JP3256078B2 - スクロール部材の成形方法 - Google Patents
スクロール部材の成形方法Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C3/00—Milling particular work; Special milling operations; Machines therefor
- B23C3/28—Grooving workpieces
- B23C3/32—Milling helical grooves, e.g. in making twist-drills
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
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- B23C3/18—Working surfaces curved in two directions for shaping screw-propellers, turbine blades, or impellers
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は圧縮機、膨張機、ある
いはモータ等として用いられるスクロール型流体機械の
スクロール部材の成形方法に関するものである。
いはモータ等として用いられるスクロール型流体機械の
スクロール部材の成形方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のスクロール型圧縮機のスクロール
部材として、図12及び図13に示すものが一般的に用
いられている。ハウジングに固定されるスクロール部材
1は円板状の基板2と、その基板2に一体に形成した渦
巻部3とから構成されている。又、可動スクロール部材
4は基板5とそれに一体に形成した渦巻部6とから構成
されている。両スクロール部材1,4は渦巻部3,6の
位相が相対的に180°ずれた状態で、両渦巻部3,6
が相互に接触され、かつ両渦巻部3,6の端面が相手側
の基板5,2の内面に接触する状態に噛み合わされてい
る。そして、両部材を相対的に公転円運動させることに
より、一対のスクロール部材1,4の噛み合いによって
形成される密閉状の圧縮室7を渦巻部3,6の中心方向
へ移動させながら、その容積を減少しつつ圧縮室7内の
ガスを圧縮する。圧縮されたガスは、基板2の中心部の
吐出ポート8から吐出される。
部材として、図12及び図13に示すものが一般的に用
いられている。ハウジングに固定されるスクロール部材
1は円板状の基板2と、その基板2に一体に形成した渦
巻部3とから構成されている。又、可動スクロール部材
4は基板5とそれに一体に形成した渦巻部6とから構成
されている。両スクロール部材1,4は渦巻部3,6の
位相が相対的に180°ずれた状態で、両渦巻部3,6
が相互に接触され、かつ両渦巻部3,6の端面が相手側
の基板5,2の内面に接触する状態に噛み合わされてい
る。そして、両部材を相対的に公転円運動させることに
より、一対のスクロール部材1,4の噛み合いによって
形成される密閉状の圧縮室7を渦巻部3,6の中心方向
へ移動させながら、その容積を減少しつつ圧縮室7内の
ガスを圧縮する。圧縮されたガスは、基板2の中心部の
吐出ポート8から吐出される。
【0003】この種のスクロール型圧縮機においては、
圧縮動作時に渦巻部3,6に作用する繰り返し曲げモー
メントにより基板2(5)と渦巻部3(6)との隅部に
クラックが発生し易い。このため、図14に示すように
基板2と渦巻部3との隅部に丸み3a,3bが形成され
ている。前記圧縮室7内のガス圧力は圧縮室7が渦巻部
3,6の中心寄りに移行する程高く、渦巻部3,6の中
心部は渦巻部が途切れるため、その剛性が他の部分より
小さい。このため渦巻部3,6の中心部の丸み3bの曲
率R6が他の部分の丸み3aの曲率R5よりも大きく設
定され、渦巻部3,6の中心部の疲労強度を高めてい
る。
圧縮動作時に渦巻部3,6に作用する繰り返し曲げモー
メントにより基板2(5)と渦巻部3(6)との隅部に
クラックが発生し易い。このため、図14に示すように
基板2と渦巻部3との隅部に丸み3a,3bが形成され
ている。前記圧縮室7内のガス圧力は圧縮室7が渦巻部
3,6の中心寄りに移行する程高く、渦巻部3,6の中
心部は渦巻部が途切れるため、その剛性が他の部分より
小さい。このため渦巻部3,6の中心部の丸み3bの曲
率R6が他の部分の丸み3aの曲率R5よりも大きく設
定され、渦巻部3,6の中心部の疲労強度を高めてい
る。
【0004】上記のような隅部の丸み3a,3bを成形
する方法として従来、特公平4−50131号公報に示
すものが提案されている。この丸み3a,3bの加工方
法は図15に示すように最初に疲労強度を確保するに足
る比較的大きい曲率R6の丸み3bをカッターにより隅
部全体に形成する。次に、相手側スクロール部材の渦巻
部の端縁と干渉しない比較的小さい曲率R5の丸み3b
をカッターにより渦巻部3の中心部と対応する隅部を残
して他の隅部全体に形成する。
する方法として従来、特公平4−50131号公報に示
すものが提案されている。この丸み3a,3bの加工方
法は図15に示すように最初に疲労強度を確保するに足
る比較的大きい曲率R6の丸み3bをカッターにより隅
部全体に形成する。次に、相手側スクロール部材の渦巻
部の端縁と干渉しない比較的小さい曲率R5の丸み3b
をカッターにより渦巻部3の中心部と対応する隅部を残
して他の隅部全体に形成する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の丸み3a,
3bの加工方法は、最小工程で曲率の異なる丸み3a,
3bを加工することができる。しかし、この成形方法で
は曲率の大きい丸み3aの形成後に、曲率の小さい丸み
3bの形成を渦巻部3の中心部以外の隅部に行うので、
図15に示すように隅部の切削代が多くなり、カッター
の摩耗が著しく、カッターの寿命が極端に短く、コスト
アップを招くという問題があった。
3bの加工方法は、最小工程で曲率の異なる丸み3a,
3bを加工することができる。しかし、この成形方法で
は曲率の大きい丸み3aの形成後に、曲率の小さい丸み
3bの形成を渦巻部3の中心部以外の隅部に行うので、
図15に示すように隅部の切削代が多くなり、カッター
の摩耗が著しく、カッターの寿命が極端に短く、コスト
アップを招くという問題があった。
【0006】一般に、曲率の異なる丸み3a,3bは同
一の成形装置でスクロール部材を同じ位置に把持して、
同一のカッターホルダーに曲率の異なる二種類のカッタ
ーを付け替えて行うのが望ましい。この場合には図15
において基板2の内面2aに対する丸み3aの切り込み
深さhを所定の範囲内に収めることができる。しかし、
両丸み3a,3bを別の成形装置で加工した場合、スク
ロール部材1の脱着誤差とカッターの前進端のバラツキ
による誤差とにより前記切り込み深さhが図16に示す
ように不足した場合には、丸み3bと丸み3aとの間に
段差3cが生じる。従って、丸み3aと対応する部分の
渦巻部6の面取部6aを小さくしようとしても前記段差
3cに干渉しないようにするため、結局面取部6aを小
さくできない。この結果、圧縮室7のシール性の低下が
避けられず、所要の吐出容量を確保するためには圧縮機
を大型化しなければならない。
一の成形装置でスクロール部材を同じ位置に把持して、
同一のカッターホルダーに曲率の異なる二種類のカッタ
ーを付け替えて行うのが望ましい。この場合には図15
において基板2の内面2aに対する丸み3aの切り込み
深さhを所定の範囲内に収めることができる。しかし、
両丸み3a,3bを別の成形装置で加工した場合、スク
ロール部材1の脱着誤差とカッターの前進端のバラツキ
による誤差とにより前記切り込み深さhが図16に示す
ように不足した場合には、丸み3bと丸み3aとの間に
段差3cが生じる。従って、丸み3aと対応する部分の
渦巻部6の面取部6aを小さくしようとしても前記段差
3cに干渉しないようにするため、結局面取部6aを小
さくできない。この結果、圧縮室7のシール性の低下が
避けられず、所要の吐出容量を確保するためには圧縮機
を大型化しなければならない。
【0007】従来の加工方法では前記段差3cをなくす
ため、成形作業時の前記カッターの切り込み深さhの寸
法精度を厳密に管理する必要があり、加工作業が非常に
面倒であった。
ため、成形作業時の前記カッターの切り込み深さhの寸
法精度を厳密に管理する必要があり、加工作業が非常に
面倒であった。
【0008】この発明の第1の目的はカッターの耐久性
を向上することができるとともに、加工作業を容易に行
い、コストダウンを図ることができるスクロール部材の
成形方法を提供することにある。
を向上することができるとともに、加工作業を容易に行
い、コストダウンを図ることができるスクロール部材の
成形方法を提供することにある。
【0009】又、この発明の第2の目的は、上記目的に
加えて基板と渦巻部との隅部の丸みの加工精度を向上す
ることができるスクロール部材の成形方法を提供するこ
とにある。
加えて基板と渦巻部との隅部の丸みの加工精度を向上す
ることができるスクロール部材の成形方法を提供するこ
とにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
基板の基板の片面に渦巻部を有するスクロール部材の基
板と渦巻部との隅部に対し、カッターにより相手側スク
ロール部材の渦巻部の端縁と干渉しない比較的小さい丸
みを渦巻形状に沿って加工した後、渦巻部の中心部と対
応する隅部に対し、カッターにより疲労強度を確保する
に足る比較的大きい丸みを加工するという手段をとって
いる。
基板の基板の片面に渦巻部を有するスクロール部材の基
板と渦巻部との隅部に対し、カッターにより相手側スク
ロール部材の渦巻部の端縁と干渉しない比較的小さい丸
みを渦巻形状に沿って加工した後、渦巻部の中心部と対
応する隅部に対し、カッターにより疲労強度を確保する
に足る比較的大きい丸みを加工するという手段をとって
いる。
【0011】請求項2記載の発明は、請求項1において
二種類の丸みの加工を、同一の装置によりスクロール部
材を同一の保持状態で行うという手段をとっている。請
求項3記載の発明は、請求項2において同一のカッター
ホルダーにカッターを付け替えて、二種類の丸みの加工
を行うという手段をとっている。
二種類の丸みの加工を、同一の装置によりスクロール部
材を同一の保持状態で行うという手段をとっている。請
求項3記載の発明は、請求項2において同一のカッター
ホルダーにカッターを付け替えて、二種類の丸みの加工
を行うという手段をとっている。
【0012】請求項4記載の発明は、請求項1〜3のい
ずれかにおいて、比較的小さい丸みを粗加工した後、ほ
ぼ同じ大きさの丸みを仕上げ加工するという手段をとっ
ている。請求項5記載の発明は、請求項1〜4のいずれ
かにおいて、丸みは所定の曲率を有する丸みもしくは扁
平状の面取りであり、前記所定の曲率は、比較的小さい
丸みの曲率が0.05〜0.3mmに設定され、比較的
大きい丸みの曲率が0.8〜1.0mmに設定される。
ずれかにおいて、比較的小さい丸みを粗加工した後、ほ
ぼ同じ大きさの丸みを仕上げ加工するという手段をとっ
ている。請求項5記載の発明は、請求項1〜4のいずれ
かにおいて、丸みは所定の曲率を有する丸みもしくは扁
平状の面取りであり、前記所定の曲率は、比較的小さい
丸みの曲率が0.05〜0.3mmに設定され、比較的
大きい丸みの曲率が0.8〜1.0mmに設定される。
【0013】
【作用】請求項1記載の発明は、基板と渦巻部との隅部
に小さい丸みを加工した後、渦巻部の中心部のみに大き
い丸みを加工するので、小さい丸みを隅部に加工する際
に切削代が少なくなり、カッターの摩耗が抑制される。
に小さい丸みを加工した後、渦巻部の中心部のみに大き
い丸みを加工するので、小さい丸みを隅部に加工する際
に切削代が少なくなり、カッターの摩耗が抑制される。
【0014】請求項1記載の発明ではスクロール部材の
基板の内面に対する大きい丸みの切り込み深さが不足し
ていて両丸みの間に段差が形成されても、相手側スクロ
ール部材の渦巻部の端縁に対する影響は皆無であり、シ
ール性が低下することはない。このため大きい丸みを加
工するカッターの基板側への切り込み深さを厳密に管理
しなくても良く、加工作業が容易となる。
基板の内面に対する大きい丸みの切り込み深さが不足し
ていて両丸みの間に段差が形成されても、相手側スクロ
ール部材の渦巻部の端縁に対する影響は皆無であり、シ
ール性が低下することはない。このため大きい丸みを加
工するカッターの基板側への切り込み深さを厳密に管理
しなくても良く、加工作業が容易となる。
【0015】請求項2記載の発明では、同一の加工装置
を使用して、スクロール部材を同一の保持状態で二種類
の丸みの加工を行うので、請求項1記載の発明の作用に
加えて、丸みの加工精度が向上する。
を使用して、スクロール部材を同一の保持状態で二種類
の丸みの加工を行うので、請求項1記載の発明の作用に
加えて、丸みの加工精度が向上する。
【0016】又、請求項3記載の発明では、同一のカッ
ターホルダーによりカッターを交換して二種類の丸みの
加工を行うので、請求項2記載の発明よりもさらに丸み
の加工精度が向上する。
ターホルダーによりカッターを交換して二種類の丸みの
加工を行うので、請求項2記載の発明よりもさらに丸み
の加工精度が向上する。
【0017】さらに、請求項4記載の発明では、小さい
曲率の丸みの加工が二段階に行われるので、粗加工時及
び仕上げ加工時の切削代がそれぞれ少なくなり、カッタ
ーの耐久性が向上する。
曲率の丸みの加工が二段階に行われるので、粗加工時及
び仕上げ加工時の切削代がそれぞれ少なくなり、カッタ
ーの耐久性が向上する。
【0018】
【実施例】以下、この発明をスクロール型圧縮機に使用
されるスクロール部材の成形方法に具体化した第1実施
例を図1〜図9に基づいて説明する。
されるスクロール部材の成形方法に具体化した第1実施
例を図1〜図9に基づいて説明する。
【0019】スクロール部材1,4の成形を行なう装置
は、図9に示すように構成されている。ベット31の上
面には一対のガイドレール32が平行にかつ水平に固定
され、このレール32には第1テーブル33がX軸(水
平)方向の往復動可能に支持されている。又、第1テー
ブル33には可動支持体34が固着され、該支持体34
には複数のカッターホルダー35がそれぞれ水平に支持
されている。このカッターホルダー35には後述する複
数のカッター21〜23が挟着されている。
は、図9に示すように構成されている。ベット31の上
面には一対のガイドレール32が平行にかつ水平に固定
され、このレール32には第1テーブル33がX軸(水
平)方向の往復動可能に支持されている。又、第1テー
ブル33には可動支持体34が固着され、該支持体34
には複数のカッターホルダー35がそれぞれ水平に支持
されている。このカッターホルダー35には後述する複
数のカッター21〜23が挟着されている。
【0020】前記ベット31の上面には前記ガイドレー
ル32と直交するように一対のガイドレール36が互い
に平行にかつZ軸(水平)方向に固着され、両レール3
6には第2テーブル37がZ軸方向に往復動可能に支持
されている。又、第2テーブル37の上面にはコラム3
8が固着され、該コラム38の前面には第2ガイドレー
ル39が互いに平行にかつY軸(垂直)方向に支持され
ている。この両レール39には第3テーブル40がY軸
方向の往復動可能に支持されている。又、第3テーブル
40の前面にはスクロール部材1,4を挟着固定するワ
ークチャック41が回転テーブル42によって回転可能
に支持されている。前記カッターホルダー35の中心軸
線とワークチャック41の中心軸線O(スクロール部材
1,4の中心軸線と同じ)とは互いに平行であり、回転
テーブル42は軸線Oを中心としてT方向に往復回転可
能である。
ル32と直交するように一対のガイドレール36が互い
に平行にかつZ軸(水平)方向に固着され、両レール3
6には第2テーブル37がZ軸方向に往復動可能に支持
されている。又、第2テーブル37の上面にはコラム3
8が固着され、該コラム38の前面には第2ガイドレー
ル39が互いに平行にかつY軸(垂直)方向に支持され
ている。この両レール39には第3テーブル40がY軸
方向の往復動可能に支持されている。又、第3テーブル
40の前面にはスクロール部材1,4を挟着固定するワ
ークチャック41が回転テーブル42によって回転可能
に支持されている。前記カッターホルダー35の中心軸
線とワークチャック41の中心軸線O(スクロール部材
1,4の中心軸線と同じ)とは互いに平行であり、回転
テーブル42は軸線Oを中心としてT方向に往復回転可
能である。
【0021】前記カッター21〜23のX軸方向の往復
動制御、ワークチャック41(スクロール部材1,4)
のY軸及びZ軸方向の往復動制御並びにT方向への往復
回転制御は、それらの駆動機構を制御装置(図示略)に
予め記憶したプログラムによりそれぞれ独立して数値制
御することにより行われる。
動制御、ワークチャック41(スクロール部材1,4)
のY軸及びZ軸方向の往復動制御並びにT方向への往復
回転制御は、それらの駆動機構を制御装置(図示略)に
予め記憶したプログラムによりそれぞれ独立して数値制
御することにより行われる。
【0022】次に、前記のように構成したスクロール部
材の成形装置及びカッター21〜23を使用して、基板
2,5と渦巻部3,6との隅部に丸み3a,3bを加工
する方法について説明する。前記カッター21は比較的
小さい曲率R1の丸み3a´の粗加工用、カッター22
は曲率R1と同じ曲率R2の丸み3aの仕上げ加工用、
カッター23は比較的大きい曲率R3の丸み3bの加工
用のものである。
材の成形装置及びカッター21〜23を使用して、基板
2,5と渦巻部3,6との隅部に丸み3a,3bを加工
する方法について説明する。前記カッター21は比較的
小さい曲率R1の丸み3a´の粗加工用、カッター22
は曲率R1と同じ曲率R2の丸み3aの仕上げ加工用、
カッター23は比較的大きい曲率R3の丸み3bの加工
用のものである。
【0023】図9に示す成形装置のワークチャック41
に固定スクロール部材1の基板2を挟着把持させる。図
4は成形装置のワークチャック41により把持された加
工前の固定スクロール部材1の正面を示す。このスクロ
ール部材1の渦巻部3外端部の加工開始位置P1に回転
させた粗加工用カッター21を対向させる。スクロール
部材1をZ軸方向(紙面と直交する方向)に移動させて
図6に示すようにカッター21を基板2の内面2a及び
渦巻部3の内側面に所定深さh1,h2の切り込みを与
える。このため、カッター21の先端部に形成した相手
側スクロール部材の渦巻部の端縁と干渉しない比較的小
さい曲率R1の円弧状刃部により同じ曲率R1の丸み3
a´が基板2と渦巻部3との隅部に形成される。
に固定スクロール部材1の基板2を挟着把持させる。図
4は成形装置のワークチャック41により把持された加
工前の固定スクロール部材1の正面を示す。このスクロ
ール部材1の渦巻部3外端部の加工開始位置P1に回転
させた粗加工用カッター21を対向させる。スクロール
部材1をZ軸方向(紙面と直交する方向)に移動させて
図6に示すようにカッター21を基板2の内面2a及び
渦巻部3の内側面に所定深さh1,h2の切り込みを与
える。このため、カッター21の先端部に形成した相手
側スクロール部材の渦巻部の端縁と干渉しない比較的小
さい曲率R1の円弧状刃部により同じ曲率R1の丸み3
a´が基板2と渦巻部3との隅部に形成される。
【0024】次に、制御装置(図示略)に予め記憶され
たプログラムに基づいて粗加工用カッター21を図4に
おいてX軸方向に数値制御動作するとともに、スクロー
ル部材1をその中心軸線Oの周りでT方向に数値制御動
作し、かつスクロール部材1をY軸方向に数値制御動作
する。この三つの制御動作によりカッター21が渦巻部
3の内側面の渦巻形状に沿って中心部へと相対移動さ
れ、丸み3a´の粗加工が行われる。
たプログラムに基づいて粗加工用カッター21を図4に
おいてX軸方向に数値制御動作するとともに、スクロー
ル部材1をその中心軸線Oの周りでT方向に数値制御動
作し、かつスクロール部材1をY軸方向に数値制御動作
する。この三つの制御動作によりカッター21が渦巻部
3の内側面の渦巻形状に沿って中心部へと相対移動さ
れ、丸み3a´の粗加工が行われる。
【0025】カッター21が図4に示すように渦巻部3
の内端位置P2まで相対移動された状態で、スクロール
部材1を逆T方向に回転しつつ渦巻部3の外側面及び丸
み3a´の粗加工を行い、最後に終了位置P3に達して
その粗加工を終了する。
の内端位置P2まで相対移動された状態で、スクロール
部材1を逆T方向に回転しつつ渦巻部3の外側面及び丸
み3a´の粗加工を行い、最後に終了位置P3に達して
その粗加工を終了する。
【0026】次に、丸み3a´の粗加工作業の後に粗加
工と同様の工程で仕上げ用のカッター22を使用して、
丸み3a´の曲率R1と同じ曲率R2の丸み3aの仕上
げ加工が行われる。このときカッター22は基板2及び
渦巻部3に対し図7のようにh3,h4だけ切り込まれ
る。図6の切り込み深さh1は、150〜1000μ
m、h2は150〜1000μm、図7のh3は20〜
50μm、h4は20〜50μmである。
工と同様の工程で仕上げ用のカッター22を使用して、
丸み3a´の曲率R1と同じ曲率R2の丸み3aの仕上
げ加工が行われる。このときカッター22は基板2及び
渦巻部3に対し図7のようにh3,h4だけ切り込まれ
る。図6の切り込み深さh1は、150〜1000μ
m、h2は150〜1000μm、図7のh3は20〜
50μm、h4は20〜50μmである。
【0027】カッター21,22の回転数は20000
rpm、その送り速度としては粗加工時には1000〜
2000mm/分、仕上げ加工時には4000mm/分
程度が望ましい。なお、前記両カッター21,22によ
り加工できなかった基板2の中心部寄りの内面の加工は
それぞれの加工作業の途中に行われる。
rpm、その送り速度としては粗加工時には1000〜
2000mm/分、仕上げ加工時には4000mm/分
程度が望ましい。なお、前記両カッター21,22によ
り加工できなかった基板2の中心部寄りの内面の加工は
それぞれの加工作業の途中に行われる。
【0028】次に、渦巻部3の中心部の隅部に対する大
きい曲率R3の丸み3bの加工作業について説明する。
図5に示すようにスクロール部材1を同じチャック41
により把持したまま、回転させたカッター23を渦巻部
3の中心部の加工開始位置P4に対応させる。スクロー
ル部材1をZ軸方向(図5の紙面と直交する方向)に移
動して、図8に示すように基板2の内面2aに対するカ
ッター23の切り込み深さh5が零になるように、かつ
渦巻部3の側面に所定の切り込み深さh6が得られるよ
うにカッター23をスクロール部材1に切り込む。その
後、スクロール部材1を回転させないで、カッター22
及びスクロール部材1を予めプログラムされた制御装置
のデータに基づいてX軸及びY軸方向へ数値制御して相
対移動し、図5に示す加工開始位置P4から加工終了位
置P5までの渦巻部3の中心部と対応する隅部に丸み3
bを加工する。このときのカッター23の回転数は20
000rpm、その送り速度は2000mm/分程度で
ある。又、切り込み深さh6は200〜600μmであ
る。
きい曲率R3の丸み3bの加工作業について説明する。
図5に示すようにスクロール部材1を同じチャック41
により把持したまま、回転させたカッター23を渦巻部
3の中心部の加工開始位置P4に対応させる。スクロー
ル部材1をZ軸方向(図5の紙面と直交する方向)に移
動して、図8に示すように基板2の内面2aに対するカ
ッター23の切り込み深さh5が零になるように、かつ
渦巻部3の側面に所定の切り込み深さh6が得られるよ
うにカッター23をスクロール部材1に切り込む。その
後、スクロール部材1を回転させないで、カッター22
及びスクロール部材1を予めプログラムされた制御装置
のデータに基づいてX軸及びY軸方向へ数値制御して相
対移動し、図5に示す加工開始位置P4から加工終了位
置P5までの渦巻部3の中心部と対応する隅部に丸み3
bを加工する。このときのカッター23の回転数は20
000rpm、その送り速度は2000mm/分程度で
ある。又、切り込み深さh6は200〜600μmであ
る。
【0029】前記曲率R1(=R2)は、例えば0.0
5〜0.3mmに設定される。又、曲率R3は、例えば
0.8〜1.0mmに設定される。なお、可動スクロー
ル部材4への丸みの加工も前述した固定スクロール部材
1の加工と同様に行われる。
5〜0.3mmに設定される。又、曲率R3は、例えば
0.8〜1.0mmに設定される。なお、可動スクロー
ル部材4への丸みの加工も前述した固定スクロール部材
1の加工と同様に行われる。
【0030】さて、前記実施例では粗加工用カッター2
1により丸み3a´を粗加工し、次に仕上げ加工用カッ
ター22により丸み3aを仕上げ加工するので、カッタ
ー23の切削代が少なく、切削抵抗を低減してカッター
22の耐久性を向上することができる。又、カッター2
3により大きい曲率R3の丸み3bを加工する場合に図
5に示すように位置P4からP5までを切削するように
行われるので、切削長が短く、カッター23の耐久性を
向上することができる。
1により丸み3a´を粗加工し、次に仕上げ加工用カッ
ター22により丸み3aを仕上げ加工するので、カッタ
ー23の切削代が少なく、切削抵抗を低減してカッター
22の耐久性を向上することができる。又、カッター2
3により大きい曲率R3の丸み3bを加工する場合に図
5に示すように位置P4からP5までを切削するように
行われるので、切削長が短く、カッター23の耐久性を
向上することができる。
【0031】前記丸み3bの加工作業において、カッタ
ー23の先端面が図1に示すように、基板2の内面2a
と同一位置になるように、カッター23のZ軸方向の送
り距離が設定される。このため、理論的には小さい曲率
R2の丸み3aに大きい曲率R3の丸み3bが図1に示
すように滑らかに連なるように加工される。
ー23の先端面が図1に示すように、基板2の内面2a
と同一位置になるように、カッター23のZ軸方向の送
り距離が設定される。このため、理論的には小さい曲率
R2の丸み3aに大きい曲率R3の丸み3bが図1に示
すように滑らかに連なるように加工される。
【0032】スクロール部材1の脱着誤差がない場合に
は、カッター23の一作動毎に生じる前進端のバラツキ
は、許容値である10μm以下の±2〜3μm程度のみ
の影響である。このバラツキが−2〜3μmである場合
には、図2に示すように丸み3aと丸み3bとの接続部
に段差3cが形成されるが、この段差3cによって相手
側のスクロール部材4の渦巻部6の面取部6aを大きく
する必要がない。又、渦巻部6と基板2との隙間g1も
変化しないので、圧縮室7のシール性が低下することは
ない。前記バラツキが+2〜3μmである場合には、図
3に示すように基板2の内面2aに段差2bが形成され
るが、この段差2bによって相手側のスクロール部材の
渦巻部6の面取部6aを大きくする必要がなく、又、前
記隙間g1が僅かしか変化しないので、圧縮室7のシー
ル性の低下が無視できる。従って、丸み3bを加工する
カッター23の基板2への切り込み深さh1,h3,h
5を厳密に管理しなくても良く、加工作業が容易とな
る。しかし、図3に示す状態に成形されるのを回避する
ため、常に図2に示すように丸み3aと丸み3bとの間
に段差3cができるようにカッター23の切り込み深さ
を予め設定するのが望ましい。
は、カッター23の一作動毎に生じる前進端のバラツキ
は、許容値である10μm以下の±2〜3μm程度のみ
の影響である。このバラツキが−2〜3μmである場合
には、図2に示すように丸み3aと丸み3bとの接続部
に段差3cが形成されるが、この段差3cによって相手
側のスクロール部材4の渦巻部6の面取部6aを大きく
する必要がない。又、渦巻部6と基板2との隙間g1も
変化しないので、圧縮室7のシール性が低下することは
ない。前記バラツキが+2〜3μmである場合には、図
3に示すように基板2の内面2aに段差2bが形成され
るが、この段差2bによって相手側のスクロール部材の
渦巻部6の面取部6aを大きくする必要がなく、又、前
記隙間g1が僅かしか変化しないので、圧縮室7のシー
ル性の低下が無視できる。従って、丸み3bを加工する
カッター23の基板2への切り込み深さh1,h3,h
5を厳密に管理しなくても良く、加工作業が容易とな
る。しかし、図3に示す状態に成形されるのを回避する
ため、常に図2に示すように丸み3aと丸み3bとの間
に段差3cができるようにカッター23の切り込み深さ
を予め設定するのが望ましい。
【0033】又、前記実施例では図1に示すように渦巻
部3の中心部の側壁面がh6だけ切削される。このため
渦巻部3の中心部相互の隙間は(g2+h6)となる。
しかし、この渦巻部3,6の中心部の側壁面の形状は図
4に示すように正規のインボリュート曲線ではないの
で、元々シール部が接触することはなく、隙間h6によ
るシール性の低下はそれほど問題とならない。
部3の中心部の側壁面がh6だけ切削される。このため
渦巻部3の中心部相互の隙間は(g2+h6)となる。
しかし、この渦巻部3,6の中心部の側壁面の形状は図
4に示すように正規のインボリュート曲線ではないの
で、元々シール部が接触することはなく、隙間h6によ
るシール性の低下はそれほど問題とならない。
【0034】さらに、スクロール部材1を異なる成形装
置のワークチャック41に付け替えた場合においては、
基板2へのカッター23の切り込み深さh5のバラツキ
は大きくなる。しかし、相手側スクロール部材4の渦巻
部6の端縁に対する影響がないため、シール性が向上
し、加工精度の厳密な管理が不要となる。
置のワークチャック41に付け替えた場合においては、
基板2へのカッター23の切り込み深さh5のバラツキ
は大きくなる。しかし、相手側スクロール部材4の渦巻
部6の端縁に対する影響がないため、シール性が向上
し、加工精度の厳密な管理が不要となる。
【0035】又、大きい曲率R3の丸み3bの加工を、
カッター23のX軸方向の数値制御と、スクロール部材
1の回転制御との二つの制御動作によって行うこともで
きる。しかし、渦巻部3の側面に対しカッター23を常
に面直角に接触して加工精度を上げるためには、Y軸方
向の制御動作が必要である。
カッター23のX軸方向の数値制御と、スクロール部材
1の回転制御との二つの制御動作によって行うこともで
きる。しかし、渦巻部3の側面に対しカッター23を常
に面直角に接触して加工精度を上げるためには、Y軸方
向の制御動作が必要である。
【0036】カッター22及び23が寿命になりカッタ
ー交換した場合に作業者の取り付け作業毎に発生する両
カッターの先端位置の誤差は、その位置を測定し、スク
ロール部材のZ軸方向の送り量を補正することで対応す
る。
ー交換した場合に作業者の取り付け作業毎に発生する両
カッターの先端位置の誤差は、その位置を測定し、スク
ロール部材のZ軸方向の送り量を補正することで対応す
る。
【0037】丸み3aの仕上げ用カッター22の隅部は
仕上げ加工で削り残しが出ない程度に粗加工用カッター
21の丸みより若干大きくしてもよく、又、若干小さく
してもよい。しかし、両カッター21,22の刃部の曲
率R1,R2を同じにした場合には、仕上げカッター2
2が摩耗した場合にこれを粗加工用カッター21として
再利用することができる。
仕上げ加工で削り残しが出ない程度に粗加工用カッター
21の丸みより若干大きくしてもよく、又、若干小さく
してもよい。しかし、両カッター21,22の刃部の曲
率R1,R2を同じにした場合には、仕上げカッター2
2が摩耗した場合にこれを粗加工用カッター21として
再利用することができる。
【0038】前記カッター21,22による丸み3a
´,3aの加工は、前述した動作と逆の方向への数値制
御動作により行ってもよい。スクロール部材1,4の材
質として高シリコンアルミニウム合金や鋳物を使用した
場合に、超硬合金(例えばタングステン・カーバイト)
製のカッター21〜23を使用するのが望ましい。カッ
ターの刃部にチタンナイトライド(TiN)をコーティ
ングして切削抵抗を軽減するようにしてもよい。
´,3aの加工は、前述した動作と逆の方向への数値制
御動作により行ってもよい。スクロール部材1,4の材
質として高シリコンアルミニウム合金や鋳物を使用した
場合に、超硬合金(例えばタングステン・カーバイト)
製のカッター21〜23を使用するのが望ましい。カッ
ターの刃部にチタンナイトライド(TiN)をコーティ
ングして切削抵抗を軽減するようにしてもよい。
【0039】なお、この発明は前記実施例に限定される
ものではなく、次のように具体化することもできる。 (1)図10に示すように扁平状の丸み3bを形成する
こと。
ものではなく、次のように具体化することもできる。 (1)図10に示すように扁平状の丸み3bを形成する
こと。
【0040】 (2)図11に示すように扁平状の丸み3aを形成する
こと。 (3)図10に示す扁平状の丸み3bと図11に示す扁
平状の丸み3aとを組み合わせて形成すること。
こと。 (3)図10に示す扁平状の丸み3bと図11に示す扁
平状の丸み3aとを組み合わせて形成すること。
【0041】(4)丸み3a´の粗加工及び丸み3aの
仕上げ加工において、渦巻部3,6の中心部と対応する
隅部の加工でスクロール部材1の回転を停止して、カッ
ター21,22のX軸及びY軸方向への数値制御のみに
よって加工すること。
仕上げ加工において、渦巻部3,6の中心部と対応する
隅部の加工でスクロール部材1の回転を停止して、カッ
ター21,22のX軸及びY軸方向への数値制御のみに
よって加工すること。
【0042】上記実施例から把握できる請求項以外の技
術思想について、以下にその効果とともに記載する。請
求項1において、丸みの加工をスクロール部材1,4の
中心軸線Oを通り、かつ互いに直交するX軸及びY軸方
向のカッターとスクロール部材との数値制御による相対
移動と、前記軸線Oの回りでの回転制御による相対移動
とにより行うことを特徴とするスクロール部材の成形方
法。
術思想について、以下にその効果とともに記載する。請
求項1において、丸みの加工をスクロール部材1,4の
中心軸線Oを通り、かつ互いに直交するX軸及びY軸方
向のカッターとスクロール部材との数値制御による相対
移動と、前記軸線Oの回りでの回転制御による相対移動
とにより行うことを特徴とするスクロール部材の成形方
法。
【0043】この方法の場合には丸み3a´,3aの加
工を迅速かつ精度よく行うことができる。又、この明細
書において、丸みとは円弧状、扁平状等のように基板2
と渦巻部3との隅部に肉盛部が形成されればよく、その
断面形状は逆円弧状や波状等の任意の形状のものを含む
ものとする。
工を迅速かつ精度よく行うことができる。又、この明細
書において、丸みとは円弧状、扁平状等のように基板2
と渦巻部3との隅部に肉盛部が形成されればよく、その
断面形状は逆円弧状や波状等の任意の形状のものを含む
ものとする。
【0044】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明は、特許
請求の範囲のように構成したので、以下のような効果が
ある。
請求の範囲のように構成したので、以下のような効果が
ある。
【0045】請求項1記載の発明は、カッターの耐久性
を向上することができるとともに、加工作業を容易に行
い、コストダウンを図ることができる。請求項2,3記
載の発明は、請求項1記載の発明の効果に加えて、基板
と渦巻部との隅部の丸みの加工精度を向上することがで
きる。
を向上することができるとともに、加工作業を容易に行
い、コストダウンを図ることができる。請求項2,3記
載の発明は、請求項1記載の発明の効果に加えて、基板
と渦巻部との隅部の丸みの加工精度を向上することがで
きる。
【0046】請求項4記載の発明は、小さい曲率の丸み
の粗加工時及び仕上げ加工時の切削代がそれぞれ少なく
なり、カッターの耐久性を向上することができる。請求
項5記載の発明は、請求項1〜4のいずれかに記載の発
明と同様の効果を有する。
の粗加工時及び仕上げ加工時の切削代がそれぞれ少なく
なり、カッターの耐久性を向上することができる。請求
項5記載の発明は、請求項1〜4のいずれかに記載の発
明と同様の効果を有する。
【図1】 この発明を具体化したスクロール部材の成形
方法を示す断面図である。
方法を示す断面図である。
【図2】 スクロール部材の成形方法を示す断面図であ
る。
る。
【図3】 スクロール部材の成形方法を示す断面図であ
る。
る。
【図4】 固定スクロール部材の正面図である。
【図5】 固定スクロール部材の正面図である。
【図6】 スクロール部材の成形方法を示す断面図であ
る。
る。
【図7】 スクロール部材の成形方法を示す断面図であ
る。
る。
【図8】 スクロール部材の成形方法を示す断面図であ
る。
る。
【図9】 スクロール部材の成形装置を示す斜視図であ
る。
る。
【図10】 成形方法の別例を示す断面図である。
【図11】 成形方法の別例を示す断面図である。
【図12】 圧縮機の固定スクロール部材と可動スクロ
ール部材の組合せを示す断面図である。
ール部材の組合せを示す断面図である。
【図13】 固定スクロール部材と可動スクロール部材
の噛み合わせ状態を示す縦断面図である。
の噛み合わせ状態を示す縦断面図である。
【図14】 固定スクロール部材の部分斜視図である。
【図15】 従来の丸みの加工方法を示す断面図であ
る。
る。
【図16】 従来の丸みの加工方法を示す断面図であ
る。
る。
1…固定スクロール部材、2…基板、3…渦巻部、3a
´…比較的小さい曲率R1の丸み、3a…比較的小さい
曲率R2の丸み、3b…比較的大きい曲率R3の丸み、
4…可動スクロール部材、5…基板、6…渦巻部、21
…粗仕上げ用カッター、22…仕上げ用カッター、23
…仕上げ用工具、35…カッターホルダー。
´…比較的小さい曲率R1の丸み、3a…比較的小さい
曲率R2の丸み、3b…比較的大きい曲率R3の丸み、
4…可動スクロール部材、5…基板、6…渦巻部、21
…粗仕上げ用カッター、22…仕上げ用カッター、23
…仕上げ用工具、35…カッターホルダー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 教夫 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本 電装 株式会社 内 (72)発明者 岩波 重樹 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本 電装 株式会社 内 (72)発明者 塩谷 正明 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本 電装 株式会社 内 (72)発明者 土本 幸久 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式 会社 豊田自動織機製作所 内 (72)発明者 大野 友己 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式 会社 豊田自動織機製作所 内 (72)発明者 山本 真也 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式 会社 豊田自動織機製作所 内 (72)発明者 三浦 康弘 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式 会社 豊田自動織機製作所 内 (56)参考文献 特開 昭62−88507(JP,A) 特公 平4−50131(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23C 3/32 B23P 13/00 B23P 15/00
Claims (5)
- 【請求項1】 基板の片面に渦巻部を有するスクロール
部材の基板と渦巻部との隅部に対し、カッターにより相
手側スクロール部材の渦巻部の端縁と干渉しない比較的
小さい丸みを渦巻形状に沿って加工した後、渦巻部の中
心部と対応する隅部に対し、カッターにより疲労強度を
確保するに足る比較的大きい丸みを加工することを特徴
とするスクロール部材の成形方法。 - 【請求項2】 請求項1において二種類の丸みの加工
を、同一の装置によりスクロール部材を同一の保持状態
で行うことを特徴とするスクロール部材の成形方法。 - 【請求項3】 請求項2において同一のカッターホルダ
ーにカッターを付け替えて、二種類の丸みの加工を行う
ことを特徴とするスクロール部材の成形方法。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかにおいて、比較
的小さい丸みを粗加工した後、ほぼ同じ大きさの丸みを
仕上げ加工することを特徴とするスクロール部材の成形
方法。 - 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかにおいて、前記
丸みは所定の曲率を有する丸みもしくは扁平状の面取り
であり、前記所定の曲率は、比較的小さい丸みの曲率が
0.05〜0.3mmに設定され、比較的大きい丸みの
曲率が0.8〜1.0mmに設定されることを特徴とす
るスクロール部材の成形方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09267294A JP3256078B2 (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | スクロール部材の成形方法 |
TW084104065A TW271417B (ja) | 1994-04-28 | 1995-04-25 | |
US08/427,962 US5581880A (en) | 1994-04-28 | 1995-04-26 | Method for machining scroll member |
DE19515555A DE19515555B4 (de) | 1994-04-28 | 1995-04-27 | Verfahren zur spanabhebenden Bearbeitung eines Spiralteils |
KR1019950010109A KR100265030B1 (ko) | 1994-04-28 | 1995-04-27 | 스크롤부재의 성형방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09267294A JP3256078B2 (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | スクロール部材の成形方法 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07299631A JPH07299631A (ja) | 1995-11-14 |
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Family
ID=14060981
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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---|---|
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KR (1) | KR100265030B1 (ja) |
DE (1) | DE19515555B4 (ja) |
TW (1) | TW271417B (ja) |
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---|---|---|---|---|
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KR20020045903A (ko) * | 2000-12-11 | 2002-06-20 | 구자홍 | 자기기록재생기의 권취릴 브레이크장치 |
JP2002213377A (ja) * | 2001-01-19 | 2002-07-31 | Toyota Industries Corp | スクロール型圧縮機,スクロールおよびその製造方法 |
JP2002250572A (ja) * | 2001-02-22 | 2002-09-06 | Komatsu Electronics Inc | 熱交換器 |
JP2005023817A (ja) * | 2003-07-01 | 2005-01-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スクロール圧縮機およびスクロールラップの加工方法 |
JP5401757B2 (ja) * | 2006-11-30 | 2014-01-29 | 株式会社ジェイテクト | 加工装置 |
JP4301315B2 (ja) * | 2007-03-30 | 2009-07-22 | ダイキン工業株式会社 | スクロール部材及びその製造方法、並びに圧縮機構及びスクロール圧縮機 |
JP2010036254A (ja) * | 2008-07-31 | 2010-02-18 | Toshiba Mach Co Ltd | 炭素繊維素材の加工方法 |
JP5310651B2 (ja) * | 2010-06-03 | 2013-10-09 | ダイキン工業株式会社 | スクリューロータの製造方法及び製造装置 |
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