JPH02197506A - Production of scroll vane - Google Patents
Production of scroll vaneInfo
- Publication number
- JPH02197506A JPH02197506A JP1587389A JP1587389A JPH02197506A JP H02197506 A JPH02197506 A JP H02197506A JP 1587389 A JP1587389 A JP 1587389A JP 1587389 A JP1587389 A JP 1587389A JP H02197506 A JPH02197506 A JP H02197506A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- scroll
- solid lubricant
- aluminum
- scroll blade
- vane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 48
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 30
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 claims description 5
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 claims description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 11
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 6
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 5
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052961 molybdenite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
- F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
- F04C18/0246—Details concerning the involute wraps or their base, e.g. geometry
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明は、スクロールコンプレッサなどのスクロール流
体機械に用いられるスクロール翼の製造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a method for manufacturing a scroll blade used in a scroll fluid machine such as a scroll compressor.
(従来の技術)
スクロールコンプレッサは、一対の鏡板に渦巻状のラッ
プをそれぞれ形成した固定側および旋回側スクロール翼
を噛み合わせた構造をなしており、両ラップが接触する
ように旋回スクロール翼を旋回させることにより、両ス
クロール翼によって形成される圧縮室を中心に向けて徐
々に減少させ、両ラップの外周部より吸込まれた流体を
圧縮させて中央部の吐出ポートより圧縮ガスを吐出させ
るものである。(Prior art) A scroll compressor has a structure in which a fixed side scroll blade and an orbiting side scroll blade are meshed with each other, each having a spiral wrap formed on a pair of end plates.The orbiting scroll blade is rotated so that both wraps are in contact with each other. By doing so, the compression chamber formed by both scroll blades gradually decreases toward the center, compressing the fluid sucked in from the outer periphery of both wraps, and discharging compressed gas from the discharge port in the center. be.
従来、この種のスクロールコンプレッサの圧縮機構部を
構成する固定スクロール翼と旋回スクロール翼の材料の
組み合わせとしては、
■ 固定スクロール翼と旋回スクロール翼の両方に鋳鉄
を主とした鉄系材料を用いたもの、■ 固定スクロール
翼に鉄系材料を用い、旋回スクロール翼にアルミニウム
系材料を用いたもの、などが知られている。Conventionally, the combinations of materials for the fixed scroll blades and orbiting scroll blades that make up the compression mechanism of this type of scroll compressor include: ■ Iron-based materials, mainly cast iron, were used for both the fixed scroll blades and the orbiting scroll blades. (2) Types in which iron-based materials are used for the fixed scroll blades and aluminum-based materials are used for the orbiting scroll blades are known.
しかし、これらの材料の組み合わせには、以下に示すよ
うな欠点があった。However, the combination of these materials has the following drawbacks.
上記■の材料の組合せの場合、
(a)旋回スクロール翼に比重の大きい鉄系材料を用い
ると、運転時の遠心力が大きくなるために、軸受負荷が
増大したり、摺動損失が大きくなるなどの問題があった
。特に、高速運転時には遠心力が非常に大きくなること
から、主軸と軸受部間ならびに摺動面部間での摩耗が激
しくなり、焼付き現象が生じやすく、信頼性およ゛び耐
久性が著しく低下してしまう。さらに、両スクロール翼
の摺動面部間の摩耗によって圧縮ガスのリークが起こり
、圧縮性能が著しく低下してしまうという問題もあった
。In the case of the combination of materials listed in ■ above, (a) If iron-based materials with high specific gravity are used for the orbiting scroll blades, the centrifugal force during operation will increase, resulting in increased bearing load and sliding loss. There were other problems. In particular, during high-speed operation, the centrifugal force becomes extremely large, resulting in severe wear between the main shaft and bearings as well as between sliding surfaces, which tends to cause seizing phenomena and significantly reduce reliability and durability. Resulting in. Furthermore, there is a problem in that compressed gas leaks due to wear between the sliding surfaces of both scroll blades, resulting in a significant reduction in compression performance.
(b)スクロール翼の精度を高めるためには、取り付は
面や摺動面などを精密に機械加工する必要があるが、鉄
系材料は切削性が低いために、その加工が難しく生産性
が低いという問題があった。(b) In order to improve the precision of scroll blades, it is necessary to precisely machine the mounting surfaces and sliding surfaces, but iron-based materials have low machinability, making machining difficult and reducing productivity. There was a problem of low
上記■の材料の組合せの場合、
(c)アルミニウム系材料と鉄系材料では熱膨脹係数が
著しく異なるため、両スクロール間のクリアランスを大
きくしなければならず、性能低下を招いていた。In the case of the above material combination (2), (c) the aluminum-based material and the iron-based material have significantly different coefficients of thermal expansion, so the clearance between both scrolls had to be increased, leading to a decrease in performance.
(d)上記した (b)と同様に、鉄系材料の切削性が
低いことから、その精密加工が極めて難しい。(d) Similar to (b) above, precision machining is extremely difficult due to the low machinability of iron-based materials.
また、これら鉄系材料の欠点を補うとともに、最近のこ
の種のスクロールコンプレッサに対して要望されている
小型軽量化、高速化に応じるために、固定スクロール翼
と旋回スクロール翼の両方ともにアルミニウム系材料を
用いたものが開発されつつある。In addition to compensating for the shortcomings of these iron-based materials, in order to meet the recent demands for smaller, lighter, and faster scroll compressors of this type, both fixed scroll blades and orbiting scroll blades are made of aluminum-based materials. A method using the is currently being developed.
(発明が解決しようとする課題)
上述した固定スクロール翼と旋回スクロール翼の両方に
アルミニウム系材料を用いたものは、加工性に優れると
ともに、軽量であることから定常的な摺動に対しては良
好な摺動特性と耐摩耗性を示すという利点を有する半面
、極圧が負荷された場合やたとえば冷媒により潤滑油が
希釈されるなどの原因によって摺動面の潤滑油が切れた
際に、アルミニウム系材料どうしの場合には摺動面部間
に凝着摩耗が発生しやすく、信頼性が低いという問題が
あった。(Problems to be Solved by the Invention) The above-mentioned fixed scroll blades and orbiting scroll blades using aluminum materials have excellent workability and are lightweight, so they are not suitable for steady sliding. Although it has the advantage of exhibiting good sliding properties and wear resistance, it also has the advantage that when the lubricating oil on the sliding surface runs out due to extreme pressure being applied or due to dilution of the lubricating oil by refrigerant, for example, When aluminum-based materials are used, adhesive wear tends to occur between the sliding surfaces, resulting in low reliability.
そこで、このようなアルミニウム系材料どうしによる欠
点を補うために、摺動面すなわち両スクロール翼のラッ
プ頂上部表面に炭素系やモリブデン系などの固体潤滑剤
を蒸着法やスパッタ法などの薄膜形成法によって膜形成
することが試みられている。しかし、薄膜法によって形
成された固体潤滑剤層は耐久性に欠け、容易に剥離して
しまうなどの問題があり、またスクロール翼を形成した
後に別途固体潤滑剤層の形成工程を設けなければならな
いために、製造コストが増大してしまうという問題もあ
った。Therefore, in order to compensate for the drawbacks caused by aluminum-based materials, a thin film formation method such as vapor deposition or sputtering is used to apply a solid lubricant such as carbon-based or molybdenum-based lubricant to the sliding surface, that is, the top surface of the lap of both scroll blades. Attempts have been made to form a film using However, the solid lubricant layer formed by the thin film method lacks durability and has problems such as peeling off easily, and a separate process for forming the solid lubricant layer must be performed after forming the scroll blades. Therefore, there was also a problem that manufacturing costs increased.
本発明は、上述した従来技術の課題に対処するためにな
されたもので、機械加工に優れるとともに遠心力の影響
を抑制できるアルミニウム系材料を用いたスクロール翼
の凝着摩耗を抑制するための固体潤滑剤層の形成を容易
にするとともに、その耐久性を高めたスクロール翼の製
造方法を提供することを目的としている。The present invention has been made in order to address the problems of the prior art described above, and is a solid material for suppressing adhesive wear of scroll blades using an aluminum-based material that is excellent in machining and can suppress the effects of centrifugal force. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a scroll blade that facilitates the formation of a lubricant layer and improves its durability.
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
すなわち本発明のスクロール翼の製造方法は、一対の鏡
板の相対向する板面に渦巻状のラップをそれぞれ直立形
成し、これらラップを噛合わせて気体の圧縮または膨脹
を行うスクロール翼を製造するにあたり、前記ラップの
頂上近傍部を形成するアルミニウム系材料中に固体潤滑
剤を分散させた混合粉末と、前記スクロール翼本体を形
成するアルミニウム系材料とを用い、前記ラップ頂上近
傍部に前記固体潤滑剤の分散層を前記スクロール翼本体
と一体的に粉末冶金法によって同時に成型することを特
徴としている。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) That is, the method for manufacturing a scroll blade of the present invention involves forming spiral wraps upright on opposing plate surfaces of a pair of mirror plates, and interlocking these wraps. In manufacturing a scroll blade that compresses or expands gas, a mixed powder in which a solid lubricant is dispersed in an aluminum-based material that forms the vicinity of the top of the wrap, and an aluminum-based material that forms the scroll blade body. The present invention is characterized in that a dispersed layer of the solid lubricant is simultaneously molded in the vicinity of the top of the wrap integrally with the scroll blade body by a powder metallurgy method.
(作 用)
本発明のスクロール翼の製造方法においては、スクロー
ル翼本体の形成と同時にラップ頂部近傍部に固体潤滑剤
をアルミニウム中に分散埋設した固体潤滑剤分散層を形
成しているため、一連の工程で固体潤滑剤分散層が一体
に形成されたスクロール翼が得られる。(Function) In the method for manufacturing a scroll blade of the present invention, a solid lubricant dispersion layer in which a solid lubricant is dispersed and embedded in aluminum is formed near the top of the wrap at the same time as the scroll blade main body is formed. In the process, a scroll blade having a solid lubricant dispersion layer integrally formed therein is obtained.
また、得られる固体潤滑剤分散層は、母材のアルミニウ
ムと強固に結合しているため、耐久性に優れたものとな
る。したがって、アルミニウム系材料による、遠心力が
小さいことによって高速運転時の摺動部分の摩itを小
さく抑えることができるなどの特性を充分にかつ安定し
て発揮させることが可能となる。Furthermore, the obtained solid lubricant dispersion layer has excellent durability because it is firmly bonded to the base material aluminum. Therefore, it is possible to sufficiently and stably exhibit the characteristics of the aluminum-based material, such as the ability to suppress the friction of sliding parts during high-speed operation due to the small centrifugal force.
(実施例)
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は、本発明をスクロールコンプレッサに用いるス
クロール翼の製造に適用した粉末冶金法による製造工程
を示す図である。同図において1は、スクロール翼の鏡
板部となるキャビティ1aの底部にラップ形成部となる
渦巻状の溝部1bををするスクロール翼形成用金型であ
る。FIG. 1 is a diagram showing a manufacturing process using a powder metallurgy method in which the present invention is applied to manufacturing a scroll blade for use in a scroll compressor. In the figure, reference numeral 1 denotes a mold for forming a scroll blade, which forms a spiral groove 1b, which becomes a wrap forming part, at the bottom of a cavity 1a, which becomes an end plate part of the scroll blade.
まず、スクロール翼形成用金型1の溝部1b内に、エア
アトマイズ法により作製した12重量%S1含有アルミ
ニウム粉末に固体潤滑剤である炭素(グラファイト)を
3体積%混合した炭素混合アルミニウム粉末2を所定量
振動法などによって充填する(第1図−A)。First, in the groove 1b of the scroll blade forming mold 1, a carbon-mixed aluminum powder 2 made by mixing 3% by volume of carbon (graphite), which is a solid lubricant, with 12% by weight S1-containing aluminum powder produced by an air atomization method is placed. Fill it by a predetermined amount using a vibration method or the like (Fig. 1-A).
次に、炭素混合アルミニウム粉末2が充填された溝部1
bとキャビティ1a内に、12重量%S1含有アルミニ
ウム粉末3を充填する(第1図−B)。Next, the groove 1 filled with carbon-mixed aluminum powder 2 is
The aluminum powder 3 containing 12% by weight of S1 is filled into the cavity 1a and the aluminum powder 3 (FIG. 1-B).
この後、超塑性加工領域での加工を可能とする加圧成型
条件(たとえば400℃、200kg/ c+/ )に
よって、充填した炭素混合アルミニウム粉末2と12重
量%S1含有アルミニウム粉末3とに対して同時にバン
チ4で圧力を加え、はぼ所望とするスクロール翼形状に
成型した後(第1図−〇)、精度を高めるために摺動面
に対して切削加工を施して、所望形状のスクロールm5
を得る。得られるスクロールTA5は、鏡板部6の一方
の面上に渦巻状のラップ7が直立形成され、このラップ
7の頂部近傍部に固体潤滑剤分散層8が一体に形成され
て構成されている。(第1図−D)。After this, the filled carbon-mixed aluminum powder 2 and the 12 wt% S1-containing aluminum powder 3 are subjected to pressure molding conditions (for example, 400°C, 200 kg/c+/ ) that enable processing in the superplastic processing region. At the same time, pressure is applied with the bunch 4 to form the scroll blade into the desired scroll blade shape (Fig. 1-○), and then the sliding surface is cut to increase the precision to form the scroll m5 into the desired shape.
get. The resulting scroll TA5 has a spiral wrap 7 formed upright on one surface of the end plate 6, and a solid lubricant dispersion layer 8 integrally formed near the top of the wrap 7. (Figure 1-D).
このようにラップ頂部近傍部を形成するアルミニウム粉
末に固体潤滑剤として炭素を混合した粉末を用い、鏡板
部と同時に粉末冶金法によってスクロール翼を形成する
ことにより、ラップ頂部近傍部に固体潤滑剤分散層をス
クロール翼本体と同時に形成でき、かつ得られる固体潤
滑剤層はスクロール翼本体と一体に形成される。また、
粉末冶金法によるアルミニウム系材料を用いていること
から、得られるスクロール翼はニアネットシエイブ成型
され、さらに快削性に富み摺動面等の機械加工も容易で
ある。In this way, by using powder mixed with carbon as a solid lubricant in the aluminum powder that forms the area near the top of the wrap, and by forming the scroll blades using powder metallurgy at the same time as the end plate, the solid lubricant is dispersed in the area near the top of the wrap. The layer can be formed simultaneously with the scroll blade body, and the resulting solid lubricant layer is formed integrally with the scroll blade body. Also,
Since the aluminum-based material produced by powder metallurgy is used, the resulting scroll blade is formed into a near net shave, and is also highly free-cutting, making it easy to machine the sliding surfaces and the like.
上記成型方法にしたがって、たとえば固定スクロール翼
と旋回スクロール翼それぞれの形状に応じて成型し、ス
クロールコンプレッサに用いられる一対のスクロール翼
が得られる。According to the above molding method, a pair of scroll blades for use in a scroll compressor is obtained by molding, for example, according to the respective shapes of the fixed scroll blade and the orbiting scroll blade.
ここで、この実施例ではスクロール翼形成材料として、
Slを121ffm%含有するアルミニウム系材料を用
いたが、機柾により要求される機械的強度が異なるため
、適宜適当なアルミニウム系材料を選択すればよい。ま
た、固体潤滑剤材料についても炭素に限らず、MoS2
、ON、 SIN 、 SICなど各種のものを使用
することが可能である。Here, in this example, as the scroll blade forming material,
Although an aluminum material containing 121 ffm% of Sl was used, since the required mechanical strength varies depending on the conditions, an appropriate aluminum material may be selected as appropriate. In addition, solid lubricant materials are not limited to carbon, but MoS2
, ON, SIN, SIC, etc. can be used.
上記材料構成によれば、アルミニウム系材料に含まれる
St成分により、スクロール翼の表面に多数のハードポ
イントが形成されることから耐荷重性が向上する。しか
も、旋回スクロール翼と固定スクロール翼の各ラップ部
表面に固体潤滑剤である炭素の分散層が形成されるため
に、ラップ頂部と鏡板部のアルミニウム系材料どうしの
摺動による凝着摩耗が避けられ、低摩擦係数でかつ高摩
耗性を有する材pmみ合わせとなる。According to the above-mentioned material structure, many hard points are formed on the surface of the scroll blade due to the St component contained in the aluminum-based material, so that the load resistance is improved. Moreover, since a dispersed layer of carbon, which is a solid lubricant, is formed on the surface of each lap of the orbiting scroll blade and the fixed scroll blade, adhesive wear due to sliding between the aluminum materials of the top of the lap and the end plate is avoided. This results in a material pm combination with a low coefficient of friction and high abrasion.
ラップ頂部近傍部に形成する固体潤滑剤分散層の厚さは
、固体潤滑剤の分散量やスクロール翼自体の使用条件に
よって異なるが、おおよそ5μm以上で適宜適当な厚さ
とすればよ<、望ましくは20μ−以上である。また、
固体潤滑剤の分散量は、使用する材質によって異なるが
、母材に対して30体積%〜I5体積%程度が好ましい
。The thickness of the solid lubricant dispersion layer formed in the vicinity of the top of the wrap varies depending on the amount of solid lubricant dispersed and the conditions of use of the scroll blade itself, but it should be approximately 5 μm or more and preferably an appropriate thickness. It is 20μ or more. Also,
The amount of solid lubricant dispersed varies depending on the material used, but is preferably about 30% by volume to I5% by volume relative to the base material.
次に、上記成型方法にしたがって作製した固定スクロー
ル翼と旋回スクロール翼の使用例について説明する。Next, examples of use of fixed scroll blades and orbiting scroll blades manufactured according to the above molding method will be described.
第2図は、上記固定および旋回スクロール翼を用いたス
クロールコンプレッサの概略的な構成を示す断面図であ
る。図中11は密閉容器であり、その内部はフレーム1
2により連通した2つの空間に分離されている。フレー
ム12の中央部には円筒形の凸部12aが設けられてお
り、凸部12a内の開口12bに主軸13が回転自在に
支持されている。この主軸13下部にはロータ14が取
付けられており、その外周部に位置するようにステータ
15が密閉容器11に圧入配置されている。FIG. 2 is a sectional view showing a schematic configuration of a scroll compressor using the fixed and orbiting scroll blades. In the figure, 11 is a sealed container, and the inside thereof is a frame 1.
It is separated into two spaces communicated by 2. A cylindrical convex portion 12a is provided at the center of the frame 12, and a main shaft 13 is rotatably supported in an opening 12b within the convex portion 12a. A rotor 14 is attached to the lower part of the main shaft 13, and a stator 15 is press-fitted into the closed container 11 so as to be located on the outer periphery of the rotor 14.
主軸13の上部に形成されたクランク軸部13aには、
旋回スクロール翼16が回転0在に支持されており、フ
レーム12の外周突起部12bには固定スクロール翼1
7が固定設置されている。The crankshaft portion 13a formed on the upper part of the main shaft 13 includes
The orbiting scroll blade 16 is supported with zero rotation, and the fixed scroll blade 1 is supported on the outer peripheral protrusion 12b of the frame 12.
7 is fixedly installed.
これら旋回スクロールW16および固定スクロールlA
17は、上述した成型方法によってそれぞれ作製された
ものであり、鏡板部16as 17aの相対向する板面
に渦巻状のラップ16b、17bを直立して設けた構造
をなしており、旋回スクロール翼16のラップ16bと
固定スクロール翼17のラップ17bとが互いに噛み合
うように配置され、これらラップ16b、17bによっ
て圧縮室18が形成される。また、両ラップ16b。These orbiting scroll W16 and fixed scroll IA
17 are manufactured by the above-mentioned molding method, and have a structure in which spiral wraps 16b and 17b are provided upright on opposing plate surfaces of the end plate portions 16as and 17a, and the orbiting scroll blades 16 The wrap 16b of the fixed scroll blade 17 and the wrap 17b of the fixed scroll blade 17 are arranged so as to mesh with each other, and a compression chamber 18 is formed by these wraps 16b and 17b. Also, both wraps 16b.
17bの頂部近傍部には、固体潤滑剤である炭素の分散
層19が形成されており、この固体潤滑剤分散層1つに
よって相対するスクロール翼16.17の鏡板部16a
、17aと摺接する。旋回スクロール翼16とフレーム
12との間には、旋回スクロール翼16の旋回運動中の
自転を阻止するための機構、たとえばオルダムリング2
0が設けられている。A dispersion layer 19 of carbon, which is a solid lubricant, is formed near the top of the blade 17b, and this solid lubricant dispersion layer allows the mirror plate portions 16a of the opposing scroll blades 16 and 17 to be separated.
, 17a. Between the orbiting scroll blade 16 and the frame 12, there is a mechanism for preventing rotation of the orbiting scroll blade 16 during the orbiting motion, such as an Oldham ring 2.
0 is set.
固定スクロールW17の中心部には、圧縮されたガスを
密閉容器11内に吐出させるための吐出ポート21が形
成されており、また外周部には両ラップ16b、17b
によって形成される圧縮室18にガスを導く吸込管22
が形成されている。A discharge port 21 for discharging compressed gas into the closed container 11 is formed in the center of the fixed scroll W17, and both wraps 16b, 17b are formed in the outer peripheral part.
A suction pipe 22 that leads gas to the compression chamber 18 formed by
is formed.
そして吐出ポート21から密閉容器11内に吐出された
圧縮ガスは、密閉容器11の側部に貫通して取付けられ
た吐出管23から外部に導出される。The compressed gas discharged into the closed container 11 from the discharge port 21 is led out to the outside from a discharge pipe 23 that is attached to penetrate the side of the closed container 11.
上記構成のスクロールコンプレッサの実機テストを行っ
た結果、高負荷(高荷重)運転および高速運転(150
Hz)の条件で良好な耐摩耗性と低振動性が得られた。As a result of actual machine testing of the scroll compressor with the above configuration, high load (high load) operation and high speed operation (150
Good abrasion resistance and low vibration properties were obtained under conditions of (Hz).
また、耐摩耗性試験機を用いて、この実施例によって作
製した固体潤滑剤分散層をラップ頂部に一体的に形成し
たアルミニウム系材料の組み合わせからなるスクロール
翼と、鉄系材料/鉄系材料の組み合わせからなるスクロ
ール翼(従来例)とに対して、トルク−荷重と摩擦係数
−荷重の関係を評価したところ、第3図および第4図に
示すような結果が得られた。In addition, using a wear resistance tester, a scroll blade made of a combination of aluminum-based material with the solid lubricant dispersion layer produced according to this example integrally formed on the top of the wrap, and a scroll blade made of a combination of aluminum-based material and iron-based material/iron-based material were tested. When the relationship between torque and load and friction coefficient and load was evaluated for a scroll blade (conventional example) consisting of a combination, results as shown in FIGS. 3 and 4 were obtained.
第3図から明らかなように、この実施例によって作製し
たスクロール翼は、高荷重までトルク値が小さく、かつ
摩擦係数も非常に小さい値を示し、高荷重まで焼付けな
どの問題を起こさないことが分かった。一方、比較例の
スクロール翼は初期よりトルク値、摩擦係数ともに太き
(、低荷重で焼付けを起こすことが分かった。As is clear from Fig. 3, the scroll blade manufactured according to this example has a small torque value up to high loads and a very small friction coefficient, and does not cause problems such as seizure up to high loads. Do you get it. On the other hand, the scroll blade of the comparative example had a large torque value and friction coefficient from the initial stage (it was found that seizing occurred at low loads).
このように、本発明の製造方法にしたがって作製したス
クロール翼は、ラップ頂部近傍部に本体と一体に形成し
た固体潤滑剤分散層によって、アルミニウム系材料どう
しのとも材摺動を確実に防止でき、鉄系材料を使用した
従来のものに比べて摩擦係数が小さくできるために摺動
損失が低減でき、かつ耐摩耗性に優れた焼付はレベルの
高い摺動面を得ることができるため、両スクロール翼の
摺動面部間の摩耗による圧縮ガスのリークを小さく抑え
ることができ、よって耐久性と信頼性とをINえたスク
ロールコンプレッサを提供することが可能となる。また
、従来のアルミニウム系材料を使用したものに比べ異常
時の安定性に優れ、このことからも信頼性が大幅に向上
したものとなる。As described above, the scroll blade manufactured according to the manufacturing method of the present invention can reliably prevent sliding between aluminum-based materials due to the solid lubricant dispersion layer formed integrally with the main body near the top of the wrap. Compared to conventional ones using iron-based materials, the coefficient of friction can be lowered, reducing sliding loss, and the sliding surface with excellent wear resistance can be obtained with a high level of seizure. Leakage of compressed gas due to wear between the sliding surfaces of the blades can be suppressed to a small level, thereby making it possible to provide a scroll compressor with high durability and reliability. Additionally, it has superior stability in abnormal situations compared to conventional ones using aluminum-based materials, and this also results in significantly improved reliability.
さらに、両スクロール翼に熱膨脹係数がほぼ同等のアル
ミニウム系材料を用いていることから、ラップの高さ方
向の熱膨脹率が等しくなるため、両スクロール翼間のク
リアランスを小さく設定することができ、運転性能の低
下を防止することができるとともに、駆動部の軽量化を
図ることで遠心力の影響が小さく高速運転が可能となり
、かつ入力の低減や低雑音化を図ることもできる。Furthermore, since both scroll blades are made of aluminum material with approximately the same coefficient of thermal expansion, the coefficient of thermal expansion in the height direction of the wrap is the same, making it possible to set the clearance between both scroll blades small, allowing operation. It is possible to prevent performance degradation, and by reducing the weight of the drive unit, the influence of centrifugal force is small and high-speed operation is possible, and it is also possible to reduce input and noise.
また、アルミニウム系材料は快削性に富むため、摺動面
の精密加工が容易にでき生産性が向上し、固体潤滑剤分
散層をスクロール翼本体と一体に成型しているため、別
工程を必要としないことから製造コスト自体も単にアル
ミニウム系材料で作製したものとほぼ同等とすることが
できる。In addition, since aluminum-based materials have excellent free-cutting properties, precision machining of sliding surfaces can be easily performed, improving productivity.Since the solid lubricant dispersion layer is molded integrally with the scroll blade body, a separate process is required. Since this is not necessary, the manufacturing cost itself can be made almost the same as that of a product simply made of an aluminum-based material.
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
要旨を嚢更しない範囲において種々変形して実施するこ
とができる。たとえば、上記実施例では圧縮機能を有す
るスクロール流体機械に用いるスクロール翼の製造に本
発明を適用したが、膨脹機能を有するスクロール流体機
械に用いるスクロール翼などにも適用させることができ
る。Note that the present invention is not limited to the above embodiments,
Various modifications can be made without departing from the gist of the invention. For example, in the embodiments described above, the present invention was applied to the manufacture of scroll blades used in scroll fluid machines having a compression function, but it can also be applied to scroll blades used in scroll fluid machines having an expansion function.
[発明の効果]
以上説明したように本発明のスクロール翼の製造方法に
よれば、アルミニウム系材料どうしによる凝る摩耗を確
実にかつ長期間に渡って安定して防止できるスクロール
翼を低コストで得ることができ、よって耐久性に優れ駆
動損失の小さい高信頼性のスクロール流体機械を提供す
ることが可能となる。[Effects of the Invention] As explained above, according to the method for manufacturing a scroll blade of the present invention, a scroll blade that can reliably and stably prevent severe wear caused by aluminum-based materials over a long period of time can be obtained at a low cost. Therefore, it is possible to provide a highly reliable scroll fluid machine with excellent durability and low drive loss.
第1図は本発明の一実施例の製造工程を示す図、第2図
は本発明の一実施例によって作製したスクロール翼を使
用したスクロールコンプレッサの概略的な構成を示す断
面図、第3図は本発明の一実施例によって作製したスク
ロール翼と従来品のトルク−荷重の関係を示すグラフ、
第4図は本発明の一実施例によって作製したスクロール
翼と従来品の摩擦係数−荷重の関係を示すグラフである
。
1・・・・・・スクロール翼形成用金型、2・・・・・
・炭素混合アルミニウム粉末、3・・・・・・S1含有
アルミニウム粉末、5・・・・・・スクロール翼、6・
・・・・・鏡板部、7・・・・・・ラップ、8・・・・
・・固体潤滑剤分散層。
出願人 株式会社 東芝
代理人 弁理士 須 山 佐 −
菊
!
(Kgf )
第3図
荷
!
(Kgf)Fig. 1 is a diagram showing the manufacturing process of an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a sectional view showing the schematic configuration of a scroll compressor using scroll blades manufactured according to an embodiment of the invention, and Fig. 3 is a graph showing the torque-load relationship between a scroll blade manufactured according to an embodiment of the present invention and a conventional product,
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the coefficient of friction and the load of a scroll blade manufactured according to an embodiment of the present invention and a conventional product. 1... Mold for forming scroll blades, 2...
・Carbon mixed aluminum powder, 3...S1-containing aluminum powder, 5...Scroll blade, 6.
...End plate part, 7...Wrap, 8...
...Solid lubricant dispersion layer. Applicant Toshiba Corporation Patent Attorney Sasa Suyama − Kiku! (Kgf) Third cargo! (Kgf)
Claims (1)
れ直立形成し、これらラップを噛合わせて気体の圧縮ま
たは膨脹を行うスクロール翼を製造するにあたり、 前記ラップの頂上近傍部を形成するアルミニウム系材料
中に固体潤滑剤を分散させた混合粉末と、前記スクロー
ル翼本体を形成するアルミニウム系材料とを用い、前記
ラップ頂上近傍部に前記固体潤滑剤の分散層を前記スク
ロール翼本体と一体的に粉末冶金法によって同時に成型
することを特徴とするスクロール翼の製造法。[Scope of Claims] In manufacturing a scroll blade that compresses or expands gas by forming spiral wraps upright on opposing plate surfaces of a pair of end plates and meshing these wraps, the top of the wraps is provided. Using a mixed powder in which a solid lubricant is dispersed in an aluminum-based material forming the vicinity portion and an aluminum-based material forming the scroll blade body, a dispersed layer of the solid lubricant is formed in the vicinity of the top of the wrap. A method for manufacturing a scroll blade, characterized in that the scroll blade is simultaneously molded integrally with the scroll blade main body by a powder metallurgy method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1587389A JPH02197506A (en) | 1989-01-25 | 1989-01-25 | Production of scroll vane |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1587389A JPH02197506A (en) | 1989-01-25 | 1989-01-25 | Production of scroll vane |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02197506A true JPH02197506A (en) | 1990-08-06 |
Family
ID=11900917
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1587389A Pending JPH02197506A (en) | 1989-01-25 | 1989-01-25 | Production of scroll vane |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02197506A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0697522A1 (en) * | 1994-08-19 | 1996-02-21 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Scroll compressor |
-
1989
- 1989-01-25 JP JP1587389A patent/JPH02197506A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0697522A1 (en) * | 1994-08-19 | 1996-02-21 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Scroll compressor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101729579B1 (en) | Compressor | |
KR101073304B1 (en) | Scroll compressor | |
US8366425B2 (en) | Compressor slider, slider preform, scroll part, and compressor | |
KR20170029313A (en) | Scroll compressor | |
WO2005068840A1 (en) | Fluid machine | |
US5478219A (en) | Lightweight scroll element and method of making | |
JP2001065458A (en) | Compressor | |
JP4440565B2 (en) | Scroll compressor | |
KR100470433B1 (en) | Scroll compressor | |
JP2825334B2 (en) | Compressor | |
JPH02197506A (en) | Production of scroll vane | |
JP2009287483A (en) | Refrigerant compressor | |
WO2022181165A1 (en) | Sliding member and compressor and refrigeration device using same | |
JPH05113181A (en) | Scroll fluid compressor | |
JPS59194128A (en) | Bearing of compressor for refrigerator | |
JP2001342979A (en) | Scroll compressor and method for manufacturing scroll member of the compressor | |
JPH06137287A (en) | Scroll fluid compressor | |
JPH01155001A (en) | Scroll fluid machine | |
KR20160051400A (en) | Compressor | |
WO2018092853A1 (en) | Refrigerant compressor and refrigeration device provided with same | |
JPWO2004029461A1 (en) | Scroll compressor | |
JP4654744B2 (en) | Compressor sliding member | |
JPS6345485A (en) | Scroll type compressor | |
JPH0436458A (en) | Sliding parts and frequency variable type refrigerant compressor using these parts | |
CN118679221A (en) | Sliding material and gas compression machine |