JPS62126202A - スクロ−ル部材の加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、空気、冷媒ガス等のガス圧縮機あるいけガス
膨張機等に使用されるスクロール流体機械のスクロール
部材の加工方法に関する。

〔発明の背景〕

まず、スクロール流体機械が圧縮機として作動する場合
の作動原理について説明する。第６ａ図から第６ｄ図は
、その作動原理を説明する図である。第６ａ図において
、旋回スクロール１と固定スクロール２の曲線はインボ
リュートまたはこれに類似する曲線である。第１ａ図は
吸入完了と同時に圧Ｗ１を始める状態の旋回スクロール
１と固定スクロール２との関係位置を示し、第６ｂ図、
第６Ｃ図、第６ｄ図はそれぞれ、第６ａ図から反時計方
向１ｃ９０°、１８０°、２７０°回転し７た状態’ｋ
ｙｒくしたものである。ここで、旋回スクロール１の中
心５は固定スクロール２の中心６０回りを円運動するが
、旋回スクロールＩＶ′ｉ、その中心５に関しては見か
け上回転しない、すなわち自転しない。

以後これを旋回運動と称する。第６ａ図から第６ｂ図、
第６Ｃ図の状態に移るにしたがって両スクロール！、２
によって形成される密閉空間が減少し、液体は圧縮され
、第６Ｃ図と第６ａ図との間のある回転角度で、密閉空
間と吐出ボート３とが通じることにより圧縮流体が吐出
される。密閉空間は二つ形成されるが、理解を容易にす
るために一つの密閉空間の容積が減少していく状態を打
点して示しである。そして、ＭＳｄ図から旋回スクロー
ル１が反時計方向ＶＣ９０度回転することにより、元の
状態、すなわち、第６ａ図の状態に戻る。また、第６ａ
図り主薬６ｄ図において密閉空間は両スクロール１．２
の半径方向接点４Ｖｃよシ形成される。

上記のような作動原理を利用したスクロール流体機械は
、し７プロ型の流体機械等に良く見られるように電動機
の駆動軸と連結して密閉容器の中に格納した、いわゆる
密閉形スクロール流体機械としては米国特許第４．０６
５．２７９号等に示されておシ、また、一般に密閉形の
ガス圧縮機としては実開昭５４−１２０７１０、特開昭
５５−４６０８１および実開昭５５−７６４８５等に示
されている。

次にこれらの従来のスクロール圧縮機を第７図を参照し
て説明する。密閉容器１０内には圧縮機部１１が上部に
、電動機部１２が下部に連設されて収納されている。圧
縮機部１１は、平板部１３に渦巻状のラップ部１４を直
立させて、旋回運動をする旋回スクロール１５と、平板
部１６ａに渦巻状のラップ部＋？ｂを直立させ、フレー
ム１８に固定された固定スクロール１９を互にかみ合わ
せて形成されている。電動機１２の回転軸と一体のクラ
ンク軸２０の下端は密閉容器１０の底部に形成された油
溜め２１に浸漬され、このクランク軸２０には下端が軸
心に開口し、上端が回転軸心に対し偏心した位置に開口
する油孔２２ａが穿設されている。また、旋回スクロー
ル１５には、吸入圧力と吐出圧力の中間程度の圧力にな
る位ｔｖｃ連通孔２３を設け、中間の圧力になる中圧空
間室２４を設けている。そして、上記クランク軸２０の
上端は、旋回スクロール１５の下方に突設したボス部２
５に嵌合されている。したがって、クランク軸２０の回
転によシボス部２５がフレーム１８の中圧空間室２４内
を旋回することにより旋回スクロール１５は旋回運動を
行い、旋回ラップ１４と固定ラップ１７の互いの接触点
の移動によシ、吸入管２６より吸入されたガスは渦巻状
の外側室から内側に向けて圧縮され固定スクロール１９
の中央に設けた吐出口２７より密閉容器１０内の空間２
８１Ｃ吐出され、次いで吐出管（図示せず）を介し機外
に送出される。即ち、旋回スクロール１５と固定スクロ
ール１９０両ラップ部１４．１７および平板部＋３．１
６により形成される密閉室の容積は外側から中央に移動
するに従い減少し圧力が上昇する。しかして、旋回スク
ロール１５とフレーム１８にて形成される中圧空間室２
４は前述のように、連通孔２３により吸入圧力と吐出圧
力の中間の圧力に保持されている。そこでこの中間圧力
と圧縮部内圧力との是正により、旋回スクロール１５を
固定スクロール＋９ＶＣ押しつけ、両ラップ部１４．１
７の先端と平板部１６．１３との隙間のシール部の密着
を保持する。（に密閉容器１０内部（″ｊ吐出圧力にな
っており、中圧空間室２４より高いので、その圧力差に
より、冷凍機油はクランク軸２０内の油孔２２を押し上
げられ摺動部に給油される。

以上説明したようなスクロール流体機械にあっては、ス
クロール部材を形成する固定スクロールト旋回スクロー
ルの二つ１７）ラップの側壁が互に接触し、該接触部を
移動させながら密閉空間？形成し、シールを行いながら
次第に空間容積を縮小させ圧力を高めていくものである
から、ラップの側壁面および平板部の接触部には精密な
表面仕上げ加工を必・要としている。

このため、従来は主としてエンドミル切削によって精密
に表面仕上加工を行っていたが、エンドミル切削によっ
て渦巻状のラップを加工する場合ＶｃＶ′ｉ、ラップの
中心から外周方向へ、またげその逆に外周方向から中心
に向って、切削工具をラップに対して相対的に移動］〜
て行う。そして、該加工げラップの内面および外面の両
面を別々に加工しなければならず、多分の加工時間を要
し、を産・性に欠けるという欠点を有していた。

上記の欠点を除去するための、試みとして特開昭５７−
１５６５７ｃｈ、スクロール部材の仕上げ形状とはｙ同
一の形状で渦巻体先端部の両側壁面に複数個の切削用刃
を設けた加工工具を、渦巻状の素材と噛合うように保持
し、該加工工具に円軌道運動を与えなから渦巻体側壁面
に沿って送り、表面加工するような構成が開示されてい
るが、加工工具に円軌道運動を与えなから渦巻体側壁面
に沿って切削していくものであるから、今だ相当長い加
工時間を要するものであシ、また、渦巻体先端部の両側
壁面に複数個の切削用刃を固定することは、切削工具自
体の製作も簡単ではない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、スクロール部材の渦巻状ラップを短い
時間で加工できるスクロール部材の加工方法ｔ−提供す
ることＶＣある。

〔発明の概要〕

本発明け、スクロール部材の渦巻状ラップ金高エネルギ
ー密度を有するビームあるいけ高周波誘導電流によって
加熱し、該ラップ部の素材全軟化させることにより切削
抵抗を低減させ、しかる後切削工具により切削すること
で、加工時間の短縮を図ったものであるつ 〔発明の実施例〕 以下、本発明の一実施例を第１図ないし第５図により説
明する。第１図は本発盟による加工方法を実施する加工
装置の概略構成図を示している。

この加工装置は、スクロール部材１００をセットする回
転テーブル１０１と、スクロール部材１００の渦巻状ラ
ップ１００ａを切削する総形切削工具１０２と、スクロ
ール部材１００のラップ１００ａを加熱するレーザ発生
器１０３とを備えている。

前記回転テーブル１０１は軸１０４を中心として回転で
きるようになっていると共に、軸１０４を介して連結さ
れる駆動手段、例えば油圧装置（図示せず）により上下
動するようになっている。

前記総形切削工具＋０２Ｖｉスクロ一ル部材１００と対
向する位置において加工装置本体１０５に装着されてい
る。この総形切削工具１０２け、第２図に示すようにス
クロール部材１００の渦巻状ラップ１００ａとメス形の
関係にある渦巻溝１０６を形成しており、該渦巻溝１０
６の両縁には切刃１０７．１０８が形成されている。ま
た、第３図に示すように切刃の二番角θは、０〜数度の
範囲で選定される。

前記レーザ発生器１０３け、レーザビームラ切削加工前
のスクロール部材１００の渦巻状ラップ１００ａへ照射
できるように加工装置本体１０５に設置されている。

次にスクロール部材の加工方法について説明する。第１
図に示すように回転テーブル１０１上にスクロール部材
１００をセットした後、レーザ発生器１０３よりレーザ
ビームをスクロール部材１００の渦巻状ラップ１００ａ
へ照射して該ラップ１００ａを加熱する。この際、加熱
むらが生じないようにするため回転テーブル１０１によ
ってスクロール部材１００を回転させる。加熱されたラ
ップ素材は軟化し、切削抵抗が低くなる。第５図は例え
ば凋鉄材料の引張り強さと温度との関係を示したもので
あるが、常温状態Ａから高温状態Ｂ、Ｃへと移行すると
、Ｂでは常温時の１５チ、Ｃでは２０〜６５チ程度引張
り強さが低減し、切削性が向上する。以上のようにラッ
プ素材を軟化させた後、回転テーブル１０１を上動させ
てスクロール部材１００のラップ１００ａを、第４図に
示すように総形切削工具１０２の渦巻溝１０６内に挿入
する。次いでスクロール部材１ｏｏｋ回転運動を与えて
渦巻溝１０６の切刃＋０７，１０８ＶＣよりラップ１０
０ａのシェービング加工を行い、所定の仕上寸法に表面
加工されたラップ１００ｂを得る。

従って、本実施例においては、ラップの切削加工の前に
、該ラップをレーザビームによシ加熱して軟化させ、切
削抵抗を低減させられるので、切削加工速度を速くする
ことができる、即ち切削加工時間を短縮できる。

尚、本実施例において汀、加熱装置としてレーザ発生器
１０３を夏用した例を示したが、電子ビーム発生器、高
周波誘導電流発生器を使用して、ラップの加熱全行うよ
うにしてもよいことは勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、スクロール部材
の渦巻状ラップを短時間で加工できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による加工方法を実施する加工装置の一
例を示す概略構成図、第２図は第１図における総形切削
工具の平面図、第３図はその切刃部の拡大断面図、第４
図は総形切削工具によりシップを切削している状態を示
す断面図、第５図は鋳鉄の引張り強さと温度との関係を
示す線図、第６ａ図ないし第６ｄ図はスクロール圧縮機
の作動原理を説明する平面図、第７図は従来のスクロー
ル圧縮機の縦断面図である。 １００・・・スクロール部材　　１００ａ・・・渦巻状
ラップ　　１０１・・・回転テーブル　　１０２・・・
総形切削工具　　１０３・・・レーザ発生器　　１０６
・・・渦巻溝　　１０７．＋０８・・・切刃。 組ｌ ＋０９へ 竿５朗 ぢ２−埼Ｌ　（亡） ４６久ｌ　　　　茎６ｂ固

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．スクロール流体機械のスクロール部材の渦巻状ラッ
   プを切削するスクロール部材の加工方法において、前記
   スクロール部材の渦巻状ラップを加熱装置により加熱し
   て該ラップ部を軟化させた後、切削工具により前記ラッ
   プ部を切削するようにしたことを特徴とするスクロール
   部材の加工方法。
2. ２．特許請求の範囲第１項において、前記加熱装置とし
   て、レーザ、電子ビーム等の高エネルギー密度を有する
   ビームあるいは高周波誘導電流を発生する装置を使用し
   ていることを特徴とするスクロール部材の加工方法。
3. ３．特許請求の範囲第１項において、前記切削工具とし
   て、スクロール部材の渦巻状ラップとメス形の関係にあ
   る渦巻溝を有する総形切削工具を使用し、該総形切削工
   具によりスクロール部材のラップ部をシェービング加工
   することを特徴とするスクロール部材の加工方法。