JPS62279289A

JPS62279289A - スクロ−ル圧縮機およびそのスクロ−ル圧縮機のスクロ−ルの製造方法

Info

Publication number: JPS62279289A
Application number: JP61121131A
Authority: JP
Inventors: Aizo Kaneda; 金田　愛三; Kazutaka Suefuji; 和孝末藤; Yasuyuki Kanai; 保之金井; Eiji Maeda; 英二前田; Sadatoshi Minagawa; 皆川　貞利; Shozo Nakamura; 省三中村; Tetsuya Arata; 哲哉荒田; Takao Chiaki; 千秋　隆雄; Katsuaki Kikuchi; 勝昭菊地; Masaaki Nakakado; 中門　公明
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1986-05-28
Filing date: 1986-05-28
Publication date: 1987-12-04

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】３、発明の詳細な説明〔産業上の利用分野〕本発明は、たとえば冷凍用あるいは空調用として使用さ
れるスクロール圧縮機とそのスクロール圧縮機のスクロ
ールの製造方法に係り、特に、生産性および信頼性の向
上を志向したスクロール圧縮機およびそのスクロール圧
縮機のスクロールの製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

まず、従来のスクロール圧縮機を説明する。

第１０図は、従来のスクロール圧縮機の一例を示す要部
拡大断面図、第１１図は、この第１０図に係るスクロー
ル圧縮機の圧縮動作を説明するための断面図、第１２図
は、第１０図における固定スクロール、揺動スクロール
の歯を示す要部拡大断面図である。

第１０図において、１は、渦巻形状の歯１ｂを底板１ａ
上に形成した固定スクロール、２は、前記歯１ｂと形状
が同一で巻き方向が反対の歯２ｂを底板２ａ上に形成し
た揺動スクロール、４は、両スクロール１．２間に形成
される圧縮室、５は、気体を吸入する吸入口、６は、揺
動スクロール２のボス部、７はクランク軸、７ａは偏心
穴、８はバランサ、９はオルダム継手、１０は軸受支え
、１０ａはスラスト受け、ｆｏｂは主軸受ライナである
。

このように構成したスクロール圧縮機において、電動機
（図示せず）によって、クランク軸７が回転すると、こ
れに連結している揺動スクロール２が旋回を始めるが、
オルダム継手９により自転を妨げられるので、第１１図
に係る圧縮原理（詳細後述）により気体を圧縮する。そ
して、吸入口５から吸入された気体は、圧縮されて、固
定スクロール１の中心部に設けられた吐出口３から排出
される。このとき発生するガス圧縮力の軸方向分力は、
軸受支え１０のスラスト受け１０ａによって支持され、
半径方向力は、主軸ライナ１０ｂによって支持される。

前記圧縮原理を、第１１図を用いて説明すると。

固定スクロール１は、空間に対して静止しており、揺動
スクロール２は、その姿勢を空間に対して変化させるこ
となく揺動運動を行なう。この揺動運動によって、固定
スクロール１と揺動スクロール２との間に形成される三
日月状の圧縮室４は、クランク軸回転角がｏ０→９０°
→１００６→２７０゜と変化するにつれて、その体積を
減少するので、該圧縮室４内に取込まれている気体が逐
次圧縮され、所定圧縮比になったとき吐出口３から排出
される。

ところで、前記圧縮室４は、第１２図に示すように、歯
１ｂとｆｉ２ｂとを組合わせて形成されているので、こ
れら歯１ｂ、２ｂの寸法精度が充分でないときには、圧
縮室４内に取込まれた圧縮気体が室外へ漏れて圧縮比が
低下したり、あるいは、かじりによって歯１ｂ、２ｂが
破損したりするおそれがあった。これを防止するために
は、特に。

歯１ｂ、２ｂが互いに接触する接触面の良好な表面粗度
を底板１ａ、２ａに対する＠ｌｂ、２ｂの直角度が要求
される。材質としては、耐摩耗性が要求され、さらに、
高い圧縮比を得るためには、ｉｌｂ、２ｂの疲労強度の
高いものが望ましい。

このため従来の固定、揺動スクロール１，２は、耐摩耗
性および疲労強度に優れた高価な金属材料を、精密機械
加工によってμｍオーダの高精度に仕上げていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述したように、固定スクロール、揺動スクロールは、
その歯を高い寸法精度に加工する必要があるので、多く
の工数と加工時間を要し、生産性が悪いという問題点が
あった。

この問題点を改善するために、たとえば特開昭５８−９
１３８８号公報、特開昭５９−２１８３８２号公報に記
載されているように、固定スクロール母材と揺動スクロ
ール母材の互いに対向する面に、精密成形した樹脂層を
形成することが提案されているので。

以下にこれを図面を用いて説明する。

第１３図は、従来のスクロールの他の例を示す断面図、
第１４図は、第１３図に係るスクロールを製造するため
の金型とスクロール母材とを示す断面図である。

このスクロール１１は、荒加工もしくは鋳放しのままの
金属製のスクロール母材１２の対向面に、樹脂層１３を
高精度に形成してなるものであり。

上型１４と下型１５とからなる金型の前記下型Ｉこ１５内のスクロール母材１２を装着固定して型閉めし、
ゲート１７からキャビティの隙間１６へ樹脂を充填して
、スクロール母材１２を樹脂によって被覆するようにし
たものである。

しかし、前記各公報においては、樹脂として熱可塑性樹
脂などを使うとあるのみで、高い寸法精度、耐摩耗性、
高い疲労強度、金属製スクロール母材との優れた接着性
を確保するための具体的な材質および構造の提案がない
。また、使用される気体、すなわちフレオンと機械油と
の混合気体に対する耐フレオン性、耐油性についての配
慮がなされていない。さらに、樹脂層の成形方法に関し
ても、２色射出成形によるインサートモールドを行なう
という記載があるのみで、歯の高い寸法精度、優れた面
積度を確保するための具体的な提案がなく、信頼性につ
いての充分な配慮がなされていないという問題点があっ
た。

本発明は、上記した従来技術の問題点を改善して、生産
性および信頼性に優れたスクロール圧縮機、およびその
スクロール圧縮機のスクロールの製造方法の提供を、そ
の目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するための、本発明のスクロール圧縮
機に係る構成は、渦巻形状の歯を底板の歯形成面に形成
した金属製スクロール母材を樹脂によって被覆してなる
固定スクロールと、前記歯と形状が同一で巻き方向が反
対の市を底板の歯形成面に形成した金属製スクロール母
材を樹脂によって被覆してなる揺動スクロールとを、前
記歯同士を対向させて組合わせ、前記固定スクロールに
対して前記揺動スクロールを揺動運動せしめることによ
り、両スクロール間に形成された圧縮室内へ吸入した気
体を圧縮するようにしたスクロール圧縮機において、金
属製スクロール母材を、底板の歯形成反対面を除いて、
ビスマレイミド・トリアジン樹脂もしくはポリアミノビ
スマレイミド樹脂に少なくとも無機フイラを配合してな
る樹脂組成物によって被覆するようにしたものである。

また、本発明のスクロール圧縮機のスクロールの製造方
法に係る構成は、型閉めしたときスクロールの外形とほ
ぼ同一形状のキャビティを形成する。上型と下型とから
なる金型の前記キャビティ内へ、渦巻形状の歯を底板の
歯形成面に形成した金属製スクロール母材を装着固定し
、前記金型のゲートから、前記金属製スクロール母材の
周りに形成される前記キャビティ・の隙間へ樹脂を充填
して、前記金属製スクロール母材を前記樹脂によって被
覆することによりスクロールを製造するようにしたスク
ロール圧縮機のスクロールの製造方法において、底板の
歯形成反対面を除いた表面を５〜１００μｍＲｍａｘの
表面粗さにした金屑製スクロール母材の前記歯形成反対
面を下型のキャビティ面に当接せしめて、キャビティ内
へ前記金属製スクロール母材を装着固定し、所定の圧縮
代を残して仮型閉めし、前記キャビティ内を減圧したの
ち、該キャビティの隙間へ、ビスマレイミド・トリアジ
ン樹脂もしくはポリアミノビスマレイミド樹脂に少なく
とも無機フイラを配合してなる樹脂組成物を充填し、こ
の充填完了後、前記圧縮代がＯになるまで型閉めするよ
うにしたものである。

さらに詳しくは１次の通りである。

本発明のスクロール（固定スクロール、揺動スクロール
とも）は、ビスマレイミド・トリアジン樹脂もしくはポ
リアミノビスマレイミド樹脂に少なくとも無機フイラ、
たとえば石英ガラスを配合してなる樹脂組成物によって
、金属製スクロール母材、たとえば鋳鉄鋳放しく表面粗
さ５ｏμｍＲｍａｘ　）のスクロール母材の、底板の歯
形成反対面（この面は機械加工する）を除く部分を被覆
してなるものである。前記両樹脂は、いずれも線膨張係
数が／１１さく、高温（少なくともスクロール圧縮機の
使用温度範囲）下においても機械的強度の低下が小さい
。また、石英ガラスは、熱サイクル時の樹脂層の熱応力
を低減させる効果が大きい。

したがって、前記樹脂組成物は、成形収縮率が小さく、
前記スクロール母材との接着性がよく、耐油、耐フレオ
ン性に優れ、機械的強度があり、さらに耐摩耗性もある
。前記樹脂組成物に二硫化モリブデンなどの固体潤滑剤
を配合すればさらに耐摩耗性が向上し、エポキシ樹脂を
配合すればさらに接着性が向上する。

また１本発明のスクロールの製造方法は、型閉めしたと
きスクロールの外形とほぼ同一形状のキャビティを形成
する金型の前記キャビティ内へ、前記スクロール母材の
歯形成反対面を下型のキャビティ面に当接せしめて該ス
クロール母材の位置決めをし、所定の圧縮代（たとえば
１．５ｍｍ）を残して仮型閉めし、前記キャビティ内を
減圧（たとえば−２０ｍｍＨｇ）したのち、該キャビテ
ィの隙間へ、前記樹脂組成物を所定量だけ充填し、この
充填完了後、前記圧縮代が０になるまで型閉めするよう
にしたものである。このようにして製造することにより
、スクロールの歯の寸法精度、スクロール母材−樹脂層
間の接着力が向上する。特に、ウェルド部の面精度２強
度、接着力が著しく向上する。また、樹脂の流動時に空
気を巻込むことがないのでボイドの発生がほとんどなく
、樹脂層の機械的強度がきわめて大きい。

〔作用〕

金属製スクロール母材を、ビスマレイミド・トリアジン
樹脂もしくはポリアミノビスマレイミド樹脂に少なくと
も無機フイラを配合してなる樹脂組成物によって、真空
・射出圧縮成形方法で被覆することにより、スクロール
（固定スクロールおよび揺動スクロール）を製造するよ
うにしたので、従来実施していた歯の精密機械加工が不
要になって、スクロール圧縮機の生産性が向上する。特
に、歯の巻き始め部が球根状に膨らんだスクロール（詳
細後述）の生産性が著しく向上する。また、前記樹脂組
成物の成形収縮率が小さく、接着性。

耐油・耐フレオン性２機械的強度、耐摩耗性が優れてお
り、ウェルド部の面精度２強度、接着力も優れているの
で、このスクロールの信頼性は、精密機械加工によるも
のとほぼ同程度に高い。

〔実施例〕

まず１本発明のスクロールを説明する。

（１）スクロールの第１の実施例第１図は、本発明のスクロール圧縮機のスクロールの第
１の実施例に係る揺動スクロールを示す略示断面図、第
２図は、第１図における歯近傍の詳細を示す要部拡大断
面図、第３図は、第１図に係る揺動スクＣ−ルと、固定
スクロールとの組合わせ状態を示す要部断面図である。

この揺動スクロール１８は、渦巻形状の歯１つを底板２
ｏの歯形成面２０ａに形成した金ｐ！、製スクロール母
材に係る鋳鉄製鋳放しのスクロール母材２］、（詳細後
述）を、底板２０の歯形成反対面２０ｂを除いて、ビス
マレイミド・トリアジン樹脂を主成分とする樹脂組成物
（詳細後述）によって被覆して一様厚さの樹脂層２２を
形成してなるものである。２３は、底板２０の歯形成反
対面２０ｂに穿設された、オルダム継手のオルダムキー
溝、２４は、クランク軸（図示せず）が嵌合するクラン
ク軸受部である。

前記スクロール母材２１を詳細に説明すると、このスク
ロール母材２１は、鋳鉄製の鋳物であって、その表面粗
さは、鋳型の砂の粒度管理により、鋳肌のままでほぼ５
０μｍＲｍａｘになっている。

この表面粗さにすることにより、樹脂！！２２との接着
性がきわめて良好になる。底板２０の歯形成反対面２０
ｂは機械加工されており、この面には樹脂層が形成され
てない。歯１９に樹脂層２２を被覆した外形形状につい
ていえば、第２図に示すように、歯たけ方向に０＝２°
のテーパを設けるとともに、先端および根元に１ｍのＲ
を設けである。前記テーパを設けることにより、離型性
がよくなる。また、Ｒを設けることにより、圧縮室内に
取込められた圧縮気体によって樹脂層２２の隅肉部に発
生する集中応力を緩和する。

前記樹脂組成物は、ビスマーレイミド・トリアジン樹脂
６０ｗｔ％、無機フイラに係る溶融シリカ２０ｗｔ％、
固体潤滑剤に係るグラファイト粉末と二硫化モリブデン
（Ｍｏｓｓ）との混合物２０ｗｔ％を配合してなるもの
である。そして、この樹脂組成物を、真空・射出圧縮成
形によって前記スクロール母材２１の前記表面に精密成
形して樹脂層２２が形成されている（この真空・射出圧
縮成形については、後述する製造方法の中で詳述する。

）前記ビスマレイミド・トリアジン樹脂は、高温下にお
ける耐熱性があり、耐油・耐フレオン性も優れている。

融溶シリカを配合することにより、該樹脂組成物の線膨
張係数が低下して、スクロール母材２１の線膨張係数に
近くなるとともに、機械的強度が向上する。二硫化モリ
ブデンとグラファイト粉末との混合物を配合することに
より、耐摩耗性が向上する。これらを配合してなる前記
樹脂組成物の線膨張係数は２．５　Ｘ　１０−’ａｎ／
ａｎ／℃、ガラス転移温度Ｔｇは２３０℃、スクロール
母材２１との接着力は１３０ｋｇ／ａ＃（室温）以上で
あり、成形収縮率が小さく、スクロール圧縮機の使用温
度範囲である−２０”〜１７０℃において、■歯の寸法
の経時変化がほとんどなく、■スクロール母材２１との
接着性がよく、ノ耐摩耗性に優れ、Ｏ耐油・耐フレオン
性に優れ、■機械的強度が高いので、樹脂層２２の信頼
性がきわめて高いものである。

以上は揺動スクロール１８について説明したものである
が、固定スクロール２５も、鋳鉄爬鋳放しのスクロール
母材２６（表面粗さ、歯の外形形状寸法は、スクロール
母材２１と同一）を、底板の歯形成反対面を除いて、前
記樹脂組成物によって被覆し樹脂ＷＪ２２を形成してな
るものである。

この固定スクロール２５と前記揺動スクロール１８とを
組合わせて（第３図）、これをスクロール圧縮機に組込
んで所定の加速試験を行ったところ、歯同士がかじるこ
とはなく、また圧縮比の経時変化もほとんどみとめられ
なかった。

具体例を示す。

表面粗さ５０μｍＲｍａｘの鋳鉄製鋳放しのスクロール
母材２１に、溶融シリ−力２０ｗし％、二硫化モリブデ
ンとグラファイト粉末との混合物２゜ｗｔ％、ビスマレ
イミド・トリアジン樹脂６０ｗｔ％からなる樹脂組成物
を被覆して厚さ０．５ｍ（歯の寸法精度±３μｍ）の樹
脂層２２を形成した揺動スクロール１８と、同様に樹脂
層２２を形成した固定スクロール２５とを組合わせた。

揺動スクロール１８．固定スクロール２５とも、歯のテ
ーパ角θ＝　２６、Ｒ，＝　ｌ　ｍｍ　、歯たけ３０ｍ
、スクロール外径１３０１ＴＩＩ＋である。これらスク
ロール１８．２５をスクロール圧縮機に組込んで、圧縮
比＝　１　：　６　［５／　３０　（ｋｇ／ｃＪＧ／ｋ
ｇ／ａ＃Ｇ）＝吸入／吐出コ、　ｒｐｍ　＝３６００で
１０００時間の加速試験を行なったところ、圧縮比の低
下はほとんどなく、精密機械加ニスクロールと同程度の
信頼性が得られた。また、この加速試験後、スクロール
圧縮機を分解して揺動スクロール１８．固定スクロール
２５の樹脂層２２を調べたところ、樹脂層２２の損傷や
白化は全くみとめられなかった。

以上説明した実施例によれば、鋳鉄襲鋳放しのスクロー
ル母材２１，２６の表面に、ビスマレイ２０ｗｔ％、グ
ラファイト粉末と二硫化モリブデンとの混合物２０ｗｔ
％からなる樹脂組成物を被覆して樹脂層２２を形成する
ようにしたので、μｍオーダの高い寸法精度の、樹脂層
２２を被覆した歯が得られ、耐油・耐フレオン性に優れ
、スクロール母材との接着性がよく、且つ耐摩耗性に優
れた、信頼性の高い揺動スクロール１８．固定スクロー
ル２５が得られるという効果がある。また、従来の機械
加工による精密切削スクロールに比べて、加工時間、工
程数が大幅に減少し、生産性が向上するとともに、設備
投資効率も改善できるという効果もある。

なお、上記実施例においては、金属製スクロール母材と
して、ｖｆ鉄製鋳放しのスクロール母材を品、塑性加工
品、荒加工品な″どの金属製スクロール母材であっても
よい。

さらに、上記実施例においては、樹脂層２２を形成する
スクロール母材の表面粗さを５０μｍＲｍａｘにしたが
、本発明者らの研究によれば、５〜１００μｍＲｍａｘ
の範囲の表面粗さにすれば、樹脂層２２との接着性がよ
い。

さらにまた、歯の外形形状として、テーパ角Ｏ＝２°、
Ｒ＝１ｍとしたが、本発明者らの研究によれば、テーパ
角θは２″以上であれば離型性がよく、また、Ｒ＝０．
５〜２ｍであれば集中応力緩和の効果があり、成形性も
よい。

また、無機フイラとして融溶シリカを使用したが、融溶
シリカに限らず、オラストナイト（酸化アルミ、酸化け
い素などの混合物）、マイカ、マイカ粉などであっても
よい。固体潤滑剤としては。

前記したもののほか、グラファイト粉末単体、ミーリン
グカーボンファイバなどであってもよい。

さらに、上記実施例においては、固体潤滑剤（二硫化モ
リブデンとグラファイト粉末との混合物）を配合したが
、この固体潤滑剤は配合しなくてもよい。しかし配合し
た方が、耐摩性がさらに優れ、樹脂層２２が長寿命化す
るという利点がある。

（２）スクロールの第２の実施例このスクロール（固定スクロール、揺動スクロールとも
）は、前記スクロールの第１の実施例におけるスクロー
ル母材２１と同様のスクロール母材を、底板の歯形成反
対面を除いて、ポリアミノビスマレイミド樹脂を主成分
とする樹脂組成物（詳細後述）によって被覆して一様厚
さの樹脂層を形成してなるものである。前記樹脂組成物
は、ポリアミノビスマレイミド樹脂６０ｗｔ％、無機フ
イラに係る溶融シリカ２０ｗｔ％、固体潤滑剤に係るグ
ラファイト粉末と二硫化モリブデン（ＭｏＳｚ）との混
合物２０ｗし％を配合したものである。そして、この樹
脂組成物を、真空・射出圧縮成形によって前記スクロー
ル母材に精密成形して前記樹脂層が形成されている。

ポリアミノビスマレイミド樹脂は、高温下における耐熱
性があり、耐油・耐フレオン性も優れている。そして、
前記樹脂組成物の線膨張係数は２．３　Ｘ　１０−’　
ａｎ／ａｎ／’Ｃ、ガラス転移温度Ｔｇは２５５℃、前
記スクロール母材との接着力は１１０ｋｇ／ｃｄ（室温
）であり、成形収縮率が小さく、スクロール圧縮機の使
用温度範囲において。

前記樹脂層の信頼性がきわめて高く、前記スクロールの
第１の実施例と同等の効果を奏する。

（３）スクロールの第３の実施例このスクロール（固定スクロール、揺動スクロールとも
）は、前記スクロールの第１の実施例におけるスクロー
ル母材２１と同様のスクロール母材を、底板の歯形成反
対面を除いて、ビスマレイミド・トリアジン樹脂３０ｗ
ｔ％、エポキシ樹脂３０ｗｔ％、溶融シリカ２０ｗｔ％
、グラファイト粉末と二硫化モリブデン（ＭｏＳｚ）と
の混合物２０ｗｔ％を配合してなる。樹脂組成物によっ
て、真空・射出圧縮成形方法で被覆して、一様厚さの樹
脂層を形成してなるものである。

前記樹脂組成物の線膨張係数は２．８　Ｘ　１０−’ａ
ＩＩ／ａＴｌ／℃、ガラス転移温度Ｔｇは１９０’Ｃ，
前記スクロール母材との接着力は１５０ｋｇ／ａｎ？（
室温）であり、成形収縮率が小さく、スクロール圧縮機
の使用温度範囲において、前記樹脂層の信頼性がきわめ
て高いことは、前記スクロールの第１の実施例と同様で
ある。

この実施例は、前述したように、樹脂組成物の中にエポ
キシ樹脂を配合するようにしたので、前記スクロールの
第１．第２の実施例に比べて、樹脂層とスクロール母材
との接着力がさらに大きいという利点がある。

なお、この実施例の樹脂組成物において、ビスマレイミ
ド・トリアジン樹脂の代りに、ポリアミノビスマレイミ
ド樹脂を同重量％配合しても同等の効果を奏するもので
ある。

（４）スクロールの第４の実施例第４図は１本発明のスクロール圧縮機のスクロールの第
４の実施例に係るスクロール母材を示す略示平面図、第
Ｓ図は、第４図における揺動スクロールのスクロール母
材の、歯の巻き始め部近傍の詳細を示す要部平面図であ
る。

このスクロールは、歯の巻き始め部が球根状に膨らんだ
スクロールであって、スクロール母材（詳細後述）を、
前記スクロールの第１の実施例と同様に、底板の歯形成
反対面を除いて、ビスマレイミド・トリアジン樹脂を主
成分とする樹脂組成物によって、真空・射出圧縮成形方
法で被覆して、一様厚さの樹脂層を形成してなるもので
ある。

前記スクロール母材は、第４図に示すように、渦巻状の
歯４１Ａを底板４２Ａの歯形成面に形成した、固定スク
ロールのスクロール母材４３Ａと、前記歯４１Ａと形状
が同一で巻き方向が反対の歯４１Ｂを底板４２Ｂの歯形
成面に形成した、揺動スクロールのスクロール母材４３
Ｂとの組合わせからなるものであり、両スクロール母材
４３Ａ。

４３Ｂとも、表面粗さ５０μｍＲｍａｘの鋳鉄製鋳放し
のままのものである。そして、揺動スクロールのスクロ
ール母材４３Ｂの、歯４１Ｂの巻き始め部は、その詳細
を第５図に示すように、球根状部Ｓ３が形成されている
。

この球根状部Ｓａの形状を詳述すると、次のようになっ
ている。すなわち、歯４１Ｂの外線ＡＢおよび内線Ａ’
　　Ｂ’　はインボリュート曲線であり。

その巻き始めＡとＡ′とは巻き角が１８ｏ°だけずれて
いる。無圧縮期間が存在しないための充分条件として、
Ｂ、Ｂ’はそれぞれＡ、Ａ’　から３６００伸開させた
位置にとっである。旋回半径をＥ、歯厚をｔとすると、
インボリュート基円半径ａは次のように表わされる。

ａ＝（ε＋１）／π 巻き角をλとし、外線の位相角を０とすると、外線ＡＢ
の形状を表わす式は次のようになる。

一方、内線Ａ’　Ｂ’の形状を表わす式は、β；ｔ　／
　ａとすれば、次のようになる。

Ａ点の巻き角をλ１とすると、Ａ′点の巻き角はλ工＋
πであり、８点はえｔ＋２π、Ｂ′点はλ１＋３πにな
る。

Ａ点から内側は半径ｒの凸の円弧へ滑らかに接続し、Ａ
′点から内側は半径Ｒｏの凹の円弧へ滑らかに接続して
いる。凸の円弧と凹の円弧とは、中央部Ｃで滑らかに接
続している。前記Ｒｏとｒとの間には次の関係があるこ
とが必要である。

Ｒ（１＝　ｒ　＋　ｉまた、ｒは次の式で表わされることが必要である。

ｒ＝［４ａ　　２（λ　ｓ”＋　　１）−［２コ／［４
（ｇ＋２ａ　　λ　１）３２点の座標（Ｘ　ｐ　＋　’
／　ｐ）は、γ＝　ｒ　／　ａとすれば、Ｐ′点の座標
（ｘ、／　、　ｙ、ｌ　）は、前記Ｐ点と点対称の位置
にあることから、次式で表わされる。

凸の円弧角と凹の円弧角とは同一であり、これをψとす
ると、次式によって表わされる。

ψ＝　−ｙｃ　−ｔａｎ−’　［１／　（λｌ−γ）］
以上は、揺動スクロールのスクロール母材４３Ｂの、歯
４１Ｂの巻き始め部の形状について説明したものである
が、固定スクロールのスクロール母材４３Ａの、歯４１
Ａの巻き始め部にも、同様の形状の球根状部Ｓ＾が形成
されている・以上のように構成したスクロール（固定ス
クロールと揺動スクロールと）を組合わせたスクロール
圧縮機は、圧縮室の中心部にデッドボリュームがないの
で、前記圧縮室のボリュームが逐次減少する圧縮過程に
おいて、中心部ではそのボリュームが遂にＯになる。し
たがって、そこで圧縮比が急に大きくなるので、所望の
圧縮比を得るために、スクロールを小径化することがで
きるという利点を有するものである。

ところで、前記球根状部Ｓ＾、ＳＢを、エンドミルを使
用して精密機械加工するとすれば、球根状部とその外周
部とでは前記エンドミルの軌道が異なり、両部の接続部
分の寸法精度が充分でなく、また多くの加工工数を要す
るものである。

これに対して、本実施例によれば、前記スクロールの第
１の実施例と同様にして、鋳鉄鋳放しのスクロール母材
を、前記樹脂組成物によって被覆するようにしたので、
生産性が著しく向上するという効果がある。

次に１本発明のスクロールの製造方法を説明する。

（５）スクロールの製造方法の第１の実施例第６図は、
第１図に係る揺動スクロールの製造方法の実施に使用さ
れる金型装置（型閉めした状態）の第１の実施例と、金
型のキャビティに装着固定されたスクロール母材とを併
せて示す略示断面図である。

この第６図において、第１図と同一番号を付したものは
同一部分である。この金型装置は、型閉めしたとき揺動
スクロール１８の外形とほぼ同一のキャビティ２９を形
成する。上型に係る固定型２７と下型に係る可動型２８
とからなる金型を有するものである。そして固定型２７
は、中間板３２を介して固定側ベース３３に取付けられ
ている。一方、可動型２８は、スペーサブロック３４を
介して可動側ベース３５に取付けられている。

前記可動型２８のキャビティ面２８ａに穿設した溝には
、リーク防止用のＯリング３９が装着されている。また
、固定型２７と中間板３２との間、およびこの中間板３
２と固定側ベース３３との間にも、リーク防止用のＯリ
ング４０がそれぞれ介挿されている。

前記固定型２７には　キャビティ２９の歯成形部の先端
へ樹脂組成物（詳細後述）を充填することができるゲー
ト３０ａに繋がれた樹脂注入口３０が穿設されている。

また、可動型２８には、キャビティ面２８ａに、スクロ
ール母材２１のオルダムキー溝２３と嵌め合いになる突
起２８ｂが形成され、また、中心部に、スクロール母材
２１のクランク軸受部２４と嵌め合いになる軸受嵌合穴
２８ｃが穿設されている。３６は、可動型２８を貫通し
て移動可能に設けられた突出し棒、３７は、この突出し
棒３６の周囲の隙間、３８は、スペーサブロック３４に
取付けられている真空吸引座であり、この真空吸引座３
８に接続された真空ポンプ（図示せず）によって、仮型
閉め時（詳細後述）に、前記隙間３７を介してキャビテ
ィ２９内を減圧することができる。

このようにＩ或じた金型装置を具備した真空・射出圧縮
成形装置を使用して、本発明のスクロール圧縮機のスク
ロールの製造方法の第１の実施例を説明する。

スクロール母材２１は、前述したように、鋳鉄製の鋳物
であり、歯形成反対面２０ｂは機械加工されているが、
他はすべて鋳肌のままでほぼ５０μｍＲｍａｘの表面粗
さのものである。前記樹脂組成物は、無機フイラに係る
溶融シリカを２０　ｗ　ｔ。

％、固体潤滑剤に係るグラファイト粉末と二硫化モリブ
デンとの混合物を２０ｗｔ％、ビスマレイミド・トリア
ジン樹脂を６０Ｗし％配合してなるものである。

まず型開きして、可動型２８の軸受嵌合穴２８Ｃヘスク
ロール母材２１のクランク軸受部２４を嵌め合わせると
ともに、突起２８ｂヘオルダムキー溝２３を嵌め合わせ
て、可動型２８のキャビティ面２８ａとスクロール母材
の歯形成反対面２０ｂとを当接せしめる。このようにし
て、前記キャビティ面２８ａと歯形成反対面２０ｂとの
当接によリ、スクロール母材２１の歯１９の高さ方向の
位置決めが行なわれ、また、前記突起２８ｂとオルダム
キー溝２３との嵌め合わせにより、歯１つの回転方向の
位置決めが行なわれる。

ここで前記真空・射出圧縮成形装置をＯＮにすると、所
定の圧縮代を残して仮型間めが行なわれる。成形装置本
体のノズル（図示せず）がスプル３１にノズルタッチす
る。前記真空ポンプが作動して、キャビティ２９内が所
定の真空度に減圧される。スプル３１から所定量の前記
樹脂組成物が樹脂注入口３ｏへ注入され、ゲート３０ａ
を経て、キャビティ２９の隙間２９ａへ充填される。充
填後、可動型２８がさらに前進して前記圧縮代がＯにな
るまで樹脂組成物が圧縮されて型開めが行なわれ、硬化
時間経過後に型開きする。そして突出し捧３６が前進し
てキャビティ２９内の成形品が離型され、所望の揺動ス
クロール１８が得られて、真空・射出圧縮成形装置がＯ
ＦＦになる。

具体例を示す。

前記具体例で示した揺動スクロール１８を、第６図に係
る金型装置を使用して製造した場合を示す。

キャビティ２９にスクロール母材２１を装着固定し、圧
縮代１．５ｍｍを残して仮型間めする（このときのキャ
ビティの隙間＝２．０＋＋ｎ）、前記真空ポンプによっ
てキャビティ２９内を一２０ａｎ　Ｈｇだけ減圧する。

キャビティの隙間２９ａへ前記樹脂組成物を充填したの
ち、前記圧縮代がＯになるまで型閉めし、硬化時間経過
後に型開きしたところ、スクロール母材２１の表面に、
厚さ０．５ｍｍの樹脂、１２２を±３μｍの寸法精度で
精密成形することができた。

以上説明した実施例によれば、スクロール母材２１を、
その歯形成反対面２０ｂを機械加工し、他の面を鋳肌の
ままのほぼ５ｏμｍＲ＋ａａ）（の表面粗さとし、下型
２８のキャビティ面２８ａと歯形成反対面２０ｂとの当
接により、該スクロール母材２１の歯１９の高さ方向の
位置決めをし、下型２８の突起２８ｂとオルダムキー溝
２３との嵌め合わせにより、歯１９の回転方向の位置決
めをして、所定の圧縮代を残して仮型間めし、ノズルタ
ッチ後、キャビティ２９内を減圧し、該キャビティの隙
間２９ａへ前記樹脂組成物を充填したのち、前記圧縮代
がＯになるまで型閉めするようにしたので、μｍオーダ
の高い寸法精度を有し、耐油・耐プレオン性に優れ、ス
クロール母材２１との接着性がよく、耐摩耗性に優れ、
且つウェルド部の面精度９強度、接着力が優れた、信頼
性の高い樹脂層で被覆された揺動スクロールを製造する
ことができるという効果がある。

なお、上記実施例は、揺動スクロールの製造方法につい
て説明したものであるが、固定スクロールも同様にして
製造することができる。この場合には、可動型のキャビ
ティ面と、スクロール母材２６の歯形成反対面との当接
により、該スクロール母材２６の歯の高さ方向の位こ決
めをし、前記可動型の前記キャビティ面に設けた突起と
、スクロール母材２６の、たとえば吐出口との嵌め合わ
せにより、前記歯の回転方向の位置決めを行なうように
すればよい。

（６）スクロールの製造方法の第２の実施例第７図は、
第１図に係る揺動スクロールの製造方法の実施に使用さ
れる金型（型閉めした状＆ｉりの第２の実施例と、この
金型のキャビティに装着固定されたスクロール母材とを
併せて示す略示断面図である。この第７図において、第
６図と同一番号を付したものは同一部分である。

この金型は、上型に係る固定型２７Ａと、下型に係る可
動型２８Ａとからなり、この可動型２８Ａには、キャビ
ティ２９のスクロール母材外周部から該キャビティ２９
内を減圧することができる真空吸引座３８Ａと、同じく
スクロール母材外周部へ樹脂組成物を充填することがで
きるゲート３０Ａとが設けられている。

このように構成した金型を使用して、揺動スクロールを
製造する方法は、前記スクロールの製造方法の第１の実
施例と全く同様に行なわれる。

この実施例においては、突出し捧（図示せず）が前進し
て、キャビティ２９内の成形品を可動型２８Ａから離型
するとき、＠！脂のゲート部＆が括れた部分で切断され
て成形品とともに円錐形状に残る。しかし、このゲート
部ｇは、底板の歯形成反対面にあるので、それを根元か
ら切断して粗仕上げしておけばよく、精密仕上げの必要
がないものであるから、さらに生産性が向上するという
利点がある。

（７）スクロールの製造方法の第３の実施例第８図は、
第１図に係る揺動スクロールの製造方法の実施に使用さ
れる金型（型閉めした状態）の第３の実施例と、この金
型のキャビティに装着固定されたスクロール母材とを併
せて示す略示断面図、第９図は、第８図におけるゲート
の詳細を示す要部拡大断面図である。これらの図におい
て、第６図と同一番号を付したものは同一部分である。

この金型は、上型に係る固定型２７１３と、下型に係る
可動型２８Ｂとからなり、可動型２８Ｂには、キャビテ
ィ２９のストローク母材外周部から該ギャビテイ２９内
を減圧することができる真空吸引床３８Ａが設けられ、
固定型２７Ｂの、キャビティ２９の歯成形先端部２，９
ｂには、ゲート３０Ｂ（詳細後述）が設けられている。

前記ゲート３０Ｂは、第９図にその詳細を示すように、
絞り部Ｃを有し、この絞り部Ｃが歯成形先端面２９ｂよ
りもキャビティ内側へ位置するように設けられている。

このように構成した金型を使用して、揺動スクロールを
製造する方法は、前記スクロールの製造方法の第１の実
施例と全く同様にして行なわれる。

この実施例においては、型開きするとき、４！ｌ脂のゲ
ート部が絞り部Ｃで切断される。この切断個所は、歯の
先端よりも窪んだ位置にあり、スクロール圧縮機の圧縮
性能に何ら影響するものではないので、成形品の離型後
、その切断個所を全く加工する必要がないものであるか
ら、スクロールの生産性が著しく向上するという利点が
ある。

（８）スクロールの製造方法の第４の実施例この実施例
は、第４図に係る、歯の巻き始め部が球根状に膨らんだ
スクロールの製造方法に係るものである。この製造方法
の実施に使用される金型（図示せず）は、前記第８図に
係る金型と同様の構成のものである。ただし、ゲートは
、球根状に膨んだ歯の部分を成形する、キャビティの歯
成形先端面に設けられている。

このように構成した金型を使用して前記入クロールを製
造するようにしたので、歯の先端に、前記ゲートの絞り
部を設けたことによる窪みが生じ員でも、当後歯は球根状に膨んで歯厚が厚く、歯の強度を
低下させることはないという利点がある。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように本発明によれば、生産性およ
び信頼性に優れたスクロール圧縮機、およびそのスクロ
ール圧縮機のスクロールの製造方法を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のスクロール圧縮機のスクロールの第
１の実施例に係る揺動スクロールを示す略示断面図、第
２図は、第１図における部近傍の詳細を示す要部拡大断
面図、第３図は、第１図に係る揺動スクロールと、固定
スクロールとの組合わせ状態を示す要部断面図、第４図
は、本発明のスクロール圧縮機のスクロールの第４の実
施例に係るスクロール母材を示す略示平面図、第５図は
、第４図における揺動スクロールのスクロール母材の、
歯の巻き始め部近傍の詳細を示す要部平面図、第６図は
、第１図に係る揺動スクロールの製造方法の実施に使用
される金型装置の第１の実施例と、金型のキャビティに
装着固定されたスクロール母材とを併せて示す略示断面
図、第７図は、第１図に係る揺動スクロールの製造方法
の実施に使用される金型の第２の実施例と、この金型の
キャビティに装着固定されたスクロール母材とを併せて
示す略示断面図、第８図は、第１図に係る揺動スクロー
ルの製造方法の実施に使用される金型の第３の実施例と
、この金型のキャビティに装着固定されたスクロール母
材とを併せて示す略示断面図、第９図は、第８図におけ
るゲートの詳細を示す要部拡大断面図、第１０図は、従
来のスクロール圧縮機の一例を示す要部拡大断面図、第
１１図は。この第１０図に係るスクロール圧縮機の圧縮動作を説明
するための断面図、第１２図は、第１０図における固定
スクロール、揺動スクロールの歯を示す要部拡大断面図
、第１３図は、従来のスクロールの他の例を示す断面図
、第１４図は、第１３図に係るスクロールを製造するた
めの金型とスクロール母材とを示す断面図である。１８・・・揺動スクロール、１９・・・歯、２ｏ・・・
底板、２０ａ・・・歯形成面、２０ｂ・・・歯形成反対
面、２１・・・スクロール母材、２２・・・樹脂層、２
５・・・固定スクロール、２６・・・スクロール母材、
２７．２７Ａ。２７Ｂ・・・固定型、２８，２８Ａ、２８Ｂ・・・可動
型、２８ａ・・・キャビティ面、２９・・・キャビティ
、２９ａ・・・隙間、２９ｂ・・・歯成形先端面、３０
ａ、３０Ａ。３０Ｂ・・・ゲート、４１Ａ、４１Ｂ・・・歯、４２Ａ
。４２Ｂ・・・底板、４３Ａ、４３Ｂ・・・スクロール母
材、（ほか２名）慕１　口＃２回第３０慕４０＄６回第ｑｒｚｔ第１／）　Ｉ￥７第１ｚコ第１３０

Claims

【特許請求の範囲】

１．渦巻形状の歯を底板の歯形成面に形成した金属製ス
クロール母材を樹脂によつて被覆してなる固定スクロー
ルと、前記歯と形状が同一で巻き方向が反対の歯を底板
の歯形成面に形成した金属製スクロール母材を樹脂によ
つて被覆してなる揺動スクロールとを、前記歯同士を対
向させて組合わせ、前記固定スクロールに対して前記揺
動スクロールを揺動運動せしめることにより、両スクロ
ール間に形成された圧縮室内へ吸入した気体を圧縮する
ようにしたスクロール圧縮機において、金属製スクロー
ル母材を、底板の歯形成反対面を除いて、ビスマレイミ
ド・トリアジン樹脂もしくはポリアミノビスマレイミド
樹脂に少なくとも無機フイラを配合してなる樹脂組成物
によつて被覆したことを特徴とするスクロール圧縮機。
２．樹脂組成物を、ビスマレイミド・トリアジン樹脂も
しくはポリアミノビスマレイミド樹脂に、無機フイラと
固体潤滑剤とを配合してなる樹脂組成物にしたものであ
る特許請求の範囲第１項記載のスクロール圧縮機。
３．無機フイラを石英ガラスにし、固体潤滑剤を二硫化
モリブデンとグラフアイトとの混合物にしたものである
特許請求の範囲第２項記載のスクロール圧縮機。
４．樹脂組成物を、ビスマレイミド・トリアジン樹脂も
しくはポリアミノビスマレイミド樹脂に、エポキシ樹脂
と無機フイラと固体潤滑剤とを配合してなる樹脂組成物
にしたものである特許請求の範囲第１項記載のスクロー
ル圧縮機。
５．型閉めしたときスクロールの外形とほぼ同一形状の
キヤビテイを形成する、上型と下型とからなる金型の前
記キヤビテイ内へ、渦巻形状の歯を底板の歯形成面に形
成した金属製スクロール母材を装着固定し、前記金型の
ゲートから、前記金属製スクロール母材の周りに形成さ
れる前記キヤビテイの隙間へ樹脂を充填して、前記金属
製スクロール母材を前記樹脂によつて被覆することによ
りスクロールを製造するようにしたスクロール圧縮機の
スクロールの製造方法において、底板の歯形成反対面を
除いた表面を５〜１００μｍＲ＿ｍ＿ａ＿ｘの表面粗さ
にした金属製スクロール母材の前記歯形成反対面を下型
のキヤビテイ面に当接せしめて、キヤビテイ内へ前記金
属製スクロール母材を装着固定し、所定の圧縮代を残し
て仮型閉めし、前記キヤビテイ内を減圧したのち、該キ
ヤビテイの隙間へ、ビスマレイミド・トリアジン樹脂も
しくはポリアミノビスマレイミド樹脂に少なくとも無機
フイラを配合してなる樹脂組成物を充填し、この充填完
了後、前記圧縮代が０になるまで型閉めするようにした
ことを特徴とするスクロール圧縮機のスクロールの製造
方法。
６．ゲートを、絞り部を有するゲートにし、このゲート
を、上型のキヤビテイの歯成形先端面に、前記絞り部が
該歯成形先端面よりもキヤビテイ内側へ位置するように
して設けたものである特許請求の範囲第５項記載のスク
ロール圧縮機のスクロールの製造方法。