JP6922088B2 - スクロール圧縮機の製造方法 - Google Patents

Description

本発明はスクロール圧縮機の製造方法、特に、スクロール圧縮機の作動中に互いに接触する領域のコーティングの事前処理方法に関する。また、本発明はスクロール圧縮機の製造方法によって事前処理されてコーティングされた１つ以上の領域を有する、気体型流体、特に、冷媒を圧縮するための装置としてのスクロール圧縮機に関する。

自動車のエアコンディショニングシステムのために、冷媒回路による冷媒の移送のための従来技術に公知となった圧縮機は冷媒圧縮機とも指称されるが、冷媒とは独立して変更可能な行程容積を有するピストン圧縮機として又はスクロール圧縮機として形成される。このような圧縮機はベルトプーリーによって、又は電気的に駆動される。

例えば、Ｒ１３４ａ、Ｒ１２３４ｙｆ又はＲ７４４のような冷媒のための従来のスクロール圧縮機は、ハイブリッド駆動部及び電気駆動部を有する自動車に用いられる。自動車が従来の、特に燃焼エンジンによる駆動部無しで走行できるので、ノイズ（ｎｏｉｓｅ）、バイブレーション（ｖｉｂｒａｔｉｏｎ）、ハーシュネス（ｈａｒｓｈｎｅｓｓ）と指称される、全体的な自動車の騒音レベル、即ちＮＶＨ−レベルは非常に低い。

この場合、ＮＶＨ−レベルは自動車内の騒音、振動を含む。振動は、自動車内の機械的構造物のような振動を伝達する媒体において振動源の局部的パワー流入に起因するものである。振動は自動車において、少なくとも自体的に励起された摩擦振動として現れ、それは意図された摩擦の副次的現象であるか、意図しない固体摩擦で発生して構造伝達音又は可聴空気伝達音の放出を招く。自動車の乗客のための走行快適性を阻害しないためには、このような振動が防止されなければならず、自動車の全ての構成部品のＮＶＨ−レベルが最小化しなければならない。

電気によって作動するスクロール圧縮機は通常的に約６００ｒｐｍ乃至１０，０００ｒｐｍの範囲で作動し、何よりも圧縮機の高い回転数を要する冷媒回路の作動モードにおいて、例えば、電気バッテリーの充電時のバッテリー冷却のためのモードにおいて高いＮＶＨ−レベルを有する。

従来の技術で公知となったスクロール圧縮機は、それぞれコイル形の壁を有する固定スクロール及び旋回スクロールを備えて形成される。固定スクロールの壁と旋回スクロールの壁は互いに咬合して配置される。圧縮機の作動中に旋回スクロールは固定スクロールに対して所定の規定された力で加圧される。

互いに並置して位置する壁の間には、複数の断絶した作動チャンバーが形成され、これらの壁は作動チャンバーを側面から制限する。また、作動チャンバーは壁の正面側の接触面から、そして、壁の正面側のうち一側の反対側に位置する、固定スクロール又は旋回スクロールのベースプレートの表面から制限される。固定スクロールに対して旋回スクロールを加圧する力により、特に、固定スクロールのベースプレートに対して軌道体壁の正面側が加圧され作動チャンバーを密封するようになる。

固定スクロールと旋回スクロールは何よりも摩擦及び磨耗減少に対する要求だけではなく、製造する間の加工処理のために切削特性が良好でありながらも低コストの材料の選択に対する要求にも影響を受ける。これらスクロールに対する重要な挑戦は、互いに並置して位置しながら互いに対して移動された２つの構成部品が作動チャンバーのための密封機能を保障するように、互いにマッチされなければならないことにある。

通常的に、このような密封機能は、例えば、追加の密封部材を通じて達成されるが、密封部材はスクロール壁の正面側に、即ち、スクロールウェブ上に、そして反対側に配置されたスクロールのベースプレートの表面に対して加圧されるように配置される。この場合、スクロールのベースプレートは表面に置かれた鋼シートにより保護される。

ＵＳ５，０３７，２８１Ａに、固定スクロール及び旋回スクロールの壁をベースプレートに対して密封するための密封部材を備えたスクロール圧縮機が記載されている。密封部は断面においてＣ字形のスプリングを備え、このスプリングは壁の正面側に形成されたグルーブ内に配置される。スプリングはテフロン（登録商標）（Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標））に基く材料でコーティングされる。スプリングの中心には、スプリングのコアを密封するために、少なくともスプリングの長さのうち一部分にかけて延びるＯリング状のクロロプレン−ゴムが配置される。

追加の密封部材を用いることは、スクロールの製造時に追加のコストだけではなく、追加の切削コストと組立コストを誘発するが、その理由は、密封部材がスクロールの正面側に一体化されるか統合されるためである。

密封部材を提供する追加の高コストに対処するために、多様な材料の組み合わせとコーティングが用いられる。しかし、相違する材料が使用されれば、相違する切削工程だけではなく、相違するコーティング過程を必要とし、この時、１つ以上の並置して位置する構成成分のコーティングが必ず必要である。

スクロール圧縮機を備えて形成された冷媒回路が電気バッテリーの充電モードにおいて、又は接続されたポンプモードにおいて作動する場合、特に、摩擦と磨耗に関してスクロールの耐摩耗性材料のペアが必要である。この目的のために必要なコーティング過程は、非常に高いコストと関連する。また、スクロールのペアのための相違する材料の使用は、相違する切削変数を必要とし、作動中に２つの構成部品の相違する熱膨張のリスクをもたらす。

従来技術では、壁の高さが相違して提供されることによって、スクロール壁の正面側が平たくないか、ベースプレートの表面に対して平たくなく形成されることも公知となっている。

本発明の課題は、気体相流体の圧縮のための装置として、圧縮機の最大作動寿命を保障するために、スクロール圧縮機のスクロール、特に、圧縮機の作動中に互いに摩擦するスクロール領域を製造するための方法を提供することにある。このような圧縮装置は、特に、最適な製造工程による製造の時にコストを最小化するために、できる限り少ない数の個別構成部品を含んで構造的に簡単であるだけではなく、最小の個数の材料により具現できなければならない。

このような課題は独立請求項の特徴を有する方法及び対象によって解決される。改善例は従属請求項に記載される。

このような課題は本発明によるスクロール圧縮機の製造方法によって、特に、スクロール圧縮機の作動中に互いに接触する領域をコーティングするための予備処理方法によって解決される。この場合は、前記スクロール圧縮機は、一方ではベースプレート及び前記ベースプレートの一側から延びるスクロール形態の壁を有する固定スクロールと、他方ではベースプレート及び前記ベースプレートの正面側から延びるスクロール形態の壁を有する旋回スクロールを備えて形成される。前記固定スクロールと前記旋回スクロールは共通の基本材料で形成される。

本発明の概念に沿って、このような方法は以下の段階を含む。
−前記固定スクロール、前記旋回スクロールのうち、１つのスクロールの表面のコーティングする領域を脱脂する段階、
−前記領域をアルカリ性エッチング剤でエッチングする段階、
−前記領域を酸性エッチング剤でエッチングする段階、
−前記領域を亜鉛酸塩エッチング剤で第１エッチングする段階、
−中間層として亜鉛酸塩層を前記コーティングする領域に塗布する段階、
−前記領域を亜鉛酸塩エッチング剤で追加エッチングする段階、及び
−前記領域を表面閉鎖コーティング材料でコーティングする段階。

閉鎖というのは、表面の密封を意味するものであると理解しなければならず、この時、コーティング材料はスクロールのコーティングされた領域の周辺に対して閉鎖された表面を示す。

スクロールの共通の基本材料として、好ましくは、アルミニウム合金、特に、ＡＨＳ−７が用いられる。

本発明の改善例によれば、本発明の方法は亜鉛酸塩層を塗布する段階と亜鉛酸塩エッチング剤で追加エッチングする段階との間の中間段階として以下の段階を含む。
−前記領域をアルカリ性エッチング剤で第２エッチングする段階、
−前記領域を酸性エッチング剤で第２エッチングする段階、
−前記領域を亜鉛酸塩エッチング剤で第２エッチングする段階、及び
−中間層として第２亜鉛酸塩層をコーティングする領域に塗布する段階。

この場合、スクロールの共通の基本材料として、好ましくは、アルミニウム合金、特にＡｌＳｉｌＭｇＭｎが用いられる。
本発明の好ましい実施例によれば、前記スクロール圧縮機のスクロールの基本材料として珪素の比率が９質量％乃至１１質量％であるアルミニウム合金が用いられる。

本発明の改善例によれば、前記旋回スクロールの壁の一正面側だけをコーティングするために、予備処理されコーティングされる。
前記領域をアルカリ性エッチング剤でエッチングする場合、好ましくは、エッチング剤として水酸化ナトリウムに基づく灰汁（ｌｙｅ）が用いられる一方、この領域を酸性エッチング剤でエッチングする場合、好ましくは、エッチング剤として硝酸又はフッ化水素酸が用いられる。

コーティング材料としては好ましくはニッケルが用いられる。

本発明の好ましい実施例によれば、前記基本材料はエッチングする個別段階の間でそれぞれ洗浄剤を用いて洗浄される。この場合、洗浄はただ選択されたエッチング段階の間、又は全てのエッチング段階の間で実行することができる。

本発明の改善例によれば、旋回スクロールと接触する領域として少なくとも固定スクロールのベースプレートの表面の領域が処理される。この場合、本発明の方法は以下の追加段階を含む。
−前記表面の領域を脱脂する段階、
−前記領域をアルカリ性エッチング剤でエッチングする段階、
−前記領域を酸性エッチング剤でエッチングする段階、及び
−前記領域を陽極酸化処理（ａｎｏｄｉｚａｔｉｏｎ）する段階。

また、本発明の課題は、気体相流体、特に、冷媒の圧縮のための本発明による装置によって解決される。このような装置はベースプレート及び固定スクロールのベースプレートの一側から延びる螺旋形態に形成された壁を有する固定スクロールと、ベースプレート及び旋回スクロールのベースプレートの一側から延びる螺旋形態に形成されベースプレートに対して末端に配向された自由正面側を備えた壁を有する旋回スクロールを含む。この場合、前記固定スクロールの壁と前記旋回スクロールの壁が互いに咬合されて閉鎖された作動チャンバーを形成するように、前記ベースプレートは互いに対して配置される。前記旋回スクロールの運動に対する反応で作動チャンバーの容積及び位置が変更される。スクロールは均一な基本材料で形成される。

本発明の概念によれば、前記旋回スクロールの壁の正面側は前記固定スクロールのベースプレートに直接密封式で接するように配置される。この場合、前記旋回スクロールの壁の正面側はニッケルからなるコーティングを有するように形成される。

前記旋回スクロールの壁の正面側が固定スクロールの前記ベースプレートに密封式に、そして直接接する配置というものは、特に互いに接触する領域でスクロールが追加の密封部材又はベースプレートに配置された追加の鋼シートのような中間部材無しに配置及び形成されるものと理解しなければならない。

本発明の改善例によれば、前記旋回スクロールの壁の正面側は平な表面として、そしてそれによりスクロールの壁の相違する高さ及び互いに異なる高さ無しに形成される。

本発明の有利な実施例によれば、前記固定スクロールだけではなく、前記旋回スクロールは均一なアルミニウム合金、特にＡｌＳｉｌＭｇＭｎ又はＡＨＳ−７で形成される。前記基本材料は、好ましくは、少なくとも、９質量％乃至１１質量％の珪素の比率を含む。

前記旋回スクロールの壁の正面側は有利に本発明による前記スクロール圧縮機の製造方法によって予備処理されコーティングされて形成される。

要約すると、本発明による方法及び本発明による装置は追加の多様な長所を有する。
−前記ベースプレートの表面に追加で置かれる鋼シートが省略されるだけではなく、追加の密封部材が省略され、それにより、一方では、スクロールの切削コスト及び組立コストが削減され、他方では、個別構成部品の個数が減少し、
−前記スクロール壁高さの差異形成のような改造が必要ではなく、
−２つのスクロールのための基本材料の使用で、一方では、均一な切削工程だけではなく、均一なコーティング過程が可能になり、他方では、作動中に前記２つのスクロールの同一な熱膨張を招き、それは装置の作動寿命も増加させ、ただ基本材料の使用だけを必要とし、
−最小個数の個別構成部品とそれにより簡単な構造だけではなく、前記基本材料の使用で、機械的製造工程の最適化及び製造コスト及び製造時間の最小化につながり、
−装置の摩擦、磨耗及び騒音放出、特にＮＨＶ−レベルを最小化し、装置の作動寿命を増加させる最適の予備処理工程を通じて基本材料に最適の層付着性を有する磨耗保護層を形成し、
−コーティングされたスクロールの正面側に対して加圧移動されるＡｌＳｉｌＭｇＭｎ又はＡＨＳ−７のようなアルミニウム合金の使用によって乾式潤滑材を有する装置の作動を改善し、
−圧縮される流体の高い圧力状態のために形成される気体相流体の圧縮のための装置の最大作動寿命が提供される。

本発明による構成の他の個別事項、特徴及び長所は以下で実施例の説明から該当する図面を参照して提示される。

固定スクロールと旋回スクロールを備えた従来技術のスクロール圧縮機の圧縮メカニズムを図示する断面図である。 圧縮メカニズムのスクロールのペアのコーティングのための予備処理方法の概要を図示する図面である。 圧縮メカニズムのスクロールのペアのコーティングのための予備処理方法の概要を図示する図面である。 図２ａの方法のそれぞれの段階に沿って処理されたスクロールの表面を示す。 図２ｂの方法のそれぞれの段階に沿って処理されたスクロールの表面を示す。 互いに接して摩擦するスクロールペアの基本原理図である。 圧縮メカニズムの回転数によるスクロール圧縮機の騒音放出を図示するグラフである。

図１に、従来技術で公知となったスクロール圧縮機（１）を断面図にて図示する。スクロール圧縮機（１）はハウジング（２）と、ディスク状のベースプレート（３ａ）及びベースプレート（３ａ）の一側から延びるスクロール形態に形成された壁（３ｂ）を有する固定されているステーター（３）と、ディスク状のベースプレート（４ａ）及びベースプレート（４ａ）の正面側から延びるスクロール形態に形成された壁（４ｂ）を有する旋回スクロール（４）を含む。簡単には固定又は固定スクロール（３）又は旋回スクロール（４）とも指称されるステーター（３）及び軌道体（４）は共に作用する。この場合、ベースプレート（３ａ、４ａ）は互いに対して、ステーター（３）の壁（３ｂ）と軌道体（４）の壁（４ｂ）が互いに咬合される方式で配置される。旋回スクロール（４）は円形の軌道において偏心駆動部によって動く。スクロール（４）が動く場合は、壁（３ｂ、４ｂ）は複数の位置で接触し、壁（３ｂ、４ｂ）内部に互いに順次閉鎖された複数の作動チャンバー（５）を形成し、この時、隣接してマッチされた作動チャンバー（５）は相違する大きさの容積を制限する。軌道体（４）の動きに反応して作動チャンバー（５）のこのような容積及び位置が変更される。作動チャンバー（５）の容積は、スクロール壁とも指称されるスクロール形態の壁（３ｂ、４ｂ）の中心に向かって段々縮小される。偏心駆動部は回転軸（７）を中心に回転する駆動シャフト（６）と、中間部材（８）から構成される。駆動シャフト（６）は第１ベアリング（９）によってハウジング（２）に支持される。軌道体（４）は中間部材（８）によって駆動シャフトと偏心方式で連結されるが、即ち、軌道体（４）の軸と駆動シャフト（６）の軸は互いにオフセットされて配置されている。軌道体（４）は第２ベアリング（１０）によって中間部材（８）に支持される。

スクロール圧縮機（１）はまた、複数の円形開口（１１ａ）とピン（１１ｂ）から構成された案内装置（１１）を含み、この案内装置は旋回スクロール（４）の回転を防止して旋回スクロール（４）の循環を可能にする。好ましくは、ポケットホールとして形成された開口（１１ａ）が旋回スクロール（４）のベースプレート（４ａ）の後方側に形成される。ピン（１１ｂ）はハウジング（２）の壁（１２）から突出するように形成されてそれぞれ開口（１１ａ）内において噛み合う。

また、図１から分かるように、スクロール圧縮機（１）はハウジング（２）の内部に配置されてハウジング（２）に固定された壁として相対壁（１２）とも指称される壁を含む。相対壁（１２）と旋回スクロール（３）との間には背圧領域（１３）が形成される。背圧領域（１３）の内部で支配的な背圧により旋回スクロール（４）は、相対壁（１２）と同様に、ハウジング（２）に固定されている固定スクロール（３）に対して圧力を加える。

作動チャンバー（５）は、一方では、スクロール（３、４）の接触する壁（３ｂ、４ｂ）によって側面から制限される。他方では、作動チャンバー（５）は旋回スクロール（４）の壁（４ｂ）の正面側（１４）の接触面において、そして固定スクロール（３）のベースプレート（３ａ）の作動チャンバー（５）側に配向された表面（１５）において密封される。固定スクロール（３）に対して旋回スクロール（４）が加える圧力によって、ベースプレート（３ａ）の表面（１５）に対して壁（４ｂ）の正面側（１４）が圧縮されることによって、結果として作動チャンバー（５）は密封される。高い軸方向負荷によって互いに対して移動された２つのスクロール（３、４）は同一の基本材料で形成される。

図２ａ及び２ｂに、図１に図示するように、それぞれ圧縮メカニズムのスクロールのペアの、特に、旋回スクロール（４）の壁（４ｂ）の正面側（１４）のコーティングのための予備処理方法の概要を図示する。

スクロール（３、４）の基本材料はアルミニウム材料に基づき、この材料はコーティングなくても、又は追加の表面処理がなくても使用できるので、結果として２つのスクロール（３、４）のうち１つだけコーティングされれば良い。この場合、それぞれ好ましくは旋回スクロール（４）の壁（４ｂ）の正面側（１４）は化学的にニッケルめっきされる一方、固定スクロール（３）、特に固定スクロール（３）のベースプレート（３ａ）の表面（１５）は実質的に追加の処理無しで残っており、少なくともコーティングされない。

本発明の方法の基礎になるそれぞれの基本材料は、コーティングの良好な結合を可能にするが、特殊な予備処理を必要とする特性を有する。コーティングの最適の付着を保障するために、特に、ニッケルを有するコーティングのための予備処理方法がそれぞれ実行される。

図２ａによって、好ましくはアルミニウム合金でＥＮ ＡＷ−６０８２とも指称されるＡｌＳｉｌＭｇＭｎで形成された基本材料のコーティングのための第１予備処理方法の場合、少なくとも旋回スクロール（４）のコーティングする領域は第１段階Ａにおいて脱脂されて第２段階Ｂにおいてエッチングされる。

例えば、ニッケルで基本材料のコーティング又はめっき（ｇａｌｖａｎｉｚｉｎｇ）のための前提条件は純粋な金属表面の予備処理である。アルミニウム合金は非常に短い時間に稠密な酸化物層を形成し、酸化物層にはコーティングが全く付着されないか、非常な不良状態で付着されるので、酸化物層の形成が防止されなければならない。酸化物層の形成を防止し、均一な表面を生成するために、コーティングされる表面は第２段階Ｂの一部である第１下位段階Ｂ１でまず第１エッチング剤を用いて塩基性又はアルカリ性で、特に水酸化ナトリウムに基づく灰汁を用いてエッチングされる。続いて、コーティングされる表面は第２段階Ｂの一部である第２下位段階Ｂ２で第２エッチング剤を用いて酸性で、特に硝酸又はフッ化水素酸を用いてエッチングされる。それぞれのエッチング剤及びエッチング条件はアルミニウム合金の特性又は合金内異物金属の混合類型によって左右される。処理される表面は第２段階Ｂの一部である第３下位段階Ｂ３において第１の亜鉛酸塩エッチングに適用される。亜鉛酸塩エッチングによってアルミニウム表面は活性化し、天然酸化物層が除去される。エッチングの場合、それぞれ薄い天然酸化物層は電気伝導性中間層として除去されるが、この中間層はコーティングに至るまで表面の再酸化を防止し、コーティングの付着を可能にするか、改善する。

下位段階Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３以降に、コーティングされる表面上には第３段階Ｃにおいて中間層、特に第１亜鉛酸塩層が塗布される。亜鉛酸塩層は殆ど亜鉛で形成されるが、他の金属、例えば、銅、ニッケルまたは鉄を含み得る。

それぞれの基本材料及び亜鉛酸塩エッチング剤によって、段階Ｃにおいてコーティングとして塗布される第１亜鉛酸塩層は再び除去され、第２亜鉛酸塩層を塗布し、それによりさらに微細で稠密な構造を得ることができる。この場合、下位段階Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３は第４段階の一部である下位段階Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３として繰り返される。コーティングされる表面の新しいエッチングのための第１下位段階Ｄ１において第１エッチング剤を用いて塩基性又はアルカリ性で、特に再度水酸化ナトリウムに基づく灰汁を用いて２回目のエッチングがなされる。続いて、第２下位段階Ｄ２において第２エッチング剤を用いて酸性で、特に硝酸又はフッ化水素酸を用いてエッチングされる。コーティングされる表面には第３下位段階Ｄ３において第２亜鉛酸塩エッチングが行われた後、第５段階Ｅにおいて第２中間層、ここでは第２亜鉛酸塩層が塗布される。

続いて、第６段階Ｆにおいて基本材料は、特にコーティングされる表面の領域で新しく、第３の亜鉛酸塩エッチング剤が提供され、第７段階Ｇにおいてニッケルでコーティングされる。コーティングは化学的に行われ、それにより電流なしに行われる。

実行される個別的な段階の間に、特に個別エッチング段階Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｆの間に基本材料はそれぞれ洗浄剤によって洗浄される。図２ａによる基本材料のコーティングのための第１予備処理方法は、アルミニウム表面にニッケルの非常に良好な粘着を具現するために、二重で行われた表面処理を含む。

また、アルミニウム合金ＡｌＳｉｌＭｇＭｎ又はＥＮ ＡＷ−６０８２は旋回スクロール（４）の基本材料と同様に固定スクロール（３）の基本材料として、少なくとも段階Ａ及び下位段階Ｂ１及びＢ２以降にベースプレート（３ａ）の表面（１５）で陽極酸化処理される。この場合、アルミニウム合金は電気分解方式で酸化され、陽極酸化によって保護層が生成される。陽極酸化処理される領域の最上位アルミニウム層は変換されて酸化アルミニウムが形成される。

図２ｂにおいて、ＡＨＳ−７と指称されるアルミニウム合金の基本材料のコーティングのための第２予備処理方法の場合、少なくとも旋回スクロール（４）の表面のうちコーティングする領域は第１段階Ａにおいて脱脂され、第２段階Ｂにおいてエッチングされた後、第３段階Ｃにおいて中間層、特に第１亜鉛酸塩層が塗布される。下位段階Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、を有する段階Ａ乃至Ｃは図２ａによる第１方法の段階に相応する。

特殊な基本材料としてアルミニウム合金ＡＨＳ−７を用いることで、第１方法に比べて段階Ｄ乃至Ｅ、すなわちエッチング過程の段階Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３だけではなく、第２亜鉛酸塩層を塗布する段階Ｅが省略される。

コーティングする表面に第１亜鉛酸塩層を塗布する段階Ｃ以降に、基本材料は段階Ｆにおいて第２亜鉛酸塩エッチング剤に提供された後、段階Ｇにおいて、特にニッケルでコーティングされ、この時、コーティングは好ましく化学的に行われる。

要約すると、図２ｂによる基本材料の領域のコーティングのための第２予備処理方法は、アルミニウム表面に対するニッケルの非常に良好な粘着を具現するために数回の相違するエッチング、及び繰り返される亜鉛酸塩層の塗布による特殊な第２表面処理が全く必要ではない。従って、基本材料のコーティングのための簡単な予備処理方法と指称される。

また、図２ａの方法に比べて固定スクロール（３）は追加の表面処理が適用されない。図２ｂによる方法はまた、必要な化学物質の使用を減少させ、被加工物質の加工時間を短縮させることができる。

図３ａ及び３ｂには、図２ａ及び図２ｂの方法のそれぞれの段階Ｂ１、Ｂ２、Ｄ１、Ｄ２後のスクロール（３、４）の処理された表面を示す。

下位段階Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３が下位段階Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の繰り返しの図２ａによる基本材料のコーティングのための第１予備処理方法と、それによって塩基性エッチング剤、酸性エッチング剤及び亜鉛酸塩エッチング剤を用いてそれぞれ続いて亜鉛酸塩層の塗布するコーティングされた表面の繰り返されたエッチングによって二重で行われた表面処理は、何よりもコーティングされる表面のさらに大きな粗さを招く。このようなさらに大きな粗さによって表面はアルミニウム表面にニッケルの非常に良好な粘着のためにさらに大きな個数の付着位置又は固定地点を有する。図３ａから分かるように、粗さとそれによる付着位置は方法段階が進み、エッチングが繰り返されるほど増加する。

図３ａに比べて図３ｂからは、基本材料、特にアルミニウム合金ＡＨＳ−７のコーティングのための図２ｂによる第２予備処理方法におけるエッチング段階に関係し、コーティングのために必要な表面の粗さを達成するために簡単な処理で十分であることが分かる。図３ａ及び図３ｂの対照から分かるように、アルミニウム合金ＡＨＳ−７のコーティングのための図２ｂによる簡単な処理によって酸性エッチング剤を用いる第１エッチングの以降の表面は、図２ａによって酸性エッチング剤を用いる第２エッチング以降と類似する粗さを有するように生成できる。この場合、それぞれの基本材料のコーティングのための予備処理方法は、コーティングの最適の付着を保障するために、それぞれの基本材料に応じて行われる。

基本材料は、摩擦による磨耗及びシステムの潤滑に関係し、摩擦工学的挙動を決めるそれぞれ高い比率の珪素を含む。

図４に、互いに接して摩擦するスクロール（３、４）のスライディングペア（１６）の基本原理図を断面図にて図示する。旋回スクロール（４）はその壁（４ｂ）の正面側（１４）が固定スクロール（３）のベースプレート（３ａ）の表面（１５）に接するように配置される。接触面には、好ましくはニッケル層で形成されたコーティング（１７）が提供される。スクロール（３、４）は同一の基本材料で形成される。

基本材料の内部に小さな珪素原子（１８）の形の高い比率の珪素は、コーティング（１７）のニッケルと共に作用するスライディング部材の機能を充足させる。

図５に、圧縮メカニズムの回転数によるスクロール圧縮機（１）の騒音放出を示すグラフを図示する。スクロール（３、４）は、一方ではそれぞれアルミニウム合金ＡｌＳｉｌＭｇＭｎ又はＡＨＳ−７で形成される。他方では、基本材料ＡｌＳｉｌＭｇＭｎで製造されたスクロール（３、４）は、図２ａによって段階Ａ乃至Ｇによって、コーティングのための第１予備処理方法を用いて処理され、基本材料ＡＨＳ−７で製造されたスクロール（３、４）は、図２ｂによって段階Ａ乃至Ｇによって、コーティングのための第２予備処理方法を用いて処理した。

基本材料ＡＨＳ−７で形成され、図２ｂによって、コーティングのための予備処理方法で処理されたスクロール（３、４）を備えたスクロール圧縮機（１）は、特に約３，０００ｒｐｍまでの回転数範囲で、そして基本材料ＡｌＳｉｌＭｇＭｎで形成され、図２ａによって、コーティングのための予備処理方法で処理されたスクロール（３、４）を備えたスクロール圧縮機（１）より、低い全体ノイズを有する。

１ スクロール圧縮機
２ ハウジング
３ 固定スクロール、ステーター
３ａ、４ａ ベースプレート
３ｂ、４ｂ 壁
４ 旋回スクロール、軌道体
５ 作動チャンバー
６ 駆動シャフト
７ 回転軸
８ 中間部材
９ 第１ベアリング
１０ 第２ベアリング
１１ 円形開口
１１ａ 円形開口
１１ｂ ピン
１２ 相対壁
１３ 背圧領域
１４ 正面側
１５ 表面
１６ スライディングペア
１７ コーティング
１８ 珪素原子

Claims (11)

1. スクロール圧縮機（１）の作動中、互いに接触する領域のコーティングのための予備の処理方法として、
   前記スクロール圧縮機（１）は、ベースプレート（３ａ）及び前記ベースプレート（３ａ）の一側から延びるスクロール形態の壁（３ｂ）を有する固定スクロール（３）と、ベースプレート（４ａ）及び前記ベースプレート（４ａ）の正面側から延びるスクロール形態の壁（４ｂ）を有する旋回スクロール（４）を備えて形成され、前記固定スクロール（３）と前記旋回スクロール（４）は基本材料で形成され、以下の段階、即ち
   −前記固定スクロール（３）、前記旋回スクロール（４）のうち、１つのスクロールの表面のコーティングする領域を脱脂する段階（Ａ）、
   −前記領域をアルカリ性エッチング剤でエッチングする段階（Ｂ１）、
   −前記領域を酸性エッチング剤でエッチングする段階（Ｂ２）、
   −前記領域を亜鉛酸塩エッチング剤で第１エッチングする段階（Ｂ３）、
   −中間層として亜鉛酸塩層を前記コーティングする領域に塗布する段階（Ｃ）、
   −前記領域を亜鉛酸塩エッチング剤で追加エッチングする段階（Ｆ）、及び
   −前記領域を表面閉鎖コーティング材料でコーティングする段階（Ｇ）を含むことを特徴とするスクロール圧縮機の製造方法。
2. 前記固定スクロール（３）、前記旋回スクロール（４）の基本材料としてアルミニウム合金ＡＨＳ−７が用いられることを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機の製造方法。
3. 前記亜鉛酸塩層を塗布する段階（Ｃ）と前記領域を亜鉛酸塩エッチング剤で追加エッチングする段階（Ｆ）との間の中間段階として以下の段階、即ち
   −前記領域をアルカリ性エッチング剤で第２エッチングする段階（Ｄ１）、
   −前記領域を酸性エッチング剤で第２エッチングする段階（Ｄ２）、
   −前記領域を亜鉛酸塩エッチング剤で第２エッチングする段階（Ｄ３）、及び
   −中間層として第２亜鉛酸塩層をコーティングする領域に塗布する段階（Ｅ）を含むことを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機の製造方法。
4. 前記固定スクロール（３）、前記旋回スクロール（４）の基本材料としてアルミニウム合金ＡｌＳｉｌＭｇＭｎが用いられることを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機の製造方法。
5. 前記固定スクロール（３）、前記旋回スクロール（４）の基本材料として珪素の比率が９質量％乃至１１質量％であるアルミニウム合金が用いられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機の製造方法。
6. 前記旋回スクロール（４）の前記壁（４ｂ）の一正面側（１４）だけをコーティングするために予備処理されコーティングされることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機の製造方法。
7. 前記領域をアルカリ性エッチング剤でエッチングする場合（Ｂ１、Ｄ１）に、エッチング剤として水酸化ナトリウムに基づく灰汁（ｌｙｅ）が用いられることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機の製造方法。
8. 前記領域を酸性エッチング剤でエッチングする場合（Ｂ２、Ｄ２）に、エッチング剤として硝酸又はフッ化水素酸が用いられることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機の製造方法。
9. 前記基本材料はエッチングする個別段階（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３）間において、それぞれ洗浄剤を用いて洗浄されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機の製造方法。
10. 少なくとも前記固定スクロール（３）の前記ベースプレート（３ａ）の表面（１５）の領域が処理され、前記処理方法は以下の段階、即ち
    −前記表面の領域を脱脂する段階（Ａ）、
    −前記領域をアルカリ性エッチング剤でエッチングする段階（Ｂ１）、
    −前記領域を酸性エッチング剤でエッチングする段階（Ｂ２）、及び
    −前記領域を陽極酸化処理（ａｎｏｄｉｚａｔｉｏｎ）する段階を含むことを特徴とする請求項３〜９のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機の製造方法。
11. コーティング材料としてニッケルが用いられることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機の製造方法。
    

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