JPS6345485A - Scroll type compressor - Google Patents

Scroll type compressor

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Publication number
JPS6345485A
JPS6345485A JP62033884A JP3388487A JPS6345485A JP S6345485 A JPS6345485 A JP S6345485A JP 62033884 A JP62033884 A JP 62033884A JP 3388487 A JP3388487 A JP 3388487A JP S6345485 A JPS6345485 A JP S6345485A
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JP
Japan
Prior art keywords
scroll
orbiting scroll
orbiting
wrap
sliding portion
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
Application number
JP62033884A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takao Yoshimura
多佳雄 吉村
Tadayuki Onoda
斧田 忠幸
Kenji Nozawa
野沢 賢二
Hiroshi Kitayama
浩 北山
Yukikazu Hashimoto
幸和 橋本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Refrigeration Co
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Refrigeration Co, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Refrigeration Co
Publication of JPS6345485A publication Critical patent/JPS6345485A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02Rotary-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
    • F04C18/0207Rotary-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
    • F04C18/0246Details concerning the involute wraps or their base, e.g. geometry
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05CINDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00Metals
    • F05C2201/90Alloys not otherwise provided for
    • F05C2201/903Aluminium alloy, e.g. AlCuMgPb F34,37
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05CINDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2253/00Other material characteristics; Treatment of material
    • F05C2253/04Composite, e.g. fibre-reinforced

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To obtain the lightweight swirl scroll having high abrasion resistance by forming the swirl scroll from aluminium alloy and forming a part of the slidable part from the material containing the fiber or the porous body mainly made of SiC or alumina. CONSTITUTION:A swirl scroll 17 is formed by filling the mold in the lap top edge 17d and lap side edges 17e and 17f with the metal porous body into which the fiber mainly made of SiC or carbon fiber or Ni, etc. is diffusion-impregnated and then casting aluminum alloy by introducing the molten metal. Since, with such constitution, the main constituent of the constitution material of the swirl scroll 17 is aluminium, weight can be reduced, and since the fiber or the metal porous body having the superior abrasion resistance is casted into the slidable part, the abrasion resistance can be improved markedly.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、冷凍サイクル等をて使用するスクロール型圧
縮機に関し、特にスクロールの軽量化2強度向上に関す
るものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a scroll compressor used in a refrigeration cycle or the like, and particularly relates to reducing the weight and improving the strength of the scroll.

従来の技術 従来の構成を第9図、第1o図にて説明する。Conventional technology The conventional configuration will be explained with reference to FIG. 9 and FIG. 1o.

1は密閉ケーシング、2は電動機部であり、その上部に
はブロック3、固定スクロール4、旋回スクロール5、
自転防止機構6にて構成される機械部本体7が固定され
ている。固定スクロール4は、鏡板4a及び鏡板4aに
直立するインボリーート又はインボリュートに類似した
曲線の一様な厚さを有するフラップ4bより構成され、
鏡板4aにてブロック3に固定されている。又、旋回ス
クロール5は鏡板5a及び鏡板6aに直立し、固定スク
ロール4のラップ4bと同じ曲線を有するラップ5bよ
り構成され、鏡板5aば、自転防止機溝6により拘束さ
れている。そして、固定スクロール4と旋回スクロール
5は、各ラップ4b、sbの巻き終り端4 b’ 、 
5 b’をある角度ずらした状態で合わされている。
1 is a sealed casing, 2 is an electric motor section, and on the top there are a block 3, a fixed scroll 4, an orbiting scroll 5,
A mechanical part main body 7 constituted by an anti-rotation mechanism 6 is fixed. The fixed scroll 4 is composed of an end plate 4a and a flap 4b having a uniform thickness and an involute or a curve similar to an involute standing upright on the end plate 4a,
It is fixed to the block 3 with a mirror plate 4a. Further, the orbiting scroll 5 is constituted by a wrap 5b that stands upright on an end plate 5a and an end plate 6a, and has the same curve as the wrap 4b of the fixed scroll 4, and is restrained by an anti-rotation groove 6 on the end plate 5a. The fixed scroll 4 and the orbiting scroll 5 each have a winding end 4 b' of each wrap 4b, sb,
5 b' are aligned by a certain angle.

8は吐出孔、9は吸入孔であり、吐出孔8は固定スクロ
ール4のインボリュートの中心部に、又吸入孔9は固定
スクロール4の鏡板4aの外縁部に設けられ吸入孔9は
吸入室9aと連通している。
8 is a discharge hole, 9 is a suction hole, the discharge hole 8 is provided in the center of the involute of the fixed scroll 4, the suction hole 9 is provided in the outer edge of the end plate 4a of the fixed scroll 4, and the suction hole 9 is provided in the suction chamber 9a. It communicates with

10は、旋回スクロール6のラップ5bと反対側の面に
設けられた突起であり、ラップ6bのインボリュートの
中上・と同心である。11はブロック3に支承されたシ
ャフトであり、機械部本体T側の端部に設けられシャフ
ト中心より偏心したボス部11aに旋回スクロール5の
突起10を収納することにより電動機部2と旋回スクロ
ール5を連結している。
10 is a protrusion provided on the surface of the orbiting scroll 6 opposite to the wrap 5b, and is concentric with the upper middle of the involute of the wrap 6b. Reference numeral 11 denotes a shaft supported by the block 3, and the protrusion 10 of the orbiting scroll 5 is accommodated in a boss portion 11a provided at the end on the side of the main body T of the machine section and eccentric from the center of the shaft. are connected.

また11bは給油路であり、ボス部11aと密閉ケーシ
ング1の下部を連通している。12は旋回スクロール6
の前面に形成された空間であり吸入室9aとは鏡板4a
、Sa間のクリアランスAを介して連通している。
Further, reference numeral 11b denotes an oil supply passage, which communicates the boss portion 11a with the lower part of the sealed casing 1. 12 is the orbiting scroll 6
The suction chamber 9a is a space formed in front of the mirror plate 4a.
, Sa are communicated via a clearance A.

13は圧縮基又14は旋回スクロール6の反ラップ側の
伊板5aと接触するスラスト保持機構(例えばボールベ
アリング等)である。15は吸入孔9と連通ずる吸入管
、16は吐出管である。
Reference numeral 13 designates a compression base, and reference numeral 14 designates a thrust holding mechanism (such as a ball bearing) that contacts the plate 5a on the opposite side of the orbiting scroll 6. 15 is a suction pipe communicating with the suction hole 9, and 16 is a discharge pipe.

次にスクロール圧縮機の圧縮機構について説明する。電
動機部2の回転に伴うンヤフト11の回転運動は、ボス
部11a、突起部1oを介して旋回スクロール5に伝達
されるが、自転防止機構6の作用により旋回スクロール
6は自転することなく固定スクロール4のインボリーー
トの中心を旋回中心として旋回運動する。このとき、旋
回スクロール5のラップ5bの巻き終り端5dが固定ス
クロール4のラップ4bに、固定スクロール4のラップ
4bの巻き終り端4b′が旋回スクロール5のラップ6
bに各々接触している状態が吸入完了であり、旋回スク
ロール5の公転運動に伴いラップ4bとラップ5b同士
の2つの接触点がインボ1) −−トの中心に近づくに
従い圧縮空間13の圧力が上昇する。
Next, the compression mechanism of the scroll compressor will be explained. The rotational movement of the shaft 11 accompanying the rotation of the electric motor section 2 is transmitted to the orbiting scroll 5 via the boss section 11a and the protrusion section 1o, but due to the action of the rotation prevention mechanism 6, the orbiting scroll 6 does not rotate on its own axis and remains fixed scroll. It makes a turning movement with the center of the involete of No. 4 as the turning center. At this time, the winding end 5d of the wrap 5b of the orbiting scroll 5 is the wrap 4b of the fixed scroll 4, and the winding end 4b' of the wrap 4b of the fixed scroll 4 is the wrap 6 of the orbiting scroll 5.
Inhalation is complete when the orbiting scroll 5 is in contact with each other, and as the two contact points of the wraps 4b and 5b approach the center of the inlet 1), the pressure in the compression space 13 increases. rises.

このスクロール圧縮機の圧縮機構:てより、吸入管15
より吸入孔9を介して吸入さ′rした冷媒は圧縮され吐
出孔8を介して一旦密閉ケーシング1内に吐出された後
、吐出管16を介して冷却システム(図示せず)に吐出
される。
Compression mechanism of this scroll compressor: By the way, suction pipe 15
The refrigerant sucked in through the suction hole 9 is compressed and once discharged into the sealed casing 1 through the discharge hole 8, and then discharged through the discharge pipe 16 to a cooling system (not shown). .

この圧縮行程)ておいて、固定スクロール4、及び旋回
スクロール6の鏡板4a、5a及びラップ4b 、sb
は圧力荷重及び熱荷重により変形が生じる。又、旋回ス
クロール5の鎖板6aは、自転防止機構6、固定スクロ
ールの鏡板4a及び固定スクロールのラップ4bの先端
と接触摺動し突起1Qはシャフト11のボス部11aと
接触摺動する。更に固定スクロール4の鏡板4aは、旋
回スクロール5の鏡板5b、ラップ5aの先端と接触摺
動する。
During this compression stroke, the end plates 4a, 5a and wraps 4b, sb of the fixed scroll 4 and the orbiting scroll 6
Deformation occurs due to pressure load and thermal load. Further, the chain plate 6a of the orbiting scroll 5 slides in contact with the rotation prevention mechanism 6, the end plate 4a of the fixed scroll, and the tip of the wrap 4b of the fixed scroll, and the protrusion 1Q slides in contact with the boss portion 11a of the shaft 11. Further, the end plate 4a of the fixed scroll 4 contacts and slides with the end plate 5b of the orbiting scroll 5 and the tip of the wrap 5a.

ところが、旋回スクロール5の材質は、従来鋳鉄等の鉄
系金属が一般に用いられるが、特にインバータ駆動装置
等を用いてスクロール型圧縮機を高速回転させる場合に
は、旋回スクロール5の遠心力をできるだけ減少させる
だめ(て比重の重い鉄系金属に代えてアルミニウム合金
を用いる必要があった。従って変形を小さくし又各摺動
部の耐摩純性を向上する必要があるが、このために、ア
ルミニウム合金製の旋回スクロールを使用する際には、
強度不足を補うために特公昭60−216970号に示
される様に炭素繊維にて鏡板及びラップの全ての部分を
強化したり、又アルマイトの表面処理により1Iit摩
耗性を向上することが一般的である。
However, as for the material of the orbiting scroll 5, ferrous metals such as cast iron are conventionally used, but especially when rotating a scroll compressor at high speed using an inverter drive device, etc., it is necessary to reduce the centrifugal force of the orbiting scroll 5 as much as possible. Therefore, it was necessary to use an aluminum alloy instead of iron-based metals, which have a heavy specific gravity.Therefore, it was necessary to reduce deformation and improve the wear resistance of each sliding part. When using an alloy orbiting scroll,
In order to compensate for the lack of strength, it is common practice to strengthen all parts of the head plate and wrap with carbon fiber, as shown in Japanese Patent Publication No. 60-216970, and to improve the abrasion resistance by 1Iit by applying alumite surface treatment. be.

また旋回スクロール5をアルミニウム合金製とした場合
、固定スクロール4も熱膨張係数を、同一とするために
アルミニウム合金製とするのが一般的である。
Further, when the orbiting scroll 5 is made of an aluminum alloy, the fixed scroll 4 is also generally made of an aluminum alloy in order to have the same coefficient of thermal expansion.

発明が解決しようとする問題点 この様な従来の方法では、アルミニウム合金製の旋回ス
クロールを炭素繊維にて全体に強化する場合には、アル
ミニウム合金だけを重力鋳造法。
Problems to be Solved by the Invention In such conventional methods, when an orbiting scroll made of aluminum alloy is entirely reinforced with carbon fiber, only the aluminum alloy is gravity cast.

高圧ダイカスト法、真空鋳造法、低圧鋳造法により製造
するのに比べて繊維が全体に入っている為に特にラップ
の部分の溶湯の流れが悪く、組織が不均一となる問題が
あった。これは、炭素繊維にてスクロール全体を強化す
る場合だけでなく、炭化ケイ素やアルミナの繊維又は金
属の多孔体にてアルミニウム合金を強化する場合も同様
である。
Compared to products produced by high-pressure die casting, vacuum casting, or low-pressure casting, fibers are present throughout, which causes problems such as poor flow of the molten metal, especially in the lap area, and non-uniform structure. This applies not only when reinforcing the entire scroll with carbon fibers, but also when reinforcing an aluminum alloy with silicon carbide or alumina fibers or metal porous bodies.

又、これらの炭化ケイ素やアルミナの繊維又は金属の多
孔体によりスクロール全体を強化する場合、アルミニウ
ム合金だけの場合に比べて比重が重くなり、旋回スクロ
ールの遠心力が大きくなり旋回スクロールの突起とシャ
フト間の軸受負荷が大きくなる問題があった。
In addition, when the entire scroll is reinforced with these silicon carbide or alumina fibers or metal porous bodies, the specific gravity becomes heavier than when only aluminum alloy is used, and the centrifugal force of the orbiting scroll increases, causing damage to the protrusions and shaft of the orbiting scroll. There was a problem that the bearing load between the two was large.

更てアルミニウム合金の表面に、アルマイト等の表面処
理を行ない耐摩耗性を上げる方法では、確かに耐摩耗性
は向上するが、表面処理の膜厚ばせいぜい1Q〜30μ
m程度で薄く、また表面処理法では素材自体の強度が向
上しないため高負荷時等の信頼性確保に問題があった。
Furthermore, a method of increasing wear resistance by applying surface treatment such as alumite to the surface of an aluminum alloy does improve wear resistance, but the surface treatment film thickness is at most 1Q to 30μ.
Since the material is thin and the surface treatment method does not improve the strength of the material itself, there is a problem in ensuring reliability under high loads.

本発明は、上記従来例の問題点を解消するもので、アル
ミニウム合金だけの場合より旋回スクロールや固定スク
ロールの摺動部の耐摩耗性を向上し、更に素材の強度を
向上すると共(て、特に旋回運動を行なう旋回スクロー
ルの重量をアルミニウム合金だけの場合に近づけ軸受負
荷の軽減を図り、更に製造時の溶湯の流れを良くするこ
とにより均一な組織を得ることにより信頼性の向上を図
るものである。
The present invention solves the problems of the conventional examples described above, and improves the wear resistance of the sliding parts of orbiting scrolls and fixed scrolls compared to the case of using only aluminum alloys, and also improves the strength of the material. In particular, the weight of the orbiting scroll that performs the orbiting motion is brought closer to that of aluminum alloy alone, reducing the bearing load, and the reliability is improved by improving the flow of molten metal during manufacturing to obtain a uniform structure. It is.

問題点を解決するだめの手段 本発明は、旋回スクロールや固定スクロールの摺動部に
だけ、炭化ケイ素又はアルミナを主成分とする繊維、又
は炭素繊維、又は金属の多孔体をアルミニウム合金に含
んで形成するものである。
Means for Solving the Problems The present invention provides an aluminum alloy containing fibers mainly composed of silicon carbide or alumina, carbon fibers, or metal porous bodies only in the sliding parts of the orbiting scroll or the fixed scroll. It is something that forms.

作   用 本発明は上記した構成により、インバータ駆動装置にて
高速回転を行なった場合においても、旋回スクロールは
アルミニウム合金の一部に炭化ケイ素又はアルミナを生
成分とする繊維、金属多孔体、炭素繊維のどれかを必要
最小限の厚みで含むだけであるためアルミニウム合金だ
けで形成した場合とほぼ同等の重量となり、旋回運動に
よる遠心力が小さくなるために軸受負荷を軽減できる。
Effect The present invention has the above-described configuration, so that even when rotating at high speed with an inverter drive device, the orbiting scroll is made of fibers containing silicon carbide or alumina as a part of the aluminum alloy, a porous metal body, and carbon fibers. Because it only includes one of these elements with the minimum necessary thickness, the weight is almost the same as when it is made only of aluminum alloy, and the centrifugal force caused by the rotational movement is reduced, so the bearing load can be reduced.

まだ、摺動部に耐摩耗性の良好な炭化ケイ素を主成分と
する。鷹維即ちライカス又はアルミナを主成分とする電
維、金属多孔体、炭素様維のどれかを含むため掌耗う:
なくなると共に、含んだ部分の強度が向上し更に均一な
組織が得られるために信頼性が向上する等の効果を有す
る。
However, the main component of the sliding part is silicon carbide, which has good wear resistance. The palm is worn out because it contains hawk fibers, which are electric fibers mainly composed of lycus or alumina, metal porous bodies, and carbon-like fibers:
As it disappears, the strength of the included portion is improved and a more uniform structure is obtained, which has the effect of improving reliability.

実施例 以下本発明の一実施例を第1図、第2図にて説明する。Example An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.

尚、従来例と同一部分は同一符号を付し説明する。又図
中斜線部は繊維又は金属多孔体を鋳込む部分を示す17
は旋回スクロールであり、鏡板17aK直立した従来と
同形状のラップ17b及び突起17cを有する。又旋回
スクロール17は重力鋳造法、真空鋳造法、高圧ダイカ
スト法。
Note that the same parts as in the conventional example are given the same reference numerals and will be explained. In addition, the shaded area in the figure indicates the part where fibers or porous metal bodies are cast.
is an orbiting scroll, and has an end plate 17aK, an upright wrap 17b and a protrusion 17c having the same shape as the conventional one. The orbiting scroll 17 is formed by gravity casting, vacuum casting, or high pressure die casting.

低圧鋳造又は高圧鍛造法(溶湯鍛造法等)等にて素材成
型した後機械加工して製造するが、素材成型は図中斜線
で示すラップ先端17d、ラップ側面17o、17f部
にあたる型内に炭化ケイ素SiCを主成分とする繊維、
即ちウィスカ又はアルミナA22o3を主成分とする繊
維や炭素繊維、又はニッケルNiやニッケルN1にクロ
ムCrを拡散侵透した金属の多孔体を入れておきその後
溶湯を入れて線維間の隙間にアルミニウム合金−ケイ素
Si−マグ洋シウムMg −銅Cu等を主成分とするア
ルミニウム合金を鋳込む工程にて行なわれる。尚ここで
いう金属の多孔体とは、空隙率が7Q〜99予であり、
アルミニウムが均一に空隙に鋳込めるものである。又、
繊維及び金属多孔体は取り代を見込んだ厚み鋳込む必要
があり、通常仕上り後で表面から約1個〜5I+2+程
度繊維又は金属多孔体が鋳込まれた層となる様に製造す
る。
The material is molded by low-pressure casting or high-pressure forging (molten metal forging, etc.) and then machined. However, the material is molded with carbonization in the mold at the wrap tip 17d, wrap side surfaces 17o, and 17f, which are indicated by diagonal lines in the figure. Fibers whose main component is silicon SiC,
That is, a porous body made of whiskers or alumina A22O3-based fibers or carbon fibers, or a metal porous body in which chromium Cr is diffused into nickel Ni or nickel N1 is placed, and then molten metal is poured into the gaps between the fibers to fill the gaps between the fibers with aluminum alloy. This is carried out in the process of casting an aluminum alloy whose main components are silicon Si, magungsium Mg, copper Cu, etc. Note that the metal porous body referred to here has a porosity of 7Q to 99,
This allows aluminum to be uniformly cast into the void. or,
It is necessary to cast the fibers and the metal porous body to a thickness that takes into account machining allowance, and it is usually manufactured so that after finishing, there is a layer of about 1 to 5I+2+ fibers or metal porous bodies cast from the surface.

上記構成において、スクロール型圧縮機が従来と同様に
運転されると、旋回スクロール17の遠心力が作用する
が旋回スクロール17の重量がアルミニウム合金だけの
場合と同等で軸受負荷が小さくてすむ。又、旋回スクロ
ールのラップ17bの先端17dは固定スクロール4の
鏡板4aと摺動するが、ラップの先端1了dには耐摩耗
性の良好な繊維又は金属多孔体が鋳込まれており、固定
スクロール4がどんな材料であっても旋回スクロール1
7のラップ先端17dの摩耗はなくなる。
In the above configuration, when the scroll compressor is operated in the same manner as before, the centrifugal force of the orbiting scroll 17 acts, but the weight of the orbiting scroll 17 is the same as when it is made of only aluminum alloy, so the bearing load is small. In addition, the tip 17d of the wrap 17b of the orbiting scroll slides on the end plate 4a of the fixed scroll 4, and the tip 17d of the wrap is cast with a fiber or porous metal material having good wear resistance, so that it cannot be fixed. No matter what material the scroll 4 is made of, the orbiting scroll 1
The wear of the wrap tip 17d of No. 7 is eliminated.

又、ラップの側面17e、17fにも繊維又は多孔体が
鋳込まれている為、強度が従来より高くなり、圧力荷重
によるラップ17bの変形が小さくなると共に、例えば
旋回半径可変方式を採用し固定スクロールと旋回スクロ
ールのラップ4b。
In addition, since fibers or porous bodies are cast into the side surfaces 17e and 17f of the wrap, the strength is higher than before, and the deformation of the wrap 17b due to pressure load is reduced. Wrap 4b of scroll and orbiting scroll.

17bが接触する場合でも耐摩耗性が向上する。Even when 17b contacts, wear resistance is improved.

また製造時、繊維や金属多孔体を全体に入れる場合より
溶湯の流れが良くなり均一な組織が得られる。
Also, during manufacturing, the flow of the molten metal is better than when fibers or porous metal bodies are inserted throughout the product, and a uniform structure can be obtained.

特に、旋回スクロール17の素材を成型するにあたり溶
湯鍛造法を用いることにより、組織がち密になり、アル
ミニウム合金自体の引張り強度、疲労強度の向上が図れ
るとともに、金属多孔体の空隙内に溶湯が均一に入り易
く、空隙率が低下した場合に巣等の発生が防止できる。
In particular, by using the molten metal forging method to form the material of the orbiting scroll 17, the structure becomes dense, the tensile strength and fatigue strength of the aluminum alloy itself are improved, and the molten metal is uniformly distributed within the voids of the porous metal body. It is easy to get into the porosity, and when the porosity decreases, it is possible to prevent the formation of cavities and the like.

また、金属多孔体としてニッケルNiを用いることによ
りアルミニウム合金とニッケルNiの界面にN i −
Afl、の化合物層を作り、硬度を高め(HV700〜
76o)摺動面に硬度の低いアルミニウム合金と硬度の
高いN t −A !lの化合物層を分散配置し、かじ
りをなくし、耐摩耗性を向上する。なお、ニッケルNi
 とアルミニウム合金Aflとの化合物層を作るには一
般に500℃以上の温度が必要であり、高温度の温度管
理をしなくてはならない。したがって、ニッケルNi 
とクロムCr とからなる金属の多孔体を用いることに
より、N1−yo%。
In addition, by using nickel Ni as the metal porous body, Ni −
Creates a compound layer of Afl to increase hardness (HV700~
76o) Aluminum alloy with low hardness and N t -A with high hardness on the sliding surface! 1 compound layer is dispersed to eliminate galling and improve wear resistance. In addition, nickel Ni
Generally, a temperature of 500° C. or higher is required to form a compound layer of aluminum alloy Afl and aluminum alloy Afl, and high temperature control is required. Therefore, nickel Ni
By using a porous metal body consisting of chromium and Cr, N1-yo%.

Cr=30%の配合で硬度HV250〜350といった
さほど硬度の高い化合物層を作らなくとも耐摩耗性の向
上が図れ、かつ、高温度の温度管理が必要ない。この場
合にクロムCrは重量比率で10φ以上で拡散侵透する
と硬度HVが約200以上得られ耐摩耗性からみて問題
がない。また、重量比率60係以下であれば容易に拡散
侵透できる0 本発明の別の実施例を第3図、第4図にて説明する。
By blending Cr=30%, wear resistance can be improved without creating a compound layer with a very high hardness of HV250 to 350, and high temperature control is not required. In this case, if chromium Cr is diffused and penetrated at a weight ratio of 10φ or more, a hardness HV of about 200 or more is obtained, and there is no problem in terms of wear resistance. Further, if the weight ratio is 60% or less, it can be easily diffused and penetrated.Another embodiment of the present invention will be explained with reference to FIGS. 3 and 4.

18は旋回スクロールであり、従来例と同形状のラップ
1sb、 鏡板18a、突起18cであるが、本実施例
においては、アルミニウム合金に、炭化ケイ素SiCを
主成分とする繊維、又はアルミナAl2O3を主成分と
する繊維、又は炭素繊維、又はニッケルNiやニッケル
Ni にクロムCr を拡散侵透した金属多孔体をラッ
プ18b側の鏡板板18a面に鋳込んでいる。尚、製造
法等については先の実施例と同じであり、以下説明を省
略する。従ってこの場合、固定スクロール4のラップ4
bの先端及び鏡板4dと摺動する鏡板18a面に耐摩耗
性の良好な繊維又は金属多孔体が鋳込まれており、鏡板
18aの摩耗はなくなると共に、鏡板18aの強度が向
上し均一な組織が得られるため信頼性が向上する。
Reference numeral 18 designates an orbiting scroll, which includes a wrap 1sb, an end plate 18a, and a protrusion 18c that have the same shape as the conventional example, but in this embodiment, fibers mainly composed of silicon carbide SiC or alumina Al2O3 are used in the aluminum alloy. Fibers or carbon fibers as a component, or a metal porous body in which chromium Cr is diffused into nickel Ni or nickel Ni is cast into the surface of the end plate 18a on the wrap 18b side. Incidentally, the manufacturing method and the like are the same as those in the previous embodiment, and the explanation thereof will be omitted below. Therefore, in this case, the wrap 4 of the fixed scroll 4
Fibers or metal porous material with good abrasion resistance are cast into the end of b and the surface of the end plate 18a that slides on the end plate 4d, eliminating wear of the end plate 18a, improving the strength of the end plate 18a, and creating a uniform structure. reliability is improved.

本発明の更に別の実施例を第5図、第6図にて説明する
。19は旋回スクロールであり、従来例と同形状の鏡板
19a、ラップ19b及び突起19cを有する。本実施
例においては、アルミニウム合金に炭化ケイ素SiCを
主成分とするa、惟、又はアルミナAl2O3を主成分
とする繊維、又は炭素繊維、又はニラ欠しN1やニッケ
ルNi にクロムCrを拡散侵透した金属の多孔体を反
ラップ側のスラスト保持機構14との接触慴動部19d
、自転防止機溝6のキ一部(図示せず)と接触慴動する
キー溝19e、1sf及びシャフト11と接触摺動する
突起19Cに鋳込んでいる。従ってこの場合も、それぞ
れ接触摺動部及び強度の必要な部分が強化され、更に均
一な組織が得られるため耐摩耗性及び信頼性が向上する
Still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6. Reference numeral 19 denotes an orbiting scroll, which has an end plate 19a, a wrap 19b, and a protrusion 19c having the same shape as the conventional example. In this example, chromium Cr is diffused and penetrated into aluminum alloy with silicon carbide (SiC) as the main component, or fiber with alumina (Al2O3) as the main component, or carbon fiber, or chive-less N1 or nickel (Ni). Contact sliding portion 19d of the porous metal body with the thrust holding mechanism 14 on the anti-wrap side
, the key grooves 19e and 1sf that come in contact with and slide on a key part (not shown) of the anti-rotation groove 6, and the protrusion 19C that comes in contact with and slide on the shaft 11 are cast. Therefore, in this case as well, the contact sliding parts and the parts requiring strength are strengthened, and a more uniform structure is obtained, so that wear resistance and reliability are improved.

本発明の更に別の実施例を第7図、第8図にて説明する
。20は固定スクロールであり、従来例と同形状の鏡板
20a、ラップ20bを有する・本実施例の場合、ラッ
プ20bの先端20 c、ラップの側面20 d 、 
20 e及びラップ側の鏡板2 Oa面鏡板20 aの
底面20fのアルミニウム合金に、炭化ケイ素SiCを
主成分とする繊維、又はアルミナA12o3を主成分と
する繊維、又は炭素繊維、又はニッケルN1やニッケル
NiにクロムCrを拡散侵透した金属の多孔体を鋳込ん
でいる。従って旋回スクロール5の鏡板5aと摺動する
部分及びラップ5bの先端と摺動する部分に耐摩耗性の
良好な繊維又は金属多孔体が鋳込まれており、耐摩耗性
が向上すると共に強度が強くなり信頼性が向上する。
Still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and 8. Reference numeral 20 denotes a fixed scroll, which has an end plate 20a and a wrap 20b having the same shape as the conventional example.In the case of this embodiment, the tip 20c of the wrap 20b, the side surface 20d of the wrap,
20 e and wrap side mirror plate 2 Oa surface mirror plate 20 The aluminum alloy on the bottom surface 20f of a is coated with fibers whose main component is silicon carbide SiC, or fibers whose main component is alumina A12O3, or carbon fibers, or nickel N1 or nickel. A porous metal body in which Ni is diffused and penetrated with chromium Cr is cast. Therefore, a fiber or metal porous body with good wear resistance is cast into the part of the orbiting scroll 5 that slides on the end plate 5a and the part that slides on the tip of the wrap 5b, which improves the wear resistance and increases the strength. Stronger and more reliable.

尚、本実施例の説明においては、複数の部分に繊維及び
金属の多孔体を鋳込む例をいくつか示したが、要するに
必要なところに必要最少限鋳込めば良く、鋳込むのが1
カ所であっても良いし複数であっても良く、又鋳込む繊
維及び金属多孔体の形状は問わないことは言うまでもな
い。
In the explanation of this embodiment, several examples were shown in which porous fibers and metal bodies were cast in multiple parts, but in short, it is sufficient to cast the minimum necessary amount in the necessary places, and only one cast is required.
It goes without saying that it may be placed in one place or in a plurality of places, and the shapes of the fibers and metal porous body to be cast are not limited.

又、例えば旋回スクロールや固定スクロールの先端にシ
ール材を設はシール性を向上する仕様の様に、ラップの
先端と他方の鏡板が直接摺動しないものにおいても、シ
ール材が鏡板と接触することになり、本発明に示す鏡板
に繊維又は金属多孔体を鋳込むのと同様の効果が得られ
ることは言うまでもない。
In addition, even in cases where the end of the wrap and the other end plate do not directly slide, such as those in which a sealing material is installed at the tip of an orbiting scroll or a fixed scroll to improve sealing performance, the sealing material may come into contact with the end plate. It goes without saying that the same effect as that obtained by casting fibers or porous metal bodies into the mirror plate according to the present invention can be obtained.

更ニ、一つの旋回スクロール、固定スクロールに、異な
る材質の繊維及び金属多孔体を鋳込んでも同様の効果が
得られるのは言うまでもない。
Furthermore, it goes without saying that the same effect can be obtained even if fibers and metal porous bodies made of different materials are cast into one orbiting scroll or fixed scroll.

発明の効果 以上の説明から明らかな様に本発明は、鏡板に直立する
ラップを有する2つの互いにかみ合う旋回スクロール及
び固定スクロールと、旋回スクロールの自転を防止し旋
回運動を行なわせる自転防止機構と、旋回スクロールと
電動機部を連結するシャフトと、旋回スクロールのスラ
スト力を保持するスラスト保持機構を備え、少なくとも
旋回スクロールはアルミニウム合金にて形成され、旋回
スクロールと固定スクロールの摺動部、旋回スクロール
と自転防止機構の摺動部、旋回スクロールとンヤフトの
摺動部及び旋回スクロールとスラスト保持機構との摺動
部の少なくとも一部を、炭化ケイ素SiCを主成分とす
る繊維、又はアルミナAl2O3を主成分とする繊維、
又は炭素繊維、又は金属の多孔体を含んで形成したもの
であるから、特に旋回スクロールを軽量化できるために
軸受負荷を軽減でき、また鋳造による製造時は溶湯の流
れ性が良くなるために均一な組織が得られ、更に繊維又
は金属の多孔体を含んだ部分の耐摩耗性が向上する等の
効果を有する。
Effects of the Invention As is clear from the above description, the present invention comprises two mutually interlocking orbiting scrolls and fixed scrolls having wraps standing upright on end plates, an autorotation prevention mechanism that prevents the orbiting scrolls from rotating and allows them to perform orbiting motion, It is equipped with a shaft that connects the orbiting scroll and the electric motor section, and a thrust holding mechanism that retains the thrust force of the orbiting scroll. At least a part of the sliding part of the prevention mechanism, the sliding part of the orbiting scroll and the shaft, and the sliding part of the orbiting scroll and the thrust holding mechanism are made of fibers mainly composed of silicon carbide SiC or alumina Al2O3. fiber,
Or, because it is formed by containing carbon fiber or a porous metal body, it is possible to reduce the weight of the orbiting scroll, which reduces bearing load, and when manufacturing by casting, it improves the flowability of the molten metal, so it is uniform. It has effects such as obtaining a fine structure and improving the abrasion resistance of the portion containing the fiber or metal porous body.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例を示すスクロール型圧縮機の
旋回スクロールの正面図、第2図は第1図のn−n’綴
における横断面図、第3図は本発明の他の実兄例を示す
旋回スクロールの正面図、第4図は第3図の■−IV’
線における横断面図、第5図は本発明の他の実施例を示
す旋回スクロールの背面図、第6図は第5図の■−■’
線における継断面図、第7図は本発明の他の実施例を示
す固定スクロールの正面図、第8図は第7図の■−■■
における横断面図、第9図は従来のスクロール型圧縮機
の横断面図、第10図は第9図のx −x’線における
横断面図である。 4.2o・・・・・・固定スクロール、5,17,18
゜19・・・・・・旋回スクローノペ6・川・・自転防
止機構、11・・・・・・シャフト、14・・印・スラ
スト保持機構。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが1名l7
−  旋回スフ0−ル ト血−j光坂 /’M−−−ラップ光煽 11e、 /1f−−−ラヅデ則面 1b /’lc      〜 /a −−一旋回スクU−ル 18o−−−一塗亀坂 tab−m−うツブ゛ 第 3 図           f(3cm  矢丙
lac/ lq−一一力芝凹ズグロール 巖−親板 /’?b−−−ラッフ。 第5図   1’?c−゛突起 zo−国定スクロール 2θi−並板 ZOb−゛−ラッフ″ ZθJ−」む仮つ7底面 O 第8図 第9図 /A //b 第10図
FIG. 1 is a front view of an orbiting scroll of a scroll compressor showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line n-n' of FIG. A front view of an orbiting scroll showing a real-life example, Fig. 4 is the same as ■-IV' in Fig. 3.
5 is a rear view of an orbiting scroll showing another embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along
Fig. 7 is a front view of a fixed scroll showing another embodiment of the present invention, and Fig. 8 is a cross-sectional view taken along a line shown in Fig. 7.
FIG. 9 is a cross-sectional view of a conventional scroll compressor, and FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line x-x' in FIG. 9. 4.2o...Fixed scroll, 5, 17, 18
゜19...Rotating scroll nope 6, River... Rotation prevention mechanism, 11... Shaft, 14... Mark, Thrust holding mechanism. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao (1 person)
- Rotating scroll 0-rut blood-j light slope /'M---lap light fan 11e, /1f---Razude law surface 1b /'lc ~ /a ---1 turning scroll 18o---1 Nuri Kamezaka tab-m-Utsubu No. 3 f (3cm Yahei lac/lq-Ichiriki Shiba concave Zugrol wao-Main board/'?b---Ruff. Fig. 5 1'?c-゛Protrusion zo-National scroll 2θi-Line board ZOb-゛-Ruff"ZθJ-"Mutatsu 7 bottom surface O Fig. 8 Fig. 9 /A //b Fig. 10

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)鏡板に直立するラップを有する2つの互いにかみ
合う旋回スクロール及び固定スクロールと、前記旋回ス
クロールの自転を防止し旋回運動を行なわせる自転防止
機構と、前記旋回スクロールと電動機部を連結するシャ
フトと、前記旋回スクロールのスラスト力を保持するス
ラスト保持機構を備え、少なくとも前記旋回スクロール
はアルミニウム合金にて形成され、前記旋回スクロール
と前記固定スクロールの摺動部、前記旋回スクロールと
自転防止機構の摺動部、前記旋回スクロールと前記シャ
フトの摺動部、及び前記旋回スクロールと前記スラスト
保持機構との摺動部の少なくとも一部を炭化ケイ素(S
iC)を主成分とする繊維又はアルミナ(Al_2O_
3)を主成分とする繊維又は炭素繊維又は金属の多孔体
を含んで形成してなるスクロール型圧縮機。
(1) Two mutually engaged orbiting scrolls and fixed scrolls having wraps standing upright on the end plate, an anti-rotation mechanism that prevents rotation of the orbiting scroll and allows the orbiting movement to occur, and a shaft that connects the orbiting scroll and the electric motor section. , a thrust holding mechanism for holding the thrust force of the orbiting scroll; at least the orbiting scroll is made of an aluminum alloy; a sliding portion between the orbiting scroll and the fixed scroll; and a sliding portion between the orbiting scroll and the rotation prevention mechanism; At least a portion of the sliding portion between the orbiting scroll and the shaft, and the sliding portion between the orbiting scroll and the thrust holding mechanism are made of silicon carbide (S).
iC) or alumina (Al_2O_
3) A scroll-type compressor formed of a porous body of fibers, carbon fibers, or metal whose main component is 3).
(2)摺動部が、旋回スクロールのラップの先端部且つ
又は側面部である特許請求の範囲第1項記載のスクロー
ル型圧縮機。
(2) The scroll compressor according to claim 1, wherein the sliding portion is a tip end portion and/or a side portion of the wrap of the orbiting scroll.
(3)摺動部が、旋回スクロールのラップ側の鏡板面で
ある特許請求の範囲第1項記載のスクロール型圧縮機。
(3) The scroll compressor according to claim 1, wherein the sliding portion is a mirror plate surface on the wrap side of the orbiting scroll.
(4)摺動部が、旋回スクロールの反ラップ側の鏡板面
で自転防止機構との接触部且つ又は前記スラスト保持機
構との接触部である特許請求の範囲第1項記載のスクロ
ール型圧縮機。
(4) The scroll compressor according to claim 1, wherein the sliding portion is a contact portion with the anti-rotation mechanism and/or a contact portion with the thrust holding mechanism on the mirror plate surface on the opposite side of the orbiting scroll. .
(5)摺動部が、旋回スクロールの反ラップ側に形成さ
れたシャフトとの接触部である特許請求の範囲第1項記
載のスクロール型圧縮機。
(5) The scroll compressor according to claim 1, wherein the sliding portion is a contact portion with a shaft formed on the opposite side of the orbiting scroll.
(6)摺動部が、固定スクロールのラップの先端部且つ
又は側面部である特許請求の範囲第1項記載のスクロー
ル型圧縮機。
(6) The scroll compressor according to claim 1, wherein the sliding portion is a tip end portion and/or a side portion of the wrap of the fixed scroll.
(7)摺動部が、固定スクロールの鏡板で旋回スクロー
ルの鏡板との対向面且つ又はラップとの対向面である特
許請求の範囲第1項記載のスクロール型圧縮機。
(7) The scroll type compressor according to claim 1, wherein the sliding portion is an end plate of the fixed scroll and a surface facing the end plate of the orbiting scroll and/or a surface facing the wrap.
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