと、該ハウジング内に設けられる固定スクロールと、前記固定スクロールと噛み合わされる可動スクロールとを有し、前記固定スクロール及び可動スクロールの渦巻壁は中心部側で低く該中心部とは反対側となる外端部側で高く形成され境界部位に段付部を有し、前記固定スクロール及び可動スクロールの基板部は、前記中心部側で高く前記外端部側で低く形成され境界部位に段差部を有し、前記段差部と前記段付部とを互いに係合させて旋回動作するスクロール型圧縮機の製造方法であって、
前記スクロールにおいて、高さの高く形成された中心部側の基板部と前記渦巻壁との境界部の加工を、所定の曲率半径の第1刃先角Rを有した第1工具によって行う工程と、
前記高さが高く形成された外端部側の基板部と前記渦巻壁との境界部の加工を、前記第1工具に対して大きな曲率半径の第2刃先角Rを有した第2工具によって行う工程とを有することを特徴とする。
Furthermore, the present invention includes a housing, a fixed scroll provided in the housing, and a movable scroll meshed with the fixed scroll, and the spiral wall of the fixed scroll and the movable scroll is lower on the center side than the center. Formed on the outer end side, which is opposite to the part, and has a stepped portion at the boundary portion, and the fixed scroll and movable scroll substrate parts are formed higher on the center side and lower on the outer end side. And a stepped portion at a boundary portion, and a method of manufacturing a scroll compressor that performs a turning operation by engaging the stepped portion and the stepped portion with each other,
In the scroll, a step of processing a boundary portion between the central portion side substrate portion formed at a high height and the spiral wall with a first tool having a first cutting edge angle R having a predetermined radius of curvature;
Processing of the boundary portion between the substrate portion on the outer end portion side formed with the high height and the spiral wall is performed by a second tool having a second cutting edge angle R having a large curvature radius with respect to the first tool. And performing the process.
本発明によれば、段差状に形成され高さの異なる基板部に対して第1及び第2工具によって加工を行う際、中心部側における境界部の加工を前記第1工具によって行い、該境界部に第1刃先角Rに応じた隅Rを形成し、外端部側における境界部の加工を前記第2工具によって行い、該境界部に前記第1刃先角Rより大きな曲率半径で形成された第2刃先角Rに応じた隅Rを形成する。 According to the present invention, when the first and second tools are used to process the stepped substrate portions having different heights, the boundary portion on the center side is processed by the first tool. A corner R corresponding to the first cutting edge angle R is formed in the portion, the boundary portion on the outer end side is processed by the second tool, and the boundary portion is formed with a radius of curvature larger than the first cutting edge angle R. A corner R corresponding to the second cutting edge angle R is formed.
従って、段差状に形成された基板部の一方を第1工具で加工を行い、前記基板部の他方を別の第2工具で加工を行うことで、段差部を境として2種類の工具を好適に使い分けてスクロールに対する加工作業を容易且つ効率的に行うことができるため、製造性の向上を図ることができる。 Therefore, by processing one of the substrate parts formed in a stepped shape with a first tool and processing the other of the substrate parts with another second tool, two types of tools are suitable with the stepped part as a boundary. Therefore, it is possible to easily and efficiently carry out the processing operation on the scroll by properly using them, so that the productivity can be improved.
本発明によれば、以下の効果が得られる。 According to the present invention, the following effects can be obtained.
すなわち、固定スクロール及び可動スクロールにおける基板部の外端部側と渦巻壁との境界部に外端部側隅Rを形成し、前記基板部における中心部側と前記渦巻壁との境界部に中心部側隅Rを形成し、前記外端部側隅Rの曲率半径を、前記中心部側隅Rの曲率半径に対して大きく設定することにより、前記渦巻壁の高さが高い前記外端部側において、該渦巻壁の強度を向上させることができ、しかも、中心部側では、曲率半径の小さな中心部側隅Rにより、互いに組み合わせられる基板部と渦巻壁との間の隙間を抑制できる。その結果、段付部を有した渦巻壁と、段差部を有した基板部とを含む固定スクロール及び可動スクロールにおいて、高さの高い渦巻壁の強度を外端部側隅Rで確実に確保することができると共に、中心部近傍において圧縮されたガスの漏出が抑制され、ガスの圧縮率向上を図ることが可能となる。 That is, the outer end side corner R is formed at the boundary portion between the outer end side of the substrate portion and the spiral wall in the fixed scroll and the movable scroll, and the center is located at the boundary portion between the central portion side and the spiral wall in the substrate portion. The outer end portion having a high height of the spiral wall is formed by forming a portion side corner R and setting the radius of curvature of the outer end portion side corner R to be larger than the radius of curvature of the central portion side corner R. On the side, the strength of the spiral wall can be improved, and on the center side, the gap between the substrate portion and the spiral wall that are combined with each other can be suppressed by the center side corner R having a small curvature radius. As a result, in the fixed scroll and the movable scroll including the spiral wall having the stepped portion and the substrate portion having the stepped portion, the strength of the high spiral wall is reliably ensured at the outer end side corner R. In addition, the leakage of the compressed gas in the vicinity of the center portion can be suppressed, and the gas compression rate can be improved.
本発明に係るスクロール型圧縮機及びその製造方法について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図1において、参照符号10は、本発明の実施の形態に係るスクロール型圧縮機を示す。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Preferred embodiments of a scroll compressor and a method for manufacturing the same according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In FIG. 1,
このスクロール型圧縮機10は、図1に示されるように、蓋状に形成されたフロントハウジング12と、カップ状に形成されたリアハウジング14とを含み、前記リアハウジング14の外周側には、例えば、冷媒ガス等からなるガスを内部へと導入する吸入ポート16と、前記リアハウジング14の内部で圧縮された圧縮ガスが導出される吐出ポート(図示せず)とが形成される。そして、リアハウジング14の内部には、その開口した一端部側(矢印E方向)から固定スクロール18と、該固定スクロール18に対して旋回する可動スクロール20が挿入される。
As shown in FIG. 1, the
固定スクロール18は、固定側基板部(基板部)22と、該固定側基板部22から可動スクロール20側(矢印E方向)へと渦巻状に立設される固定側渦巻壁(渦巻壁)24とを有し、前記固定側基板部22の背面には、突出したボス部26を介してリアハウジング14に挿通された複数の締結ボルト28が螺合される。これにより、リアハウジング14の内部に固定スクロール18が連結され固定される。
The
固定側基板部22は、例えば、所定厚さを有した円盤状に形成され、その略中心部には後述するガス圧縮室76からガス吐出室30へと連通する圧縮ガス導出孔32が軸方向(矢印E、F方向)に貫通するように形成される。また、固定側基板部22とリアハウジング14との間には、図示しない吐出ポートに連通するガス吐出室30が形成されると共に、前記固定側基板部22の背面には、圧縮ガス導出孔32を閉塞する一方、ガス圧縮室76において圧縮された圧縮ガスが所定圧となった際に、開動作してガス吐出室30へ該圧縮ガスを導出する吐出弁(図示せず)が設けられる。
The fixed-
また、固定側基板部22には、図1及び図2に示されるように、可動スクロール20に臨む表面に、圧縮ガス導出孔32を有した中心部から外端部側(図2中、矢印H方向)に向かって所定範囲に形成された第1固定側底面部34と、前記第1固定側底面部34に対して前記固定側渦巻壁24に沿った外端部側(矢印H方向)に形成された第2固定側底面部36とを備える。第2固定側底面部36は、第1固定側底面部34に対して背面側(矢印F方向)に所定高さだけ窪んで形成され、前記第1固定側底面部34と前記第2固定側底面部36とは、固定スクロール18の軸方向(矢印E、F方向)と直交する方向に延在し、互いに略平行に形成される。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the fixed-
すなわち、固定側基板部22の表面は、中心部側(矢印G方向)に形成された第1固定側底面部34と外端部側(矢印H方向)に形成された第2固定側底面部36とによって軸方向(矢印E、F方向)において段差状に形成され、前記第1固定側底面部34と前記第2固定側底面部36との境界部位には、中心部側(矢印G方向)に向かって断面半円状に膨出した第1段差部38が形成される。第1段差部38は、固定スクロール18の軸方向(矢印E、F方向)に沿って立設した壁面で形成される。
That is, the surface of the fixed-
換言すれば、固定側基板部22において、背面に対する軸方向(矢印E、F方向)の高さは、第1固定側底面部34が高く、第2固定側底面部36が低く形成される(図1参照)。
In other words, in the fixed-
また、固定側基板部22の外端部は、可動スクロール20に対して直接噛み合うことがないため、例えば、表面の加工を行うことなく素材面のままとしてもよいし、必要に応じて後述する第2加工用工具122等で加工を行うようにしてもよい。
Further, since the outer end portion of the fixed
固定側渦巻壁24は、図2に示されるように、固定側基板部22の中心部から半径外方向に向かって徐々に拡径するように渦巻状に形成され、前記中心部となる圧縮ガス導出孔32側に形成された第1固定側壁部40と、該第1固定側壁部40と連続し外端部側(矢印H方向)に形成された第2固定側壁部42とを有する。第2固定側壁部42は、第1固定側壁部40に対して固定側基板部22に対する高さが高く形成される。すなわち、固定側渦巻壁24は、第1固定側壁部40及び第2固定側壁部42から段付状に形成される。第2固定側壁部42の端部には、第1固定側壁部40側(矢印G方向)に向かって断面略半円状に膨出した第1段付部44が形成される。なお、固定側渦巻壁24は、その外端部が第2固定側底面部36の周方向に沿った長さの途中まで延在している。
As shown in FIG. 2, the fixed-
また、第1及び第2固定側壁部40、42の上端部にはそれぞれシール部材46a(図1参照)が装着され、可動スクロール20に組み付けられた際に、可動側基板部56に摺接することで後述するガス圧縮室76の気密を保持する。
Further,
さらに、前記上端部には、第1及び第2固定側壁部40、42の両側面側となる角部が所定角度で斜めに切り欠かれた1及び第2面取部48a、50aがそれぞれ形成される(図3A、図3B参照)。この第1及び第2面取部48a、50aは、図3A及び図3Bに示されるように、例えば、第1及び第2固定側壁部40、42の上端面に対して45°で下方に向かって切り欠かれ、且つ、前記第1及び第2固定側壁部40、42に沿って延在している。この第2面取部(外端部側面取部)50aは、第1面取部(中心部側面取部)48aに対して切欠面積が大きく形成される。ここでいう切欠面積とは、角状に形成された上端部に対して切り欠かれた断面三角形状の断面積を示す。
Furthermore, the first and second
なお、第1面取部48aは、例えば、目視で確認することが困難な程度の微小な面取形状で形成するようにしてもよい。
Note that the first chamfered
一方、第1固定側底面部34と該第1固定側底面部34の内周側及び外周側に設けられた固定側渦巻壁24との境界部には、断面円弧状に形成された第1隅R(中心部側隅R)52aがそれぞれ形成され、第2固定側底面部36と該第2固定側底面部36の内周側及び外周側に設けられた固定側渦巻壁24との境界部には、断面円弧状に形成された第2隅R(外端部側隅R)54aがそれぞれ形成される。この第2隅R54aの曲率半径S2は、図3A及び図3Bに示されるように、第1隅R52aの曲率半径S1に対して大きくなるように形成される(S1<S2)。
On the other hand, at the boundary between the first fixed-side
可動スクロール20は、可動側基板部(基板部)56と、該可動側基板部56から固定スクロール18側(図1中、矢印F方向)へと渦巻状に立設され、前記固定側渦巻壁24に噛み合う可動側渦巻壁(渦巻壁)58とを有する。
The
可動側基板部56は、例えば、所定厚さを有した円盤状に形成され、固定スクロール18に臨む表面には、中心部から外端部側(図2中、矢印H方向)に向かって所定範囲に形成された第1可動側底面部60と、前記第1可動側底面部60に対して前記可動側渦巻壁58に沿った外端部側(矢印H方向)に形成された第2可動側底面部62とを備える。第2可動側底面部62は、第1可動側底面部60に対して固定スクロール18から離間する方向(矢印E方向)に所定高さだけ窪んで形成され、前記第1可動側底面部60と前記第2可動側底面部62とは、可動スクロール20の軸方向(矢印E、F方向)と直交する方向に延在し、互いに略平行に形成される。
The movable
すなわち、可動側基板部56の表面は、中心部側に形成された第1可動側底面部60と外端部側に形成された第2可動側底面部62とによって軸方向(矢印E、F方向)において段付状に形成され、前記第1可動側底面部60と前記第2可動側底面部62との境界部位には、中心部側(矢印H方向)に向かって断面半円状に膨出した第2段差部(図示せず)が形成される。
That is, the surface of the movable
換言すれば、可動側基板部56において、背面からの高さは、第1可動側底面部60が高く、第2可動側底面部62が低く形成される。
In other words, in the movable
また、可動側基板部56には、その背面側に開口した円形凹部66が中央部に形成され、その内部には、旋回軸受86を介して回転可能にブッシュ68が嵌挿される。
In addition, a
可動側渦巻壁58は、可動側基板部56の中心部から半径外方向に向かって徐々に拡径するように渦巻状に形成され、前記中心部側(図2中、矢印G方向)に形成された第1可動側壁部70と、該第1可動側壁部70と連続し外端部側(矢印H方向)に形成された第2可動側壁部72とを有する。第2可動側壁部72は、第1可動側壁部70に対して可動側基板部56に対する高さが高く形成される。すなわち、可動側渦巻壁58は、第1可動側壁部70及び第2可動側壁部72から段付状に形成される。第2可動側壁部72の端部には、第1可動側壁部70側(矢印G方向)に向かって断面略半円状に膨出した第2段付部(図示せず)が形成される。
The
また、第1及び第2可動側壁部70、72の上端部にはそれぞれシール部材46b(図1参照)が装着され、固定スクロール18に対して組み付けられた際に、固定側基板部22に摺接することで後述するガス圧縮室76の気密を保持する。
Further,
さらに、前記上端部には、第1及び第2可動側壁部70、72の両側面側となる角部が所定角度で斜めに切り欠かれた第1及び第2面取部48b、50bがそれぞれ形成される(図3C、図3D参照)。この第1及び第2面取部48b、50bは、図3C及び図3Dに示されるように、例えば、第1及び第2可動側壁部70、72の上端面に対して45°で下方に向かって切り欠かれ、且つ、前記第1及び第2可動側壁部70、72に沿って延在している。この第2面取部(外端部側面取部)50bは、第1面取部(中心部側面取部)48bに対して切欠面積が大きく形成される。ここでいう切欠面積とは、角状に形成された上端部に対して切り欠かれた断面三角形状の断面積を示す。
Further, at the upper end portion, there are first and second
なお、第1面取部48bは、例えば、目視で確認することが困難な程度の微小な面取形状で形成するようにしてもよい。
Note that the first chamfered
一方、第1可動側底面部60と該第1可動側底面部60の内周側及び外周側に設けられた可動側渦巻壁58との境界部には、固定スクロール18と同様に、断面円弧状に形成された第1隅R(中心部側隅R)52bがそれぞれ形成され、前記第2可動側底面部62と該第2可動側底面部62の内周側及び外周側に設けられた可動側渦巻壁58との境界部には、前記固定スクロール18と同様に、断面円弧状に形成された第2隅R(外端部側隅R)54bがそれぞれ形成される。この第2隅R54bの曲率半径S4は、図3C及び図3Dに示されるように、第1隅R52bの曲率半径S3に対して大きくなるように形成される(S3<S4)。なお、第1隅R52bの曲率半径S3は、固定スクロール18における第1隅R52aの曲率半径S1と同一に設定され、一方、第2隅R54bの曲率半径S4は、前記固定スクロール18における第2隅R54aの曲率半径S2と同一に設定される(S3=S1、S4=S2)。
On the other hand, at the boundary between the first movable-side
そして、リアハウジング14内において、可動側渦巻壁58が固定スクロール18側(図1中、矢印F方向)となるように配置され、前記固定スクロール18を構成する固定側基板部22及び固定側渦巻壁24と、可動スクロール20を構成する可動側基板部56及び可動側渦巻壁58とによってガス圧縮室76が形成される。
In the
この際、固定スクロール18の第1固定側壁部40が、可動スクロール20の第1可動側底面部60に臨み、第2固定側壁部42が第2可動側底面部62に臨むように配置され、一方、前記可動スクロール20の第1可動側壁部70が、固定スクロール18の第1固定側底面部34に臨み、第2可動側壁部72が第2固定側底面部36に臨むように配置される。また、固定スクロール18の第1段付部44が、可動スクロール20の第2段差部に臨むように配置され、前記可動スクロール20の第2段付部が、前記固定スクロール18の第1段差部38に臨むように配置される。
At this time, the first fixed
このように、固定スクロール18の固定側渦巻壁24は、固定側基板部22に対する高さの高く形成された第2固定側壁部42が、対向する可動スクロール20の可動側基板部56で窪んで形成された第2可動側底面部62へ挿入され、一方、可動スクロール20の可動側渦巻壁58は、可動側基板部56に対する高さの高く形成された第2可動側壁部72が、対向する固定スクロール18の固定側基板部22で窪んで形成された第2固定側底面部36へ挿入される。
As described above, the fixed-
また、固定スクロール18の第1隅R52aが、可動スクロール20の第1面取部48bに臨み、第2隅R54aが、前記可動スクロール20の第2面取部50bに臨むように配置される。同様に、可動スクロール20の第1隅R52bは、固定スクロール18の第1面取部48aに臨み、第2隅R54bが、前記固定スクロール18の第2面取部50aに臨むように配置される。すなわち、第1隅R52a、52bの曲率半径S1、S3に応じて第1面取部48a、48bの切欠面積が設定され、該第1隅R52a、52bに接触しない大きさで第1面取部48a、48bが形成される。同様に、前記第1隅R52a、52bより大きな曲率半径S2、S4で形成された第2隅R54a、54bに対応して第2面取部50a、50bが前記第1面取部48a、48bよりも大きな切欠面積で形成される。
Further, the first corner R52a of the fixed
駆動部78は、図1に示されるように、回転シャフト80と、前記回転シャフト80の端部に連結されたブッシュ68と、前記回転シャフト80を回転自在に支持する第1及び第2軸受82、84と、前記ブッシュ68を回転自在に支持する旋回軸受86とを備える。回転シャフト80は、その一端である軸部88がフロントハウジング12の端部に設けられた開口に挿入され、第2軸受84を介して回転自在に支持される。
As shown in FIG. 1, the
回転シャフト80は、一定径の軸部88と、該軸部88の端部に設けられ拡径した支持体90とを有し、前記軸部88がフロントハウジング12の一端側(矢印E方向)、前記支持体90が固定スクロール18側となる前記フロントハウジング12の他端側(矢印F方向)となるように配置される。なお、軸部88の一端部には、後述する電磁クラッチ104がボルトを介して連結されている。
The
支持体90の端面には、可動スクロール20側(矢印F方向)に突出し、前記支持体90の軸心に対して偏心したクランクピン92が設けられている。そして、クランクピン92は、ブッシュ68の軸心に対して偏心した偏心孔94に挿入され、その端部に係止リングが装着されることにより、前記ブッシュ68のクランクピン92に対する抜け止めがなされる。
A
ブッシュ68は、偏心孔94にクランクピン92が挿入されることで回転シャフト80によってスイング運動可能に旋回され、これにより、可動スクロール20が旋回半径を可変させながら旋回する。なお、クランクピン92の根元近傍には、ブッシュ68を介してバランスウェイト96が装着されると共に、可動スクロール20の可動側基板部56とフロントハウジング12の内部に形成された支持面との間には、前記可動スクロール20を摺接面によって摺動可能に支持するスラストプレート98が設けられる。また、支持体90は、フロントハウジング12の内部に設けられた第1軸受82によって回転自在に支持される。
The
また、フロントハウジング12の外周側には、第3軸受100を介してプーリ102が装着されている。このプーリ102には、図示しないエンジン等の回転駆動源からベルトを介して回転力が伝達され、電磁クラッチ104のオン/オフ動作によって前記回転シャフト80への前記回転力の伝達又は切り離しが行われることにより、前記回転シャフト80を回転させている。
A
本発明の実施の形態に係るスクロール型圧縮機10は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、図4A及び図4Bに示される第1及び第2加工用工具120、122を用いて固定スクロール18における固定側基板部22と固定側渦巻壁24との境界部を加工する場合について説明する。なお、可動スクロール20を加工する場合にも、第1及び第2加工用工具120、122を用いて同様の工程で行うため、ここではその詳細な説明は省略する。
The
先ず、第1及び第2加工用工具120、122について説明する。この第1加工用工具(第1工具)120は、図4Aに示されるように、例えば、切削工具であり、先端外周面に螺旋状のドリル刃を有したエンドミルからなり、固定スクロール18の第1固定側底面部34、可動スクロール20の第1可動側底面部60を加工する際に用いられる。また、第1加工用工具120の先端部には、外周側となる位置に所定の曲率半径T1で形成された第1刃先角R124が形成される。
First, the first and
例えば、第1加工用工具120には、先端が平坦状に形成されたフラットエンドミルを用いるとよい。この第1刃先角R124の曲率半径T1は、該第1刃先角R124によって加工される第1隅R52a、52bの曲率半径S1、S3と同じ半径となるように設定される(T1=S1、S3)。
For example, the
なお、第1刃先角R124は、例えば、目視で確認することが困難な程度の微小な曲率半径で形成するようにしてもよい。 The first cutting edge angle R124 may be formed with a small radius of curvature that is difficult to visually confirm, for example.
第2加工用工具(第2工具)122は、図4Bに示されるように、第1加工用工具120と同様、切削工具であり外周面に螺旋状のドリル刃を有したエンドミルからなり、固定スクロール18の第2固定側底面部36、可動スクロール20の第2可動側底面部62を加工する際に用いられる。また、第2加工用工具122の先端部には、外周側となる位置に所定の曲率半径T2で形成された第2刃先角R126が形成される。この第2刃先角R126の曲率半径T2は、第1刃先角R124の曲率半径T1に対して大きく設定される(T1<T2)。例えば、第2加工用工具122には、先端が平坦状に形成されたフラットエンドミルを用いるとよい。
As shown in FIG. 4B, the second machining tool (second tool) 122 is a cutting tool and is composed of an end mill having a spiral drill blade on the outer peripheral surface, as with the
また、この第2刃先角R126の曲率半径T2は、該第2刃先角R126によって加工される第2隅R54a、54bの曲率半径S2、S4と同じ半径となるように設定される(T2=S2、S4)。 Further, the curvature radius T2 of the second cutting edge angle R126 is set to be the same radius as the curvature radii S2 and S4 of the second corners R54a and 54b processed by the second cutting edge angle R126 (T2 = S2). , S4).
次に、上述した第1及び第2加工用工具120、122を用いて固定スクロール18の加工を行う場合について説明する。
Next, the case where the fixed
先ず、図示しない装置に第1加工用工具120がセットされた状態で、該第1加工用工具120を所定回転数で回転させながら、その先端を固定スクロール18の上方から固定側渦巻壁24の間に挿入し、第1固定側底面部34に当接させた後、中心部側から外端部側(矢印H方向)へと所定速度で移動させていく。これにより、第1固定側底面部34とその内周側及び外周側に設けられた固定側渦巻壁24との境界部が、第1加工用工具120の第1刃先角R124によって切削され、該境界部に断面円弧状で曲率半径S1の第1隅R52aが形成されると同時に、前記第1加工用工具120の先端によって第1固定側底面部34が平面状に形成される。
First, in a state where the
そして、第1加工用工具120が、第1段差部38まで到達することで第1固定側底面部34、第1隅R52aの加工が完了し、その後、前記第1加工用工具120を前記第1固定側底面部34から離間させるように上昇させる。
Then, when the
次に、図示しない装置に対して第2加工用工具122をセットした状態で、該第2加工用工具122を所定回転数で回転させながら、その先端を固定スクロール18の上方から固定側渦巻壁24の間へと挿入し、第2固定側底面部36において中心部側となる第1段差部38に外周面を当接させた後、外端部側(矢印H方向)に向かって移動させていく。これにより、第2固定側底面部36とその内周側及び外周側に設けられた固定側渦巻壁24との境界部が、第2加工用工具122の第2刃先角R126によって切削され、該境界部に断面円弧状で曲率半径S2の第2隅R54aが形成されると同時に、前記第2加工用工具122の先端によって第2固定側底面部36が平面状に形成される。
Next, in a state where the
そして、第2加工用工具122が、第2固定側底面部36の外端部まで到達することで、該第2固定側底面部36、第2隅R54aの加工が完了し、その後、前記第2加工用工具122を前記第2固定側底面部36から離間させるように上昇させることで、固定スクロール18における第1及び第2固定側底面部34、36の加工が完了する。
Then, the
このように、第1加工用工具120によって第1固定側底面部34に隣接した固定側渦巻壁24との境界部に第1隅R52aを形成し、該第1固定側底面部34に対して高さの異なる第2固定側底面部36を第2加工用工具122によって加工することで、前記第2固定側底面部36に隣接した固定側渦巻壁24との境界部に第2隅R54aを形成することができる。すなわち、曲率半径S1、S2の異なる第1及び第2隅R52a、54aをそれぞれ容易に形成することができ、しかも、前記第2隅R54aを前記第1隅R52aに対して大きく形成することができる。
As described above, the
また、同様に、可動スクロール20に対して、第1加工用工具120によって第1可動側底面部60に隣接した可動側渦巻壁58との境界部に第1隅R52bを形成し、第2加工用工具122によって第2可動側底面部62に隣接した可動側渦巻壁58との境界部に第2隅R54bを形成することで、曲率半径S3、S4が異なる第1及び第2隅R52b、54bを容易に形成することができ、しかも、前記第2隅R54bを前記第1隅R52bに対して大きく形成することができる。
Similarly, a first corner R52b is formed on the boundary between the
さらに、段差状に形成された第1固定側底面部34と第2固定側底面部36、第1可動側底面部60と第2可動側底面部62を利用し、且つ、その境界に設けられた第1段差部38及び第2段差部を境として第1加工用工具120と第2加工用工具122による加工を切り換えることで、2種類の加工を容易に固定スクロール18及び可動スクロール20に対して行うことができる。
Further, the first fixed side
換言すれば、異なる曲率半径T1、T2の第1及び第2刃先角R124、126を有した第1及び第2加工用工具120、122を使い分けることで、固定側渦巻壁24と固定側基板部22との境界部、可動側渦巻壁58と可動側基板部56との境界部にそれぞれ曲率半径S1、S2(S3、S4)の異なる第1隅R52a、52b、第2隅R54a、54bを効率的に形成することが可能となる。
In other words, the fixed-
なお、第1隅R52a、52bは、例えば、目視で確認することが困難な程度の微小な曲率半径となるように形成してもよい。 The first corners R52a and 52b may be formed to have a small radius of curvature that is difficult to visually confirm, for example.
さらに、固定側基板部22において高さの高い第1固定側底面部34、可動側基板部56において高さの高い第1可動側底面部60から先に第1加工用工具120によって加工を行い、且つ、中心部側から外端部側に向かって進行させていくことで、該外端部側に形成された第2固定側底面部36、第2可動側底面部62まで前記第1加工用工具120が到達した場合でも、段差状に形成されているため、前記第2固定側底面部36、第2可動側底面部62が誤って加工されてしまうことを回避することができる。
Further, the
次に、上述したように第1及び第2加工用工具120、122によって加工がなされた固定スクロール18、可動スクロール20を含むスクロール型圧縮機10の動作について簡単に説明する。
Next, the operation of the
先ず、電磁クラッチ104の動作作用下に、回転シャフト80に回転力が伝達されると、支持体90が第1軸受82を介して回転し、これによって前記支持体90に固着されたクランクピン92が回転シャフト80の軸心に対して偏心した状態で旋回する。これにより、ブッシュ68が回転して、スラストプレート98に摺動可能に支持された可動スクロール20が固定スクロール18に対して旋回する。
First, when a rotational force is transmitted to the
そして、吸入ポート16から供給されたガスが、リアハウジング14の内部に導入され、固定スクロール18における固定側渦巻壁24と可動スクロール20における可動側渦巻壁58との間で形成されるガス圧縮室76へ導入され、前記可動側渦巻壁58が固定スクロール18の固定側渦巻壁24に対して接触しながら旋回することで、その間に形成されたガス圧縮室76内のガスを圧縮しながら中心部側に向かって進行させていく。
The gas supplied from the
そして、固定スクロール18に対してさらに可動スクロール20が旋回すると、第1段付部44と第2段差部、第2段付部と第1段差部38がそれぞれ当接し、ガス圧縮室76が、前記第1段付部44の内周側と可動側渦巻壁58とで囲まれた圧縮室と、前記第2段付部の内周側と固定側渦巻壁24との間に別の圧縮室とに2分割される。
When the
そして、スクロール型圧縮機10は、固定スクロール18に対する可動スクロール20の旋回作用下にガス圧縮室76が2分割された状態と、一体化された状態とを交互に繰り返しながら、徐々にガス圧縮室76を中心部側(矢印G方向)に向かって進行させ、その内部に供給されたガスを圧縮していく。その後、圧縮された圧縮ガスが、圧縮ガス導出孔32からガス吐出室30へと導出され、図示しない吐出ポートを介して図示しない冷媒循環系へと吐出される。
The
一般的に、段差部と段付部とを備えたスクロール型圧縮機では、中心側の渦巻壁の高さが低く、外端部側の渦巻壁の高さが高く形成されるため、前記外端部側の渦巻壁の強度が前記中心部側の渦巻壁の強度と比較して低くなるが、本実施の形態では、固定スクロール18及び可動スクロール20における外端部側の第2固定側底面部36、第2可動側底面部62と固定側渦巻壁24、可動側渦巻壁58の境界部にそれぞれ形成される第2隅R54a、54bを、中心部側となる第1固定側底面部34、第1可動側底面部60と固定側渦巻壁24、可動側渦巻壁58との境界部に形成される第1隅R52a、52bに対して曲率半径が大きくなるように形成している。
In general, in a scroll compressor having a stepped portion and a stepped portion, the height of the spiral wall on the center side is low and the height of the spiral wall on the outer end side is formed high. Although the strength of the spiral wall on the end side is lower than the strength of the spiral wall on the center side, in the present embodiment, the second fixed side bottom surface on the outer end side in the fixed
そのため、高さの高く形成される固定側渦巻壁24、可動側渦巻壁58の外端部側で第2隅R54a、54bによって強度(例えば、曲げ剛性)を確保しつつ、中心部側では、第1隅R52a、52bを小さくすることで、組み合わせられる固定側渦巻壁24、固定側基板部22と可動側渦巻壁58、可動側基板部56との間の隙間を小さくしてガス圧縮室76内の気密を高めることができる。
Therefore, while securing strength (for example, bending rigidity) by the second corners R54a and 54b on the outer end side of the fixed-
その結果、ガス圧縮室76の中心部近傍における圧縮ガスの漏出が抑制され、それに伴って、圧縮効率を向上させることができると共に、前記固定側渦巻壁24及び可動側渦巻壁58の外端部側の強度を向上させることができる。
As a result, leakage of the compressed gas in the vicinity of the central portion of the
すなわち、第1隅R52a、52bの大きさ(曲率半径S1、S3)と第2隅R54a、54bの大きさ(曲率半径S2、S4)とを変えることで、固定側基板部22に対する高さの低い第1固定側渦巻壁24の強度と、前記固定側基板部22に対する高さの高い第2固定側渦巻壁24の強度とを好適にバランスさせることができる。
That is, by changing the size of the first corners R52a and 52b (curvature radii S1 and S3) and the size of the second corners R54a and 54b (curvature radii S2 and S4), the height of the fixed
同様に、第1隅R52a、52bの大きさ(曲率半径S1、S3)と第2隅R54a、54bとの大きさ(曲率半径S2、S4)とを変えることで、可動側基板部56に対する高さの低い第1可動側壁部70の強度と、前記可動側基板部56に対する高さの高い第2可動側壁部72の強度とを好適にバランスさせることができる。
Similarly, by changing the size of the first corners R52a and 52b (curvature radii S1 and S3) and the size of the second corners R54a and 54b (curvature radii S2 and S4), the height relative to the movable
また、固定スクロール18及び可動スクロール20の中心部側に形成された固定側渦巻壁24及び可動側渦巻壁58は、第1固定側底面部34、第1可動側底面部60に対する高さが低く、外端部側に形成された高さの高い固定側渦巻壁24及び可動側渦巻壁58と比較して強度が高いため、第1隅R52a、52bの大きさ(曲率半径S1、S3)を第2隅R54a、54bに対して小さく形成することが可能となる。その結果、境界部の第1隅R52a、52bと、該第1隅R52a、52bに臨む固定側渦巻壁24、可動側渦巻壁58の第1面取部48a、48bとの間の隙間を小さくすることができるため、ガスの圧力が高いガス圧縮室76の中心部側における隙間を通じたガスの漏出を抑制することができる。
Further, the fixed-
さらに、固定スクロール18及び可動スクロール20の外端部側に形成された第2隅R54a、54bは、第1隅R52a、52bに対して大きく、しかも、前記第2隅R54a、54bに臨む固定側渦巻壁24、可動側渦巻壁58の第2面取部50a、50bとの間の隙間が大きくなるが、前記外端部近傍ではガスの圧力が中心部側と比較して低いため、前記隙間を通じたガスの漏出量が比較的少量で抑えられる。
Further, the second corners R54a and 54b formed on the outer end side of the fixed
なお、本発明に係るスクロール型圧縮機は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。 The scroll compressor according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can of course have various configurations without departing from the gist of the present invention.
10…スクロール型圧縮機 12…フロントハウジング
14…リアハウジング 16…吸入ポート
18…固定スクロール 20…可動スクロール
22…固定側基板部 24…固定側渦巻壁
32…圧縮ガス導出孔 34…第1固定側底面部
36…第2固定側底面部 40…第1固定側壁部
42…第2固定側壁部 48a、48b…第1面取部
50a、50b…第2面取部 52a、52b…第1隅R
54a、54b…第2隅R 56…可動側基板部
58…可動側渦巻壁 60…第1可動側底面部
62…第2可動側底面部 70…第1可動側壁部
72…第2可動側壁部 76…ガス圧縮室
78…駆動部 80…回転シャフト
120…第1加工用工具 122…第2加工用工具
124…第1刃先角R 126…第2刃先角R
DESCRIPTION OF
54a, 54b ...
Claims (3)
前記基板部の外端部側と前記渦巻壁との境界部に形成される外端部側隅Rと、
前記基板部の中心部側と前記渦巻壁との境界部に形成される中心部側隅Rと、
を備え、
前記外端部側隅Rの曲率半径が、前記中心部側隅Rの曲率半径に対して大きく設定されることを特徴とするスクロール型圧縮機。 A housing, a fixed scroll provided in the housing, and a movable scroll meshed with the fixed scroll, and the spiral wall of the fixed scroll and the movable scroll is low on the center side and opposite to the center. The fixed scroll and the movable scroll substrate portion are formed high at the center portion side and low at the outer end portion side, and the step portion is formed at the boundary portion. In the scroll type compressor that swivels by engaging the stepped portion and the stepped portion with each other,
An outer end side corner R formed at the boundary between the outer end side of the substrate part and the spiral wall;
A central side corner R formed at the boundary between the central side of the substrate part and the spiral wall;
With
A scroll compressor characterized in that a radius of curvature of the outer end side corner R is set larger than a radius of curvature of the center side corner R.
前記固定スクロール及び前記可動スクロールにおける一方のスクロールの前記外端部側隅Rに臨み、該一方のスクロールに噛み合う他方のスクロールの渦巻壁の先端に形成される外端部側面取部と、
前記一方のスクロールの前記中心部側隅Rに臨み、該一方のスクロールに噛み合う他方のスクロールの渦巻壁の先端に形成される中心部側面取部と、
を備え、
前記中心部側面取部は、前記外端部側面取部に対して切欠面積が小さく形成されることを特徴とするスクロール型圧縮機。 The scroll compressor according to claim 1, wherein
An outer end side surface portion formed at the tip of the spiral wall of the other scroll facing the outer end side corner R of one scroll in the fixed scroll and the movable scroll, and meshing with the one scroll;
A central side surface chamfer formed at the tip of the spiral wall of the other scroll facing the central corner R of the one scroll and meshing with the one scroll;
With
The scroll compressor according to claim 1, wherein the center side surface chamfering portion is formed to have a smaller notch area than the outer end side surface chamfering portion.
前記スクロールにおいて、高さの高く形成された中心部側の基板部と前記渦巻壁との境界部の加工を、所定の曲率半径の第1刃先角Rを有した第1工具によって行う工程と、
前記高さが低く形成された外端部側の基板部と前記渦巻壁との境界部の加工を、前記第1工具に対して大きな曲率半径の第2刃先角Rを有した第2工具を用いて行う工程と、
を有することを特徴とするスクロール型圧縮機の製造方法。 A housing, a fixed scroll provided in the housing, and a movable scroll meshed with the fixed scroll, and the spiral wall of the fixed scroll and the movable scroll is low on the center side and opposite to the center. The fixed scroll and the movable scroll substrate portion are formed high at the center portion side and low at the outer end portion side, and the step portion is formed at the boundary portion. A method of manufacturing a scroll compressor that swivels by engaging the stepped portion and the stepped portion with each other,
In the scroll, a step of processing a boundary portion between the central portion side substrate portion formed at a high height and the spiral wall with a first tool having a first cutting edge angle R having a predetermined radius of curvature;
A second tool having a second cutting edge angle R having a large radius of curvature with respect to the first tool is used to process a boundary portion between the substrate portion on the outer end side formed at a low height and the spiral wall. Using the process,
A method for manufacturing a scroll compressor, comprising:
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