JPH0579478A - スクロール流体機械のハネおよび製作法 - Google Patents
スクロール流体機械のハネおよび製作法Info
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Abstract
複雑な形状が短かい加工時間で得られるような切削性の
良い材料およびその製作法。 【構成】 鏡板1とこの鏡板1にたてたラップ2により
構成されるスクロールハネの材料を共晶黒鉛鋳鉄とし、
その共晶シェルの大きさをラップの高さHの1/4以下
としたこと。この材料を作成する鋳型に金属を用いたこ
と。
Description
ハネ材料およびその製作方法に関するものである。
スクロール圧縮機である。このようなスクロール流体機
械のスクロールハネは要求される強度から鋳鉄または鋼
で製作されることが多く、要求精度が高いため、主にエ
ンドミルなどの切削による加工を施して使用される場合
が多い。実際にはねずみ鋳鉄または球状黒鉛鋳鉄製材料
と主にエンドミルなどの切削による仕上げ加工の組合せ
による従来例が多い。
状が複雑で、要求精度が高いため、主にエンドミルなど
の切削による加工の時間が極めて長い傾向にある。従っ
て、スクロール流体機械を安価で製作するためには、ス
クロールハネを安価に製作することが必要である。
に、主としてエンドミルなどの切削加工工具の切削早さ
を向上する必要があるが、その手段として主としてエン
ドミルなどの切削加工工具の1回転当たりの加工量を増
加させる方法と主としてエンドミルなどの切削加工工具
の1回転の早さを増加させる方法が一般に考えられる。
1回転当たりの加工量を増加させると、加工精度が低下
するため、高い精度を要求されるスクロールハネの加工
においては、主としてエンドミルなどの切削加工工具の
1回転当たりの加工量を増加することは困難であり、主
としてエンドミルなどの切削加工工具の1回転の早さを
増加させる事により切削早さを向上させ、加工時間およ
び工数を短縮しなければならない。ところが、主として
エンドミルなどの切削加工工具の1回転の早さを向上さ
せると工具寿命が短くなり、主としてエンドミルなどの
切削加工工具交換に要する時間および工数がかかり生産
性が低下する。一般に、加工精度と加工時間バランスを
取ることがスクロールハネを安価に製作するポイントと
なっている。また、鋳物を使用する場合でも、材料を仕
上げ形状に近い形状で製作することが困難でありスクロ
ールハネを仕上げるまでに材料を加工除去する体積が多
いため、加工工数がかかり生産性が低くなる。
積のバランスを取ることがスクロールハネを安価に製作
するポイントとなっている。
化するに当たり、高い加工精度の実現と加工工数の短縮
をはかり、スクロールハネの安価な製造コストを実現す
ることである。
工工数の短縮をはかるため、 1)ハネ材料に切削加工性の良好な共晶黒鉛鋳鉄を用
い、その共晶シェルの大きさをスクロールハネのラップ
高さの1/4以下とした材料を使用する。
鉛鋳鉄を用い、その共晶シェルの大きさをスクロールハ
ネのラップ高さの1/4以下とし、その鋳型に金属を用
いたハネ材料製作法で製作された材料を使用する。
削加工性が良好な材料で、仕上げ形状に近い形状でハネ
材料を製作し、加工除去体積の減少を行ったハネ材料製
作法で製作された材料を使用する。
鉛鋳鉄を用い、その共晶シェルの大きさをスクロールハ
ネのラップ高さの1/4以下とし、その鋳型に砂型を用
いたハネ材料製作法で製作された材料を使用する。
切削加工性が良好な材料で、仕上げ形状に近い形状でハ
ネ材料を製作し、加工除去体積の減少を行いスクロール
ハネ材料から仕上げまでの加工工数の低減を行ったハネ
材料製作法で製作された材料を使用する。といった、手
段を講じたものである。
ネの縦断面の組織の詳細図である。スクロールハネは1
の鏡板とそれに立てたラップ2よりなる。
(目の細かい点)が微細で均一に分布しているため黒鉛
間距離が小さくそのために、切削加工性が良好であり、
ローリングピストン流体機械のシリンダーについてはそ
の切削性のためにほとんどが共晶黒鉛鋳鉄で製作されて
いる。ところが、共晶シェルの境界4(黒い部分)に
は、硬度の高いパーライトが析出し、主としてエンドミ
ルなどの切削加工した場合、他の部分3との硬度差のた
めうねりが生じ高い精度を維持することが困難である。
本発明では共晶シェルの大きさをスクロールハネの1/
4以下と限定された共晶黒鉛鋳鉄を採用することにより
組織内の硬度差によるラップの高さ方向のうねりを均一
化し高い加工精度のスクロールハネの実現を可能にして
いる。
る切削加工性が良好であるため、主にエンドミルなどに
よる切削加工時間を短縮する手段として、切削工具の1
回転の早さを向上させても切削工具の寿命が短くなるこ
とがほとんどないため、切削加工工具の1回転の早さを
向上することによるスクロールハネ加工時間の短縮を実
現できる。
きな圧力を受けるために特に強度を要求される。このた
めエンドミルなどの切削加工性に影響のない範囲でパー
ライト4を析出させるので、強度を向上することができ
る。本発明では、強度を求めかつ主にエンドミルなどの
切削加工性に影響がない組織として共晶黒鉛鋳鉄の基地
のパーライト量を7〜30%とすることにより解決して
いる。
械では一般にそのスクロールハネのラップの高さは10
mm〜30mmである。このようなスクロールハネにお
いて、そのハネの高さHの1/4以下の共晶シェルの大
きさをもった共晶黒鉛鋳鉄を得るためには特殊な条件を
必要とする。
の量をできる限り共晶域に近ずけることであり、そのた
めC2.0〜4.5%,Si1.0〜4.0%が適当で
ある。また共晶組織を成長させるTiを0.05%〜
1.3%を入れるのが良い。さらに共晶シェルの大きさ
を支配するのは鋳込後の冷却速度であり、本発明では、
このような組織の共晶黒鉛鋳鉄を得るための製作方法と
して、冷却速度を速くするため鋳型に金属を用いるハネ
材料製作方法を提供している。
形状は容易に係成できるが、図3に示すような複雑な形
状を作成する場合は、金型の熱変形等により、鋳型から
鋳物が抜けにくくなる可能性がある。本発明では、鋳型
に銅合金を使用し、水冷却することにより、鋳型の形状
を仕上げ形状に近い複雑な形状とするハネ材料製作方法
を提供している。鋳型の形状を仕上げ形状に近い形状と
することにより、スクロールハネの材料から仕上げまで
の加工除去体積の減少が可能となり加工工数が低減さ
れ、その黒鉛形状が微細で均一に分布しているため黒鉛
間距離が小さく、そのために主にエンドミルなどによる
切削加工性の良好な共晶黒鉛鋳鉄の効果も加わって、高
い加工精度で、更に暗かなスクロールハネの製作が可能
となる。
して、本発明では、鋳型に黒鉛を使用することにより、
鋳型の形状を仕上げ形状に近い形状とすることができる
ハネ材料製作方法を提供している。
手段として、鋳型に砂型を用い、組成成分調整にて共晶
黒鉛組織を得るハネ材料製作方法を提供している。
ールド法を使用することにより、より鋳型の形状を仕上
げ形状に近い形状とすることができる。
法として、本発明では、鋳型の製作法にロストワックス
法を使用することにより、さらに鋳型の形状を仕上げ形
状に近い形状とするハネ材料製作方法を提供している。
に近い形状とすることにより、スクロールハネの材料か
ら仕上げまでの加工除去体積の減少が可能となり加工工
数が低減され、その黒鉛形状が微細で均一に分布してい
るため黒鉛間距離が小さく、そのために主にエンドミル
などによる切削加工性の良好な共晶黒鉛鋳鉄の効果も加
わって高い加工精度で更に安価なスクロールハネの製作
が可能となる。
のラップの断面組織である。スクロールハネは、鏡板1
とこの鏡板にたてたラップ2により構成されており、共
晶黒鉛鋳鉄で製作されており、その共晶シェルの大きさ
が前記ラップの高さの1/4以下となっている事を表し
ている。
ハネ材料の斜視図である。鋳型に金型を用いた製作法ま
たは、砂型を用いた製作法で製作された実施例を表して
おり、スクロールハネの仕上げ形状が全くない形状とな
っている。
ハネ材料の斜視図である。鋳型に銅合金または黒鉛を用
い、鋳型の形状は仕上げ形状に近い形状である共晶黒鉛
鋳鉄で製作された実施例を表しており、スクロールハネ
の仕上げ形状に近い形状となっている。
鉛鋳鉄を得、鋳型の製作法をシェルモールドまたはロス
トワックス法を用い、鋳型の形状は仕上げ形状に近い形
状である共晶黒鉛鋳鉄で製作された場合も同様なスクロ
ールハネの仕上げ形状に近い形状となっている。
使用した製作法で製作されたスクロールハネのラップの
断面であり、冷却速度が速いためより細かな共晶シェル
組織となっている。図5は鋳型を砂型とし、組成成分に
て共晶黒鉛鋳鉄を得、鋳型の製作法をシェルモールドま
たはロストワックス法を用いた製作法で製作されたスク
ロールハネのラップの断面であり、やや大き目な共晶シ
ェル組織となる。
鉛鋳鉄を採用することによりスクロールハネの製作にお
いて、主にエンドミルなどによる切削加工における加工
時間を短縮することができ、かつ主にエンドミルなどの
切削加工工具寿命の短縮がほとんどないため、スクロー
ル流体機械用のスクロールハネを安価に実用化すること
ができさらにその共晶シェルの大きさをハネのラップ高
さの1/4以下の大きさにすることにより、組織内の硬
度差によるうねりを抑制し、より精度の高い加工が可能
になるという効果がある。
ールド法、ロストワックス法等の鋳造方法により、複雑
形状に成形でき、材料形状から仕上げ形状までの加工除
去体積が減少できるため加工工数の減少が行え、スクロ
ール流体機械用のスクロールハネを安価に製作すること
ができるという効果がある。
断面図
い材料の斜視図
した材料の斜視図
で製作されたスクロールハネのラップの断面図
場合のスクロールハネのラップ断面図
ル圧縮機の縦断面図
Claims (9)
- 【請求項1】鏡板とこの鏡板にたてたラップにより構成
され、材料を共晶黒鉛鋳鉄とし、その共晶シェルの大き
さを前記ラップの高さの1/4以下としたスクロール流
体機械のハネ。 - 【請求項2】共晶黒鉛鋳鉄の組成成分をTi0.05〜
1.3%,C2.0〜4.5%,Si1.0〜4.0%
とした請求項1記載のスクロール流体機械のハネ。 - 【請求項3】共晶黒鉛鋳鉄の基地のパーライトを7%〜
30%とした請求項1記載のスクロールハネ。 - 【請求項4】鏡板とこの鏡板にたてたラップにより構成
されるスクロール流体機械のハネの材料を共晶黒鉛鋳鉄
とし、その共晶シェルの大きさを前記ラップの高さの1
/4以下とするスクロール流体機械のハネの鋳型に金属
を用いたハネ材料製作法。 - 【請求項5】鋳型の材料として、銅合金を用い、前記鋳
型の形状を仕上げ形状に近い形状とした請求項4記載の
ハネ材料製作法。 - 【請求項6】鋳型の材料として、黒鉛を用い、前記鋳型
の形状を仕上げ形状に近い形状とした請求項4記載のハ
ネ材料製作法。 - 【請求項7】鏡板とこの鏡板にたてたラップにより構成
されるスクロールハネの材料を共晶黒鉛鋳鉄とし、その
共晶シェルの大きさを前記ラップの高さの1/4以下と
するスクロールハネの組成成分をTi0.05〜1.3
%とし、その鋳型として砂型を用いたハネ材料製作法。 - 【請求項8】鋳型の製作法をシェルモールド法とし、前
記鋳型の形状を仕上げ形状に近い形状とした請求項7記
載のハネ材料製作法。 - 【請求項9】鋳型の製作法をロストワックス法とし、前
記鋳型の形状を仕上げ形状に近い形状とした請求項7記
載のハネ材料製作法。
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