JPH05187371A

JPH05187371A - スクロール圧縮機とスクロールラップ加工用エンドミル

Info

Publication number: JPH05187371A
Application number: JP4003885A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Abe; 信雄阿部; Toshio Yamanaka; 敏夫山中; Tatsuo Horie; 辰雄堀江; Masami Masuda; 正美桝田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-01-13
Filing date: 1992-01-13
Publication date: 1993-07-27

Abstract

(57)【要約】【目的】固定スクロールのラップの先端部、根元部と
旋回スクロールのラップの根元部、先端部との間隙を縮
小し、この間隙からのガス洩れ量の低減する。【構成】固定スクロール１の鏡板４ａに吃立したラッ
プ３ａには、その先端部６ａに面取り部１１ａが、その
根元部５ａに面取り部１０ａが夫々設けられ、旋回スク
ロール２の鏡板４ｂに吃立したラップ３ｂにも、その先
端部６ｂに面取り部１１ｂが、その根元部５ｂに面取り
部１０ｂが夫々設けられいる。これら面取り部１１ａ、
１１ｂの半径は面取り部１０ａ、１０ｂの半径よりも若
干小さい。ラップ３ａ、３ｂが充分接近すると、面取り
部１１ａと面取り部１０ｂとの間隔と面取り部１１ｂと
面取り部１０ａとの間隔は充分小さく、かつ均一とな
り、これらの間隔に冷媒ガスに混入している冷凍機油の
油膜が形成され易くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気調和機等に使用さ
れるスクロール圧縮機に係り、特に、ポンプを形成する
ラップの強度の向上と高気密性を得るに好適なスクロー
ル圧縮機に関する。また、本発明は、スクロール圧縮機
における固定スクロール、旋回スクロールのラップを加
工するためのエンドミルに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のスクロール圧縮機の構造は、特開
平１−１８７３８８号公報に記載されるように、基本的
には、固定スクロール、旋回スクロールにおけるラップ
は、その内面、外面とも、鏡板から直角に吃立してい
る。これを詳細に示すと、ラップは図１２に示すような
形状をしているのが通例である。但し、図１２におい
て、１は固定スクロール、２は旋回スクロール、３ａ、
３ｂはラップ、４ａ、４ｂは鏡板、５ａ、５ｂはラップ
根元部、２４ａ、２４ｂは段付き形状部、６ａ、６ｂは
ラップ先端部、２５ａ、２５ｂは面取り形状部、７ａ、
７ｂはラップ側面、９ａ、９ｂはラップ底面、２６は空
隙である。

【０００３】図示するように、ラップ３ａ、３ｂのラッ
プ根元部５ａ、５ｂには夫々、ラップ３ａ、３ｂの機械
強度を高めるために、微小な段付き形状部２４ａ、２４
ｂが設けられている。また、ラップ先端部６ａ、６ｂに
は、固定スクロール１と旋回スクロール２とを組み合せ
た際、上記の段付き形状部２４ａ、２４ｂに接触しない
程度の面取り形状部２５ａ、２５ｂが形成されている。

【０００４】旋回スクロール２が図示しない中心軸を中
心に旋回すると、固定スクロール１のラップ３ａに対し
て旋回スクロール２のラップ３ｂが近接したり、離れた
りし、これによってラップ３ａ、３ｂ間に入り込んだ冷
媒ガスが圧縮されていく。このような動作において、ラ
ップ３ａ、３ｂ間の空間からこの冷媒ガスが洩れないよ
うにする。このために、ラップ先端部６ａとラップ底面
９ｂとの間とラップ先端部６ｂとラップ底面９ａｂとの
間とで、さらには、ラップ３ａ、３ｂが近接したときに
は、段付き形状部２４ａと面取り形状部２５ｂとの間と
段付き形状部２４ｂと面取り形状部２５ａとの間とで夫
々、ラップ３ａ、３ｂ間の空間で冷媒ガスに混入してい
る冷凍機油の油膜が形成されていくように、これらの間
の間隔が小さく設定されるようにしている。

【０００５】ラップ根元部５ａ、５ｂでの上記段付き形
状部２４ａ、２４ｂは、通常エンドミルによるラップの
切削加工の際に形成される。即ち、ラップ３ａ、３ｂの
切削加工は同じであるので、各符号のａ、ｂを除いて各
部を表わすと、図１３に示すように、予めラップ先端部
６と面取り形状部２５とが形成されたワークに対し、エ
ンドミル２７の外径によってラップ側面７を加工し（図
１３（ａ））、しかる後、エンドミル２７の先端によっ
てラップ底面９、即ち、鏡板４の上面を加工する（図１
３（ｂ））ようにして、工程を２つに分けてラップ３の
切削加工が行なわれるようにしたものがあるが、エンド
ミル２７の外径は鏡板４上での渦巻状のラップ３の最小
間隔よりも若干小さ目に設定されており、これにより、
図１３（ｂ）に示した鏡板４の上面加工時に同時に段付
き形状部２４が形成される。

【０００６】また、他の切削加工方法としては、まず、
図１４（ａ）に示すように、ほぼ所定寸法に成形された
固定スクロール１もしくは回転スクロール２（以下、単
にスクロールと総称する）のワーク２９では、予めラッ
プ先端部６が面加工されており、側面加工用エンドミル
２８によってこのワーク２９のラップとなる渦巻状の突
出部のワーク側面３０が切削加工され、この突出部の厚
み寸法を所定寸法としてラップ３が形成される。しかる
後、図１４（ｂ）に示すように、面取加工用カッター３
１により、この突出部の先端の縁部を切削して斜めに面
取り形状部２５を形成する。

【０００７】従来のスクロールラップ加工用エンドミル
は、図１５（ａ）に示すように、通常の工具鋼或いは超
硬材等からなり、先端が鋭利に研削した形状の刃先３３
を有するエンドミルか、或いはエンドミルを母材３２と
し、その表面全体に、図１５（ｂ）に示すように、コー
ティング皮膜３４を施したものである。このコーティン
グ皮膜３４は、非常に高度及び融点が高いダイヤモンド
或いは各種金属の炭化物等の結晶からなるものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
な切削加工によって形成されたラップ３ａ、３ｂを有す
る固定スクロール１と旋回クロール２とを組み合わせた
スクロール圧縮機においては、上記のように、段付き形
状部２４ａ、２４ｂに当接しないように、各ラップ３
ｂ、３ａの先端に面取り形状部２５ｂ、２５ａが斜めに
形成されるため、ラップ３ａ、３ｂが最も接近しても、
これら段付き形状部２４ａと面取り形状部２５ｂとの
間、段付き形状部２４ａと面取り形状部２５ｂとの間に
生ずる線状シールとなる空隙２６が大きくなる。通常、
かかる空隙２６には、冷媒ガス中に含まれる冷凍機油の
油膜が形成され、そのシール効果によって冷媒ガスがか
かる空隙２６が洩れないようにするのであるが、上記の
ように空隙２６が大きいと、ラップ３ａ、３ｂが接近し
たときにはこれら間の冷媒ガスのガス圧が大きいため、
そこでの冷凍機油の油膜が破断し易く、シール効果を発
揮させることができない。このため、圧縮機を定常運転
させると、連続的に圧縮される冷媒ガスがこの油膜が破
断した空隙２６から洩れてしまい、圧縮機の性能低下の
原因となるし、運転消費電力が増大して省エネルギーの
点でも問題となる。

【０００９】また、上記のような従来の加工方法では、
ラップ側面の加工と面取り部の加工とが別々の工程で行
なわれるから、当然のことながら加工時間が長くなる
し、加工効率も劣る。しかも、このように別々の工程で
行なわれると、ラップ側面の加工工程から面取り部の加
工工程に移るとき、工具付替の段取り作業が必要となる
し、非曲線などの複雑な形状の加工においては、図１４
において、ワーク側面３０を切削加工する側面加工用エ
ンドミル２８と面取り形状部２５を切削加工する面取加
工用カッター３１との位置ずれが生じ易く、寸法精度の
高い切削加工ができない。

【００１０】図１５で説明した従来のスクロールラップ
加工用エンドミル３５では、平の刃物材のもので切刃先
端が鋭利であるため、チッピングしやすい。また、コー
ティングエンドミルにおいては、コーティング皮膜３４
として、非常に高度及び融点が高いダイヤモンド或いは
各種金属の炭化物等の結晶からなるものが使用され、こ
れはエンドミル母材３２と機械的及び化学的性質が異な
る材質であるから、エンドミル母材３２は結合しにく
い。そこで、これまでエンドミル母材３２との結合を助
長するような表面処理を施す研究が種々なされてきた
が、表面処理及びコーティング工程中での温度や雰囲気
等の避けられない微妙なバラツキが生じ、エンドミル母
材３２とコーティング皮膜３４との結合力が極めて不安
定なものとなっていた。

【００１１】この結果、かかるエンドミル母材３２を用
いて被加工物の切削加工を行なうと、刃先３３が鋭利で
あることから、被加工物と点接触することになり、この
刃先３３の側面と底面の２方向から切削応力が刃先３３
の先端に非常に大きく負荷されるため、この切削応力が
極めて大きく作用し、コーティング皮膜３４の剥離が生
じたり、刃先３３の先端の加工初期における急激な摩耗
が生じ、所期の切削精度や切削距離の確保ができなかっ
た。

【００１２】本発明の目的は、かかる問題を解消し、固
定スクロールと旋回クロールとでの冷媒ガスの洩れを抑
え、高能率で運転消費電力が小さいスクロール圧縮機を
提供することにある。

【００１３】本発明の他の目的は、スクロール圧縮機に
おける固定スクロールと旋回クロールのラップの加工時
間を短縮し、高精度で加工することができるようにした
スクロールラップ加工用エンドミルを提供することにあ
る。

【００１４】本発明のさらに他の目的は、所期の切削精
度や切削距離を常時確保することができるようにしたス
クロールラップ加工用エンドミルを提供することにあ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるスクロール圧縮機は、固定スクロール
と旋回スクロール夫々のラップの根元部と先端部とに夫
々相対的な円弧状もしくは直線状の面取り部を設ける。

【００１６】上記他の目的を達成するために、本発明に
よるスクロールラップ加工用エンドミルは、段付部にラ
ップ先端部の面取り部の形状に対する形状の面取切刃を
有すると共に、該面取切刃の位置から先端まで側面加工
用切刃を有し、かつ該面取切刃と該側面加工用切刃との
間に切削逃げ部を設ける。第１の切刃と該段付部とによ
り、上部任意の位置まで側面加工用切刃となる第２の切
刃を設ける。

【００１７】上記他の目的を達成するために、本発明に
よるスクロールラップ加工用エンドミルは、エンドミル
母材の刃先の先端に鈍角形状の面取り部を設けるととも
に、該面取り部を含む該エンドミル母材の表面にエンド
ミル皮膜を施したものとする。

【００１８】

【作用】本発明によるスクロール圧縮機では、固定スク
ロールのラップの根元部と旋回スクロールのラップの先
端部夫々の面取り部間の間隙、及び固定スクロールのラ
ップの先端部と旋回スクロールのラップの根元部夫々の
面取り部間の間隔は、共に、微小で均一なものとなるか
ら、これら間隔に冷凍機油の油膜が形成され易くなる。
従って、これら間隙からのガス洩れを最小に抑えること
ができる。

【００１９】本発明によるスクロールラップ加工用エン
ドミルによると、ほぼ所定の寸法に成形されたスクロー
ルのラップの先端部が面取切刃で切削され、その先端部
に所定の面取り部が形成される。また、このラップの側
面部が側面加工用切刃によって切削され、ラップの厚み
を所定の寸法にしてラップ側面が形成される。このよう
にラップの先端部の面取り部とラップ側面とが同時に形
成され、しかも、面取り部とラップ側面との位置関係が
精度良く規定される。また、切削屑は切削逃げ部から除
かれるので、面取り部とラップ側面との切削加工が良好
に行なわれる。

【００２０】また、本発明によるスクロールラップ加工
用エンドミルによると、刃先の先端に上記の面取り部が
設けられるため、刃先と被加工物の接触が線接触とな
り、刃先の側面と底面の２方向から切削応力の集中が緩
和される。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。図１は本発明によるスクロール圧縮機の一実施例に
おける固定スクロールと旋回スクロールの組立状態を示
す縦断面図であって、１は固定スクロール、２は旋回ス
クロール、３ａ、３ｂはラップ、４ａ、４ｂは鏡板、５
ａ、５ｂはラップ根元部、６ａ、６ｂはラップ先端部、
７ａ、７ｂはラップ側面、８ａ、８ｂはラップ上面、９
ａ、９ｂはラップ底面、１０ａ、１０ｂはラップ根元Ｒ
面取り部、１１ａ、１１ｂはラップ先端Ｒ面取り部であ
る。

【００２２】同図において、ここでは、固定スクロール
１が上部に、旋回スクロール２が下部に夫々配置されて
いる。固定スクロール１は、円板状の鏡板４ａとその表
面であるラップ底面９ａから旋回スクロール２側に突出
したラップ３ａとからなり、また、旋回スクロール２
も、円板状の鏡板４ｂとその表面であるラップ底面９ｂ
から固定スクロール１側に突出したラップ３ｂとからな
っている。ここでは図示していないが、周知のように、
ラップ３ａは渦巻状をなしており、ラップ３ｂもラップ
３ａの間に嵌まり込んで渦巻状をなしている。

【００２３】ラップ３ａのラップ先端部６ａでは、その
ラップ上面８ａが旋回スクロール２のラップ底面９ｂに
平行で、かつ極めて近接しており、同様に、ラップ３ｂ
のラップ先端部６ｂでは、そのラップ上面８ｂが固定ス
クロール１のラップ底面９ａに平行で、かつ極めて近接
している。旋回スクロール２は固定スクロール１に対し
て図示しない中心軸を中心に旋回運動をするが、この旋
回運動に係らず、ラップ上面８ａとラップ底面９ｂとの
間隔は一定に保持され、また、ラップ上面８ｂとラップ
底面９ａとの間隔は一定に保持される。また、この旋回
運動とともにラップ３ａ、３ｂの対向するラップ側面７
ａ、７ｂの間隔は変化するが、これらラップ側面７ａ、
７ｂは常に平行に保たれている。

【００２４】固定スクロール１のラップ底面９ａから突
出するラップ３ａのラップ根元部５ａの両側には、ラッ
プ根元Ｒ面取り部１０ａが設けられ、また、ラップ先端
部６ａにも、その両側にラップ先端Ｒ面取り部１１ａが
設けられている。同様に、旋回スクロール２のラップ底
面９ｂから突出するラップ３ｂのラップ根元部５ｂの両
側には、ラップ根元Ｒ面取り部１０ｂが設けられ、ま
た、ラップ先端部６ｂにも、その両側にラップ先端Ｒ面
取り部１１ｂが設けられている。

【００２５】図２は図１におけるラップ３ａのラップ先
端部６ａとラップ３ｂのラップ根元部５ｂとの部分を拡
大して示す断面図である。

【００２６】同図において、ラップ３ｂのラップの根元
Ｒ面取り１０ｂは、ラップ側面７ｂとこれに直交するラ
ップ底面９ｂとに接する半径ｒの円の一部をなしてお
り、ラップ側面７ｂとラップ底面９ｂとに円滑に連続し
ている。また、ラップ３ａのラップ先端Ｒ面取り部１１
ａは、半径ｒよりも僅かに小さい半径ｒ´で半径ｒの円
と中心点が同じ円の一部をなし、ラップ上面８ａとに円
滑に連続しているが、ラップ側面７ａと１５°以下の任
意角度θをなすラップ先端Ｒ面取り部１１ａの接線方向
の直線形状部１２がラップ側面７ａとラップ先端Ｒ面取
り部１１ａとの間に設けられている。かかる直線形状部
１２を設けたのは、後述するように、ラップ３ａ、３ｂ
の加工の際の極端な段差と切削によるバリの発生を抑止
するためである。このことは、ラップ３ａのラップ根元
部５ａとラップ３ｂのラップ先端部６ｂについても同様
である。

【００２７】図３はラップ３ａ、３ｂのラップ根元Ｒ面
取り部１０ａ、１０ｂ及びラップ先端Ｒ面取り部１１
ａ、１１ｂの切削加工方法の一具体例を示すものであ
る。以下では、ラップ３ａ、３ｂについて切削加工方法
は同じであるので、各符号からａ、ｂの符号を除いて各
部を表わすことにする。

【００２８】図３（ａ）は荒加工用エンドミル１５によ
ってラップ側面７と底面８とを同時に加工する状態を示
すものである。これにより、規定の厚さよりも若干厚い
ラップ３が形成される。図３（ｂ）はＲ面取りカッター
１４によってラップ上面８とラップ先端Ｒ面取り部１１
とを同時に切削加工する状態を示すものであって、Ｒ面
取りカッター１４は半径ｒ´とその接線から任意角度θ
を有する総形々状を有している。これにより、ラップ先
端Ｒ面取り部１１とラップ側面７との間に比較的な該ラ
ップ直線形状部１２が形成される。Ｒ面取りカッター１
４の刃のラップ側面７と角度θをなす部分は、実際にラ
ップ３を切削加工する部分よりも長いため、形成された
ラップ先端Ｒ面取り部１１とラップ側面７との間に段差
が生じないし、切削によるバリの発生も抑止できる。図
３（ｃ）は先端にラップ根元Ｒ面取り部１０に対応した
半径ｒの円弧を付加した仕上加工エンドミル１３によ
り、ラップ側面７ａとラップ底面９ａとを同時に切削加
工する状況を示している。この切削加工により、図３
（ｂ）に示した工程で生じたラップ先端Ｒ面取り部１１
からの角度θの直線部１２を除くようにするのである
が、面取カッター１４と仕上加工エンドミル１３との切
削軌跡が若干相違すると、この直線部１２が若干残って
しまう。しかし、これは僅かであり、ラップ側面に対し
て鈍角であることから、冷凍機油の油膜の形成に支障を
及ぼすものではない。

【００２９】ラップ底面９と側面７は、図３（ｃ）に示
したように、先端に微小な円弧を有する１本のエンドミ
ル１３によって同時に加工されるから、図１３で示した
従来の方法のように、夫々の切削加工を別々に行なうよ
うにして段付き部２４が形成されるようにした切削方法
に比べ、短時間で仕上加工ができ、加工効率が大幅に向
上する。また、エンドミルの先端が鋭角形状の場合、切
削中のチッピング（欠け）が生じ、加工精度及び加工効
率のアンバランスを避けることができないが、図３
（ｃ）に示したエンドミル１３は先端に微小な円弧をも
つため、チッピングの発生が抑えられ、加工精度及び加
工効率も向上する。

【００３０】また、ラップ３のラップ根元Ｒ面取り部１
０、ラップ先端Ｒ面取り部１１の半径ｒ、ｒ´は、図１
に示すラップ３の厚さＨに対して大き過ぎる場合には、
ラップ上面８とラップ底面９で形成される平面幅が確保
できず、これら間で冷媒ガスの洩れが生じて圧縮機の性
能悪化の原因になる。即ち、ラップ厚さＨから半径ｒ、
ｒ´を引いた実質平面幅ｈとガス洩れ量の関係は、図４
に示すように、寸法ｈの縮小と共にガスの洩れ量が増加
する。そこで、ある範囲のラップ厚さにおける実験結果
から半径ｒ、ｒ´をラップ厚さＨの５％以下とすること
により、冷凍機油の油膜との相乗作用により、実質的に
充分ガス洩れを抑えることが可能であり、圧縮機の性能
を良好に確保することができる。

【００３１】このように、この実施例では、ラップ３に
円弧状のラップ根元Ｒ面取り部１０を、ラップ先端部６
にラップ先端Ｒ面取り部１１を夫々設けているので、ラ
ップ３の機械強度を高く維持しつつ、冷媒ガスの洩れ
を、図１２に示した従来の圧縮機に比べて、大幅に抑え
ることができる。

【００３２】図５は本発明によるスクロール圧縮機の他
の実施例における固定スクロールと旋回スクロールの組
立状態を示す縦断面図であって、１０ａ´、１０ｂ´は
ラップ根元逆面取り部、１１ａ´、１１ｂ´はラップ先
端面取り部であり、図１に対応する部分には同一符号を
つけて重複する説明を省略する。

【００３３】この実施例は、面取り部の形状が図１に示
した実施例と異なるものであり、これ以外については図
１に示した実施例と同様であるから、面取り部について
説明する。

【００３４】同図において、固定スクロール１のラップ
３ａのラップ根元部５ａには、鏡板４ａに対して傾斜し
た直線状のラップ根元逆面取り部１０ａ´が形成されて
おり、これに対向するように、旋回スクロール２のラッ
プ３ｂのラップ先端部６ｂに、ラップ３ｂのラップ側面
７ｂに対して傾斜してラップ根元逆面取り部１０ａ´に
平行な直線状のラップ先端面取り部１１ｂ´が設けられ
ている。同様にして、旋回スクロール２のラップ３ｂの
ラップ根元部５ｂには、鏡板４ｂに対して傾斜した直線
状のラップ根元逆面取り部１０ｂ´が形成されており、
これに対向するように、固定スクロール１のラップ３ａ
のラップ先端部６ａに、ラップ３ａのラップ側面７ａに
対して傾斜してラップ根元逆面取り部１０ｂ´に平行な
直線状のラップ先端面取り部１１ａ´が設けられてい
る。

【００３５】図６は図５におけるラップ根元逆面取り部
１０´とラップ先端面取り部１１´の部分を拡大して示
す断面図であって、上記と同様の理由から、各部を示す
符号から符号ａ、ｂを除いている。

【００３６】上記の説明及び図６から明らかなように、
ラップ先端面取り部１１´はラップ根元逆面取り部１０
´と平行であり、ラップ先端面取り部１１´の傾斜方向
の長さはラップ根元逆面取り部１０´の同方向の長さよ
りも若干短い。このため、ラップ３ａ、３ｂが接近した
ときには、ラップ根元逆面取り部１０´とラップ先端面
取り部１１´との間隔は充分小さく、かつ全体として均
一となる。従って、図１に示した実施例と同様、ラップ
根元逆面取り部１０´とラップ先端面取り部１１´との
間に冷凍機油の油膜が形成され易くなる。

【００３７】また、図５において、ラップ３ａ、３ｂの
ラップ先端部６ａ、６ｂでのラップ上面８ａ、８ｂの実
質平面幅ｈは、ラップ先端面取り部１１ａ´、１１ｂ´
を設けたことにより、ラップ３ａ、３ｂの厚さＨよりも
小さくなり、この実質平面幅ｈとガス洩れ量との関係は
先の図４に示したようになるが、これらラップ先端面取
り部１１ａ´、１１ｂ´による実質平面幅ｈの減少量が
ラップ３ａ、３ｂの厚さＨの５％以下となるようにラッ
プ先端面取り部１１ａ´、１１ｂ´及びラップ根元逆面
取り部１０ａ´、１０ｂ´を形成することにより、図１
に示した実施例と同様、ラップ上面８ａとラップ底面９
ｂとの間に、また、ラップ上面８ｂとラップ底面９ａと
の間に夫々冷凍機油の油膜が形成され易くなり、冷媒ガ
スが洩れるのを抑えることができる。

【００３８】次に、図７により、この実施例のラップ３
の切削加工方法について説明する。図７（ａ）は、予め
ラップ上面８が加工済みのスクロールを用い、ラップ側
面７の荒削りとラップ先端部６のラップ先端面取り部１
１を、傾斜角を付して成形した段付き形状の荒加工用エ
ンドミル１６で切削している状態の一例を示したもので
ある。

【００３９】図７（ｂ）はラップ先端部６のラップ先端
面取り部１１と、ラップ側面７と、ラップ根元部５のラ
ップ根元逆面取り部１０を、先端に面取り形状を付した
仕上げ用エンドミル１７を用いて切削加工している状態
の一例を示している。この場合、ラップ側面７の加工に
おいて、その切削代はラップ根元部５のラップ根元逆面
取り部１０と同等の寸法かこれより若干小さい寸法とな
るように調整する。また、ラップ底面９の深さは、ラッ
プ上面８との相対位置関係が重要であって、図７
（ａ）、図７（ｂ）の工程の間に予め高さの測定工程を
設け、ラップ底面９の仕上切削を行なうことになる。

【００４０】かかる切削加工においても、エンドミル１
７の先端が鋭角形状の場合、切削中のチッピング（欠
け）が生じ、加工精度及び加工効率のアンバランスを避
けることができないが、このエンドミル１７は先端に微
小な直線状の傾斜をもつため、チッピングの発生が抑え
られ、加工精度及び加工効率も向上する。

【００４１】以上のように、この実施例では、ラップ３
に直線状に傾斜したラップ根元逆面取り部１０とラップ
先端部６にラップ先端面取り部１１とを設けるので、ラ
ップ３の機械強度を高く維持しつつ、冷媒ガスの洩れ
を、図１２に示した従来の圧縮機に比べて、大幅に抑え
ることができる。

【００４２】図８は本発明によるスクロールラップ加工
用エンドミルの一実施例を示す外観図であって、１８は
スクロールラップ加工用エンドミル、１８ａ₁〜１８ａ₄
は側面加工用切刃、１８ｂ₁、１８ｂ₂は面取加工用切
刃、１８ｃ₁、１８ｃ₂は切削逃げ部である。

【００４３】同図において、スクロールラップ加工用エ
ンドミル１８には４枚の切刃が設けられているものと
し、その内の１枚の切刃に側面加工用切刃１８ａ₂と段
付け部を利用した面取加工用切刃１８ｂ₁とこれらの間
の切削逃げ部１８ｃ₁とが、また、他の１枚の切刃に側
面加工用切刃１８ａ₄と面取加工用切刃１８ｂ₂とこれら
の間の切削逃げ部１８ｃ₂とが夫々高精度に研削加工さ
れている。また、残りの２枚の切刃は、全体として側面
加工用切刃１８ａ₁、１８ａ₃をなし、側面加工用切刃１
８ａ₂、１８ａ₄と同一寸法であって、しかも、面取加工
用切刃１８ｂよりもさらにスクロールラップ加工用エン
ドミル１８の面取加工用切刃の上部まで形成されてい
る。

【００４４】面取加工用切刃１８ｂ₁、１８ｂ₂が設けら
れた切刃は、スクロールラップ加工用エンドミル１８の
根元部で他の切刃よりも高い段付部になっていて、所定
の角度で切込みが入れられて面取加工用切刃１８ｂ₁、
１８ｂ₂と切削逃げ部１８ｃ₁、１８ｃ₂とが形成されて
いる。なお、このように側面加工用切刃１８ａ₂、１８
ａ₄と面取加工用切刃１８ｂ₁、１８ｂ₂という異なる作
用をする部分をもの切刃は、安定した切削振動と切削能
力を得る上から、スクロールラップ加工用エンドミル１
８の中心軸に関して対象に設けることが好ましい。

【００４５】図９（ａ）はかかるスクロールラップ加工
用エンドミル１８でラップ３の先端部６の面取り部１１
とラップ側面７とを切削加工する状態を示すものであ
る。図示するように、ラップ側面７はスクロールラップ
加工用エンドミル１８の側面加工用切刃１８ａ₂（また
は、側面加工用切刃１８ａ₄）によって切削加工され、
ラップ先端部６の端部がスクロールラップ加工用エンド
ミル１８の面取加工用切刃１８ｂ₁（または、面取加工
用切刃１８ｂ₂）による切削加工によって面取り部１１
が形成されるが、このとき、スクロールラップ加工用エ
ンドミル１８の窪んだ切削逃げ部１８ｃ₁（または、切
削逃げ部１８ｃ₂）により、面取り部１１とラップ側面
７との境目に突起１９が生ずる。

【００４６】しかし、スクロールラップ加工用エンドミ
ル１８が回転して、図９（ｂ）に示すように、次の側面
加工用切刃１８ａ₁（または、側面加工用切刃１８ａ₃）
でラップ側面７が切削されると、突起１９も切削されて
除かれる。

【００４７】このようにして、この実施例によると、ラ
ップ３の先端部６の面取り部１１とラップ側面７とが同
時に形成され、しかも、形成されたこれら先端部６の面
取り部１１の位置関係は、スクロールラップ加工用エン
ドミル１８の構成によって決まるから、高精度に設定さ
れることになり、１つのスクロールラップ加工用エンド
ミル１８の位置調整の精度を高めるだけで、これら先端
部６の面取り部１１の形状、寸法を高い精度で設定でき
ることになる。

【００４８】この実施例は、面取加工用切刃１８ｂ₁、
１８ｂ₂が直線状をなしているので、図５に示したよう
なラップ３の切削加工に用いることができる。しかし、
面取加工用切刃１８ｂ₁、１８ｂ₂を必ずしも直線状にす
る必要がなく、円弧状等任意の形状とすることができ
る。この形状を円弧とした場合には、図１に示したラッ
プ３の切削加工に使用することができる。

【００４９】図１０は本発明によるスクロールラップ加
工用エンドミルの他の実施例を示す外観図であって、２
０はエンドミル母材、２１は刃先、２２はコーティング
エンドミル、２３はコーティング被膜であり、ハッチン
グして示す部分はその内部を示している。

【００５０】エンドミル母材２０（図１０（ａ））は、
従来のスクロールラップ加工用エンドミルと同様、工具
鋼或いは超鋼材等を材料とし、通常の製法と同様の精密
研削方法でもって製作されたものである。但し、従来の
スクロールラップ加工用エンドミルと大きく異なる点は
刃先２１の成形方法であって、エンドミル母材２０に
は、刃先２１の先端に、図１１（ａ）に示すように円弧
状の面取り、或いは、図１１（ｂ）に示すように直線状
の面取りが設けられている。

【００５１】かかるエンドミル母材２０の表面に、図１
０（ｂ）に示すように、コーティング被膜２３が施され
る。なお、かかるコーティング被膜２３は、極端な肉厚
でない限り、エンドミル母材２０の表面に均一な膜厚で
形成される。コーティング被膜２３が極端に厚い場合に
は、コーティング後の精度の劣化が著しく、また、被膜
自身の強度が著しく低下し、エンドミルとしての使用に
耐えない。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるスク
ロール圧縮機によれば、固定スクロールと旋回スクロー
ルのラップの根元部とこれに対向する先端部とで対向す
る円弧状の面取り部を設けるものであるから、該ラップ
の機械強度を高く維持できるし、これら根元部と先端部
夫々の面取り部間の間隔を充分小さく、かつ均一にする
ことができるから、かかる面取り部間で冷凍機油の油膜
ができ易くなってシール性が向上し、冷媒ガスの洩れを
効果的に阻止することができるし、この結果、圧縮機の
性能が向上して、引いては運転消費電力の低減が可能と
なる。

【００５３】また、円弧状の該面取り部の半径の大きさ
を制限し、夫々該ラップの厚さの５％以下とするもので
あるから、該ラップの上面からの実用上問題のない範囲
にガス洩れを阻止するのに充分な該ラップの上面幅を確
保することができ、冷媒ガスの洩れをさらに効果的に阻
止して圧縮機の性能をより高めることになる。

【００５４】さらに、ラップの根元部に円弧状の面取り
部を形成するものであるから、ラップの底面や側面を切
削加工するエンドミルとしては、その先端角部が、鋭角
状でなく、円弧状の丸みをつけたものを用いることがで
き、ラップの切削加工に際してのチッピング（欠け）を
避けることができて、固定スクロールと旋回スクロール
の加工精度や加工効率を高めることも可能とする。従っ
て、圧縮機の信頼性が高まり、低価格化が可能となる。

【００５５】また、本発明によるスクロールラップ加工
用エンドミルによれば、固定スクロールや旋回スクロー
ルでのラップの異なる箇所を同時に切削加工することを
可能とし、この結果、加工時間の短縮と加工効率の向上
を実現可能とするし、また、加工部分の位置関係や形
状、寸法精度を高めることになる。

【００５６】さらに、本発明によるスクロールラップ加
工用エンドミルによれば、エンドミル母材の刃先は面取
り部によって局部的に鈍角形状をなしているので、被加
工物と刃先との接触状態が線接触となり、負荷応力が無
限大となる従来の点接触の状態に比べ、切削応力が大幅
に低減する。従って、エンドミル母材からのコーティン
グ被膜の剥離がなくなるし、刃先の切削初期の急激な摩
耗が回避でき、切削加工精度の安定化と工具の寿命の長
期化が可能となって、加工効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるスクロール圧縮機の一実施例の要
部を示す縦断面図である。

【図２】図１におけるラップの底部と先端部での面取り
部を拡大して示した断面図である。

【図３】図１におけるラップの加工工程の一具体例を示
す縦断面図である。

【図４】図１に示すラップ上面の平面幅とガス洩れ量と
の関係の一例を示すグラフ図である。

【図５】本発明によるスクロール圧縮機の他の実施例の
要部を示す縦断面図である。

【図６】図５におけるラップの底部と先端部での面取り
部を拡大して示した断面図である。

【図７】図５におけるラップの加工工程の一具体例を示
す縦断面図である。

【図８】本発明によるスクロールラップ加工用エンドミ
ルの一実施例を示す外観図である。

【図９】図８に示した実施例によるスクロールラップの
加工状態を示す図である。

【図１０】本発明によるスクロールラップ加工用エンド
ミルの他の実施例を示す外観図である。

【図１１】図１０における刃先の先端形状を示す断面図
である。

【図１２】従来のスクロール圧縮機の一例の要部を示す
縦断面図である。

【図１３】図１２におけるスクロールラップの加工工程
の一例を示す縦断面図である。

【図１４】スクロールラップの加工工程の他の従来例を
示す縦断面図である。

【図１５】従来のスクロールラップ加工用エンドミルの
一例を示す構成図である。

【符号の説明】

１固定スクロール２旋回スクロール３、３ａ、３ｂラップ４ａ、４ｂ鏡板５ａ、５ｂラップ根元部６ａ、６ｂラップ先端部７、７ａ、７ｂラップ側面８、８ａ、８ｂラップ上面９、９ａ、９ｂラップ底面１０、１０ａ、１０ｂラップ根元Ｒ面取り部１１、１１ａ、１１ｂラップ先端Ｒ面取り部１２ラップ直線形状部１８スクロールラップ加工用エンドミル１８ａ₁〜１８ａ₄ 側面加工用切刃１８ｂ₁、１８ｂ₂ 面取加工用切刃１８ｃ₁、１８ｃ₂ 切削逃げ部１９突起２０エンドミル母材２１刃先２２コーティングエンドミル２３コーティング皮膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者桝田正美神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円板状の鏡板から渦巻状のラップが吃立
してなる固定スクロールと円板状の鏡板から渦巻状のラ
ップが吃立してなる旋回スクロールとを備え、該旋回ス
クロールの旋回によってガスを圧縮するようにしたスク
ロール圧縮機において、該固定スクロール、該旋回スクロール夫々の該ラップの
根元部に円弧状の第１の面取り部を設けるとともに、該
第１の面取り部に対向して夫々の該ラップの先端に該第
１の面取り部より若干小さい円弧状の第２の面取り部を
設け、かつ該第１、第２の面取り部の半径を該ラップの厚さの
５％以下としたことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】円板状の鏡板から渦巻状のラップが吃立
してなる固定スクロールと円板状の鏡板から渦巻状のラ
ップが吃立してなる旋回スクロールとを備え、該旋回ス
クロールの旋回によってガスを圧縮するようにしたスク
ロール圧縮機において、該固定スクロール、該旋回スクロール夫々の該ラップの
根元部に直線状の第１の面取り部を設けるとともに、該
第１の面取り部に対向して夫々の該ラップの先端に該第
１の面取り部より若干小さい幅の直線状の第２の面取り
部を設け、かつ該第１、第２の面取り部の該ラップの先端面での幅
が該ラップの厚さの５％以下としたことを特徴とするス
クロール圧縮機。
【請求項３】スクロール圧縮機における固定スクロー
ル、旋回スクロール中の先端部に面取り部が形成される
ラップを切削加工するためのスクロールラップ加工用エ
ンドミルにおいて、段付部で該面取り部の形状に対する形状の面取切刃とな
り、該面取切刃の位置から切削逃げ部を介して先端まで
側面加工用切刃となる第１の切刃と、該段付部より上部任意の位置まで側面加工用切刃となる
第２の切刃とを有することを特徴とするスクロールラッ
プ加工用エンドミル。
【請求項４】精密仕上げされたエンドミル母材の表面
に、超硬質材からなるコーティング皮膜が施されてなる
スクロールラップ加工用エンドミルにおいて、該エン
ドミル母材の刃先の先端に、鈍角形状の面取り部を設
け、該面取り部を含む該エンドミル母材の表面に該エンドミ
ル皮膜を施してなることを特徴とするスクロールラップ
加工用エンドミル。