JPH08261173A - Scroll compressor - Google Patents

Abstract

PURPOSE: To eliminate a problem of fatigue strength problem of lightening weight, problem of a tool life, etc., by combination constituting at least either one of a fixed or turn scroll by a two layers or more multilayer material compose of aluminum alloy, also cast forming of an aluminum alloy material of two or more kinds. CONSTITUTION: A device is provided by combination from a surface of the second volute lap 2b of a turn scroll 2, first layer material 20 of forming an upper surface of a turn end plate 2a in a side of the second lap 2b and the second layer material 21 of forming a core material between this first layer material and the third layer material 22 of forming a lower surface of the turn end plate 2a in an opposite side. As the first layer material 20, an aluminum-magnesium-silicon alloy excellent in ductility and toughness by improving castability and excellent in also cutting work, as the third layer material 22, an aluminum manganese alloy excellent in cutting workability and corrosion resistance to improve also strength, and as the second layer material 21 serving as the core material, an aluminum-silicon alloy with a small coefficient of thermal expansion to improve also heat resistance, are used.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、空調用及び冷凍用圧縮
機に適したスクロール圧縮機の基幹部品である固定スク
ロールあるいは旋回スクロールのアルミニウム合金材料
と工法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixed scroll or orbiting scroll aluminum alloy material which is a basic component of a scroll compressor suitable for air-conditioning and refrigerating compressors, and a construction method.

【０００２】[0002]

【従来の技術】一般にこの種のスクロール圧縮機として
は、特公昭５８−１９８７５号公報と特公平６−５０１
１４号公報に示されるスクロール型圧縮機、スクロール
型流体機械を例に挙げ、図６から図８を参照してその基
本的構成等について説明する。図６は開放型スクロール
圧縮機の本体の構造を示すもので、旋回鏡板にかかるス
ラスト力の支え方と自転拘束部品を兼用とする、いわゆ
るボール継ぎ手が用いられた例を開示している。エンジ
ンからの駆動力をベルト及び電磁クラッチ３５を介して
圧縮機本体３０に伝達させる構成は、周知の事実として
簡略化した。2. Description of the Related Art Generally, as scroll compressors of this type, Japanese Patent Publication No. 58-19875 and Japanese Patent Publication No. 6-501.
Taking the scroll type compressor and scroll type fluid machine shown in Japanese Patent Publication No. 14 as an example, the basic configuration and the like will be described with reference to FIGS. 6 to 8. FIG. 6 shows the structure of the main body of the open type scroll compressor, and discloses an example in which a so-called ball joint is used, which serves as both a method of supporting the thrust force applied to the orbiting end plate and a rotation restraint component. The configuration in which the driving force from the engine is transmitted to the compressor body 30 via the belt and the electromagnetic clutch 35 is simplified as a known fact.

【０００３】圧縮機本体３０を構成する主要部品として
は、まず圧縮機本体３０の外郭を形成する圧縮機ハウジ
ング３はカップ状ケース３１とフロントエンドプレート
３２に分割されていて、カップ状ケース３１の一端開口
３３をフロントエンドプレート３２で閉塞されている。
この圧縮機ハウジング３の内部に、固定鏡板１ａに直立
した渦巻状の第一のラップ１ｂを形成してなる固定スク
ロール１と、旋回鏡板２ａに直立した渦巻状の第二のラ
ップ２ｂを形成し、両ラップ１ｂと２ｂとを互いに内側
にして固定スクロール１と噛み合わせてなる旋回スクロ
ール２と、旋回鏡板２ａとフロントエンドプレート３２
との間に旋回鏡板２ａと平行に配置されたスラスト軸受
け部品と自転拘束部品とを兼ねたリング状の旋回スクロ
ール側レース４１と、旋回スクロール側リング４２と、
リング状のプレート側レース４３と、プレート側リング
４４と、複数のボール素子４６と、旋回スクロール２に
旋回運動を伝達する駆動機構からなっている。固定スク
ロール１は第一のラップ１ｂと反対側の固定鏡板１ａ背
面に備えられた締結脚１ｄと、カップ状ケース３１との
間をボルト１９によって締結されている。固定鏡板１ａ
の外周部分１ｅのシール溝１ｆに挿入されたＯリング１
８がカップ状ケース３１との間に取り付けられ、締結脚
１ｄ側の高圧室１１と第一のラップ１ｂ側の低圧室１２
とに分断されている。旋回鏡板２ａとフロントエンドプ
レート３２との間には、リング状の旋回スクロール側レ
ース４１を被うように旋回鏡板２ａに旋回スクロール側
リング４２が取り付けられ、リング状のプレート側レー
ス４３を被うように、かつ旋回スクロール側リング４２
との間にわずかな隙間ができるようにフロントエンドプ
レート３２にプレート側リング４４が取り付けられてい
る。旋回スクロール側リング４２とプレート側リング４
４はそれぞれ軸方向に同径の複数のポケットを形成する
穴４５が備えられ、その穴４５に複数のボール素子４６
が常時挟持されることにより、自転を拘束しながら固定
スクロール１に対するその旋回運動を許容し、かつ旋回
スクロール２のスラスト軸受け部品としての機能も有し
ている。駆動軸９はフロントエンドプレート３２に圧入
嵌合して取り付けられた主軸受け１５を介して回転可能
に支持されていて、そのフロントエンドプレート３２に
取り付けられた筒状部材３４内に嵌合された軸封装置１
７と副軸受け１６を貫通して圧縮機ハウジング３の外側
へ主軸部分９ｂを延出している。この駆動軸９の旋回ス
クロール２側の端部の駆動ピン９ａは、駆動伝達機構と
しての機能を有する旋回ブッシュ８と連結していて、さ
らに旋回ブッシュ８は、旋回鏡板２ａ背面に旋回機構部
として形成された円筒状のボス部２ｃに設けられた旋回
軸受け７に挿入されている。この構成によって旋回スク
ロール２は固定スクロール１に対して旋回運動させる駆
動機構を備えることができる。カップ状ケース３１の低
圧室１２側には作動流体としての冷媒を吸入する吸入口
１３が設けられ、高圧室１１側には冷媒を吐出する吐出
口１４が備えられている。As a main component of the compressor body 30, the compressor housing 3 forming the outer shell of the compressor body 30 is divided into a cup-shaped case 31 and a front end plate 32. The one end opening 33 is closed by the front end plate 32.
Inside the compressor housing 3, a fixed scroll 1 formed by forming a spiral first wrap 1b standing upright on a fixed mirror plate 1a and a spiral second wrap 2b standing upright on a revolving mirror plate 2a are formed. , Orbiting scroll 2 in which both laps 1b and 2b are inwardly meshed with fixed scroll 1, orbiting end plate 2a and front end plate 32
A ring-shaped orbiting scroll side race 41 which is disposed in parallel with the orbiting end plate 2a and which also serves as a thrust bearing component and a rotation restraint component, and an orbiting scroll side ring 42,
It is composed of a ring-shaped plate-side race 43, a plate-side ring 44, a plurality of ball elements 46, and a drive mechanism for transmitting the orbiting motion to the orbiting scroll 2. The fixed scroll 1 is fastened with a bolt 19 between a fastening leg 1d provided on the rear surface of the fixed end plate 1a opposite to the first wrap 1b and a cup-shaped case 31. Fixed end plate 1a
O-ring 1 inserted in the seal groove 1f of the outer peripheral portion 1e of
8 is mounted between the cup-shaped case 31 and the high-pressure chamber 11 on the side of the fastening leg 1d and the low-pressure chamber 12 on the side of the first wrap 1b.
It is divided into Between the orbiting end plate 2a and the front end plate 32, the orbiting scroll side ring 42 is attached to the orbiting end plate 2a so as to cover the ring-shaped orbiting scroll side race 41, and covers the ring-shaped plate side race 43. And the orbiting scroll side ring 42
A plate-side ring 44 is attached to the front end plate 32 so that a small gap is formed between the ring and the front-end plate 32. Orbiting scroll side ring 42 and plate side ring 4
4 is provided with holes 45 each forming a plurality of pockets having the same diameter in the axial direction, and a plurality of ball elements 46 are provided in the holes 45.
Is always sandwiched between the fixed scroll 1 and the fixed scroll 1 while restraining its rotation, and has a function as a thrust bearing component of the orbiting scroll 2. The drive shaft 9 is rotatably supported via a main bearing 15 that is press-fitted and fitted to the front end plate 32, and is fitted into a tubular member 34 that is attached to the front end plate 32. Shaft sealing device 1
A main shaft portion 9b extends to the outside of the compressor housing 3 through the auxiliary bearing 16 and the auxiliary bearing 16. The drive pin 9a at the end portion of the drive shaft 9 on the side of the orbiting scroll 2 is connected to the orbiting bush 8 having a function as a drive transmission mechanism, and the orbiting bush 8 serves as the orbiting mechanism portion on the back surface of the orbiting end plate 2a. It is inserted into the swivel bearing 7 provided on the formed cylindrical boss portion 2c. With this configuration, the orbiting scroll 2 can include a drive mechanism that causes the fixed scroll 1 to orbit. A suction port 13 for sucking a refrigerant as a working fluid is provided on the low pressure chamber 12 side of the cup-shaped case 31, and a discharge port 14 for discharging the refrigerant is provided on the high pressure chamber 11 side.

【０００４】さて旋回スクロール２が固定スクロール１
に対して旋回運動を始め、圧縮行程が開始されると冷媒
は吸入口１３より圧縮機ハウジング３内の低圧室１２に
取り込まれる。次に固定鏡板１ａとその渦巻状の第一の
ラップ１ｂそして旋回鏡板２ａとその渦巻状の第二のラ
ップ２ｂで形成される密閉空間の流体ポケット１０に送
り込まれ、両ラップ１ｂ、２ｂの最外周部から中心部に
向かって圧縮される。そして圧縮された冷媒ガスは固定
鏡板１ａの中心部の吐出ガス穴１ｃより高圧室１１に吐
き出され、さらに吐出口１４から外へ送り出される。The orbiting scroll 2 is a fixed scroll 1.
On the other hand, when the swirling motion is started and the compression stroke is started, the refrigerant is taken into the low pressure chamber 12 in the compressor housing 3 through the suction port 13. Then, the fixed end plate 1a and its spiral first wrap 1b, and the swivel end plate 2a and its spiral second wrap 2b are fed into a fluid pocket 10 in a closed space, and the wraps 1b and 2b It is compressed from the outer periphery toward the center. The compressed refrigerant gas is discharged into the high pressure chamber 11 through the discharge gas hole 1c at the center of the fixed mirror plate 1a, and further discharged from the discharge port 14 to the outside.

【０００５】この時、固定スクロール１の固定鏡板１ａ
と第一のラップ１ｂと旋回スクロール２の旋回鏡板２ａ
と第二のラップ２ｂは冷媒の圧縮行程の状態変化で低
温、低圧から高温、高圧の状態に繰り返し曝される。従
って両鏡板１ａ、２ａと両ラップ１ｂ、２ｂは熱変形に
よる収縮と繰り返し応力に耐える材料が要求される。即
ち強度があって耐熱性、耐摩耗性があり、熱膨張が小さ
い材料が選定の条件となる。このため特公平６−５０１
１４号公報では鋳造材料として、図８に示すようにアル
ミニウム合金鋳物８種ＡＣ８Ａを基本に材料組成を改良
した鋳造材料で２ケ取りの旋回スクロール２の成形状態
を示している。At this time, the fixed end plate 1a of the fixed scroll 1
And the first wrap 1b and the orbiting end plate 2a of the orbiting scroll 2
The second wrap 2b is repeatedly exposed to a state of low temperature, low pressure, high temperature, and high pressure due to changes in the state of the compression stroke of the refrigerant. Therefore, both end plates 1a, 2a and both wraps 1b, 2b are required to be made of a material that can withstand contraction and repeated stress due to thermal deformation. That is, a material having strength, heat resistance, wear resistance, and small thermal expansion is a selection condition. For this reason,
As shown in FIG. 8, Japanese Unexamined Patent Publication No. 14 discloses a orbiting scroll 2 formed in two pieces with a casting material having an improved material composition based on aluminum alloy casting type 8 AC8A as shown in FIG.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】前記図６から図８に示
される従来のスクロール圧縮機を構成する基幹部品であ
る固定スクロールあるいは旋回スクロールの材料におい
ては、溶湯鋳造法を前提とした工法に適合したアルミニ
ウム合金鋳物８種ＡＣ８Ａを基本とした組成改良の材料
を選定することにより、鋳造時の湯流れ性を良くし、耐
摩耗性を維持するとともに疲労強度を向上させようとす
るものであった。しかしながらこの工法と材料で固定ス
クロールあるいは旋回スクロールを成形しても、疲労強
度等に限界があり、固定鏡板や第一のラップあるいは旋
回鏡板や第二のラップの厚みや大きさ等を左右する形状
と重量に制限ができるから、さらにより薄く、より軽
く、より大きくすることが困難となった。さらにケイ素
含有量が多くなると、加工性が悪く、刃具寿命が短くな
るという問題もあった。The material of the fixed scroll or the orbiting scroll, which is the core component of the conventional scroll compressor shown in FIGS. 6 to 8, is suitable for the method premised on the molten metal casting method. It was intended to improve the flowability of molten metal at the time of casting, maintain wear resistance and improve fatigue strength by selecting a material having a compositional improvement based on the aluminum alloy casting 8 type AC8A. . However, even if a fixed scroll or orbiting scroll is formed using this method and materials, there is a limit in fatigue strength, etc., and a shape that affects the thickness or size of the fixed end plate, the first wrap, or the turning end plate or the second wrap, etc. Since it is possible to limit the weight, it became difficult to make it thinner, lighter and larger. Further, when the silicon content is high, there is a problem that the workability is poor and the life of the cutting tool is shortened.

【０００７】本発明の目的は、図６に示される従来のス
クロール圧縮機における問題点に鑑みてなされたもの
で、メタルフローを形成する鍛造工法を採用し、かつ鍛
造に適したアルミニウム合金の展伸材を選定し、固定ス
クロールあるいは旋回スクロールはその使用環境条件に
適合した特性を有する二層以上の多層のアルミニウム合
金材を組み合わせて構成するとともに、少なくとも二種
類以上の合金材料で成形し加工することにより、高速旋
回体や、応力が集中する部位を有する旋回スクロールあ
るいは固定スクロールの強度上、特に疲労強度の問題を
解消するとともに、軽量化の問題、刃具寿命の問題等を
解決したスクロール圧縮機を提供することにある。The object of the present invention has been made in view of the problems in the conventional scroll compressor shown in FIG. 6, in which a forging method for forming a metal flow is adopted and an aluminum alloy suitable for forging is developed. A wrought material is selected, and the fixed scroll or orbiting scroll is constructed by combining two or more layers of multi-layer aluminum alloy materials that have characteristics suitable for the environmental conditions of use, and is formed and processed with at least two or more types of alloy materials. As a result, a scroll compressor that solves the problems of weight reduction, cutting tool life, etc., as well as solving the problems of fatigue strength in terms of the strength of a high-speed revolving structure, a revolving scroll having a portion where stress is concentrated, or a fixed scroll. To provide.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明によるスクロール圧縮機は、圧縮機ハウジン
グの内部に、固定鏡板及びこの鏡板に直立した渦巻状の
第一のラップを有する固定スクロールと、旋回鏡板及び
この鏡板に直立した渦巻状の第二のラップを有し、前記
両ラップを互いに内側にして前記固定スクロールと噛み
合って配置せられた旋回スクロールと、該旋回スクロー
ルの渦巻状の前記第二のラップと反対側の前記旋回鏡板
背面に形成した旋回機構部と、該旋回スクロールの自転
を拘束して旋回運動のみさせる自転拘束部品と、前記圧
縮機ハウジングに主軸受けを介して回転可能に支持され
駆動軸と、該駆動軸からの駆動力を前記旋回機構部に伝
達する駆動伝達部品とを備え、前記旋回スクロールの旋
回運動によって前記両ラップ間で閉塞された流体ポケッ
トを形成しつつ前記両ラップの外周から中心に向かって
圧縮作用を行うスクロール圧縮機において、前記固定ス
クロールあるいは前記旋回スクロールの少なくともいず
れか一方をアルミニウム合金からなる二層以上の多層材
料で組み合わせ構成するとともに、二種類以上の前記ア
ルミニウム合金材で鍛造形成したことを特徴とするもの
である。To achieve the above object, a scroll compressor according to the present invention comprises a fixed scroll having a fixed end plate and a first spiral wrap standing upright on the end plate inside the compressor housing. A swirl scroll having a swirl end plate and a second spiral wrap standing upright on the end plate, and the two wraps are inside each other and arranged in mesh with the fixed scroll; and the spiral scroll of the swirl scroll. A revolving mechanism portion formed on the rear surface of the revolving end plate opposite to the second wrap, a rotation restraint component that restrains the rotation of the revolving scroll to allow only a revolving motion, and rotates the compressor housing via a main bearing. A drive shaft that is movably supported, and a drive transmission component that transmits a drive force from the drive shaft to the orbiting mechanism section, In a scroll compressor that performs a compression action from the outer circumferences of both wraps toward the center while forming a fluid pocket closed between the wraps, at least one of the fixed scroll and the orbiting scroll is a two-layered aluminum alloy. It is characterized in that the above-mentioned multi-layered material is combined and configured, and that it is formed by forging with two or more kinds of the aluminum alloy materials.

【０００９】さらに、前記固定スクロールあるいは前記
旋回スクロールの少なくともいずれか一方をアルミニウ
ム合金で構成され、前記第一あるいは前記第二のラップ
表面と前記固定鏡板あるいは前記旋回鏡板の前記ラップ
側の上面と前記ラップ側と反対側の下面を形成する第一
層材料と第三層材料にアルミニウム−マンガン系合金材
あるいはアルミニウム−マグネシウム系合金材あるいは
アルミニウム−マグネシウム−ケイ素系合金材を、前記
固定スクロールあるいは前記旋回スクロールの芯材を形
成する第二層材料にアルミニウムーケイ素系合金材ある
いはアルミニウム−銅系合金材を用いたことを特徴とす
るスクロール圧縮機である。Further, at least one of the fixed scroll and the orbiting scroll is made of an aluminum alloy, and the first or second lap surface and the fixed end plate or the upper surface of the orbiting end plate on the lap side and the above. An aluminum-manganese-based alloy material, an aluminum-magnesium-based alloy material, or an aluminum-magnesium-silicon-based alloy material is used as the first layer material and the third layer material forming the lower surface on the opposite side to the lap side, and the fixed scroll or the orbiting. The scroll compressor is characterized by using an aluminum-silicon alloy material or an aluminum-copper alloy material as the second layer material forming the core material of the scroll.

【００１０】また、前記固定スクロールあるいは前記旋
回スクロールの少なくともいずれか一方の前記渦巻状の
ラップと前記渦巻状のラップを設けた前記鏡板の該上面
を陽極酸化皮膜あるいは化成皮膜等の表面処理を施した
ことを特徴とするものである。Further, the spiral wrap of at least one of the fixed scroll and the orbiting scroll and the upper surface of the end plate provided with the spiral wrap are subjected to a surface treatment such as an anodic oxide coating or a chemical conversion coating. It is characterized by having done.

【００１１】[0011]

【作用】本発明においては、上記に示した構成を採用す
ることにより、溶湯鋳造法とその工法に適合したアルミ
ニウム合金鋳物材で形成した固定スクロールあるいは旋
回スクロールが有する疲労強度の問題、軽量化の問題、
加工における刃具寿命の問題は大幅に解消される。In the present invention, by adopting the above-mentioned constitution, the problem of fatigue strength and weight reduction of the fixed scroll or the orbiting scroll formed by the molten metal casting method and the aluminum alloy casting material suitable for the construction method can be reduced. problem,
The problem of tool life in machining is largely eliminated.

【００１２】[0012]

【実施例】以下、図１ないし図５を参照して本発明の一
実施例につき詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS.

【００１３】本発明のスクロール圧縮機の基幹構造は図
６の従来のスクロール圧縮機と同じである。即ち圧縮機
ハウジング３の内部に、固定鏡板１ａと固定鏡板１ａに
直立した渦巻状の第一のラップ１ｂを有する固定スクロ
ール１と、旋回鏡板２ａと旋回鏡板２ａに直立した渦巻
状の第二のラップ２ｂを有し、両ラップ１ｂ、２ｂを互
いに内側にして固定スクロール１と噛み合って配置せら
れた旋回スクロール２と、旋回機構部として旋回スクロ
ール２の渦巻状の第二のラップ２ｂと反対側の旋回鏡板
１ａの背面に形成した円筒状のボス部２ｃに設けられた
旋回軸受け７と、自転拘束部品としてのリング状の旋回
スクロール側レース４１と旋回スクロール側リング４２
とリング状のプレート側レース４３とプレート側リング
４４と複数のボール素子４６とを備えている。圧縮機ハ
ウジング３に主軸受け１５を介して回転可能に支持され
た駆動軸９と、この駆動軸９の旋回スクロール２側の端
部の駆動ピン９ａは駆動伝達機構としての機能を有する
旋回ブッシュ８と連結していて、さらに旋回ブッシュ８
は旋回鏡板２ａ背面の円筒状のボス部２ｃに設けられた
旋回軸受け７に挿入されている。この構成によって旋回
スクロール２は固定スクロール１に対して旋回運動させ
る駆動機構を備えることができる。The basic structure of the scroll compressor of the present invention is the same as that of the conventional scroll compressor shown in FIG. That is, inside the compressor housing 3, a fixed scroll 1 having a fixed end plate 1a and a spiral first wrap 1b standing upright on the fixed end plate 1a, a swirl end plate 2a, and a spiral second swirl standing upright on the swirl end plate 2a. An orbiting scroll 2 that has a wrap 2b and is arranged so as to mesh with the fixed scroll 1 with both the wraps 1b and 2b inside and a side opposite to the spiral second wrap 2b of the orbiting scroll 2 as the orbiting mechanism portion. Orbiting bearing 7 provided on a cylindrical boss portion 2c formed on the rear surface of the orbiting end plate 1a, a ring-shaped orbiting scroll side race 41 and a orbiting scroll side ring 42 as a rotation restraining component.
And a ring-shaped plate side race 43, a plate side ring 44, and a plurality of ball elements 46. A drive shaft 9 rotatably supported by the compressor housing 3 via a main bearing 15 and a drive pin 9a at the end of the drive shaft 9 on the side of the orbiting scroll 2 have a orbiting bush 8 having a function as a drive transmission mechanism. Is connected to the swivel bush 8
Is inserted in the swivel bearing 7 provided on the cylindrical boss portion 2c on the rear surface of the swivel end plate 2a. With this configuration, the orbiting scroll 2 can include a drive mechanism that causes the fixed scroll 1 to orbit.

【００１４】さて、図１は、旋回スクロール２を形成す
る鍛造用のアルミニウム合金素材２５を示している。こ
れは旋回スクロール２の渦巻状の第二のラップ２ｂ表面
とその第二のラップ２ｂ側の旋回鏡板２ａの上面を形成
する第一層材料２０とその第二のラップ２ｂと反対側の
旋回鏡板２ａの下面を形成する第三層材料２２との間に
旋回スクロール２の芯材を形成する第二層材料２１から
組み合わされて構成されている。この多層のアルミニウ
ム合金素材２５を用いて旋回スクロール２として鍛造成
形したのが図２に示している。Now, FIG. 1 shows an aluminum alloy material 25 for forging forming the orbiting scroll 2. This is the first layer material 20 forming the surface of the spiral second wrap 2b of the orbiting scroll 2 and the upper surface of the orbiting end plate 2a on the side of the second wrap 2b and the orbiting end plate on the side opposite to the second wrap 2b. The second layer material 21 forming the core material of the orbiting scroll 2 is combined with the third layer material 22 forming the lower surface of 2a. FIG. 2 shows that the orbiting scroll 2 is forged using the multilayer aluminum alloy material 25.

【００１５】ここで、例えば第一層材料２０として、鍛
造性が良好な、即ち延性や靱性に優れ、切削加工にも優
れたアルミニウム−マグネシウム−ケイ素系合金材を、
第三材料２２として、切削加工性や耐食性に優れ、強度
も良好なアルミニウム−マンガン系合金材を、芯材とな
る第二層材料２１として、熱膨張係数が小さく、かつ耐
熱性も良好なアルミニウム−ケイ素系合金材を用いてい
る。この応用例を図３、図４に示す。Here, for example, as the first layer material 20, an aluminum-magnesium-silicon alloy material having good forgeability, that is, excellent in ductility and toughness and also excellent in cutting,
As the third material 22, an aluminum-manganese-based alloy material having excellent machinability and corrosion resistance and good strength is used, and as the second layer material 21 serving as a core material, aluminum having a small thermal expansion coefficient and good heat resistance. -A silicon alloy material is used. An example of this application is shown in FIGS.

【００１６】このような構成をとれば、冷媒は旋回スク
ロール２の旋回運動によって両ラップ１ｂ、２ｂの間で
閉塞された流体ポケット１０に吸入され、両ラップ１
ｂ、２ｂの外周から中心に向かって容積を縮小させなが
ら圧縮され、固定鏡板１ａの吐出ガス穴１ｃを通して高
圧室１１に吐き出される。この圧縮行程で、高温、高圧
の厳しい使用環境条件下で耐える強度を持ち、熱膨張係
数が小さい素材を芯材となるよう第二層材料に選定し、
鍛造性や切削性に優れた素材を上面と下面に配列して第
一層と第三層材料に選定し、さらにメタルフローを形成
する鍛造工法に適合した材料としても考慮して選定して
いるから鍛造品と比較して、より薄く、より軽く、より
大きくすることが可能で、しかも加工性に優れているこ
とから刃具寿命も長くすることが可能である。With such a structure, the refrigerant is sucked into the fluid pocket 10 closed between the wraps 1b, 2b by the orbiting motion of the orbiting scroll 2 and the wraps 1b and 1b.
It is compressed while reducing the volume from the outer periphery of b, 2b toward the center, and is discharged to the high pressure chamber 11 through the discharge gas hole 1c of the fixed mirror plate 1a. In this compression process, a material that has the strength to withstand high temperature and high pressure environment conditions and has a small coefficient of thermal expansion is selected as the core material for the second layer.
Materials with excellent forgeability and machinability are arranged on the upper and lower surfaces and selected as the first and third layer materials, and also selected as a material suitable for the forging method that forms the metal flow. Compared with a forged product, it is thinner, lighter, and can be made larger, and since it has excellent workability, it can also have a longer tool life.

【００１７】他の実施例として図１、図２に示す旋回ス
クロール２に選定した材料の代わりに、使用条件下に適
合した材料を選定することが可能であることから、第一
層材料２０として、アルミニウム−マグネシウム−ケイ
素系合金材の代わりに、アルミニウム−マンガン系合金
材あるいはアルミニウム−マグネシウム系合金材を、第
三層材料２２として、アルミニウム−マンガン系合金材
の代わりに、アルミニウム−マグネシウム系合金材ある
いはアルミニウム−マグネシウム−ケイ素系合金材を、
第二層材料２１として、アルミニウム−ケイ素系合金材
の代わりにアルミニウム−銅系合金材を選定することが
可能である。As another embodiment, instead of the material selected for the orbiting scroll 2 shown in FIGS. 1 and 2, it is possible to select a material suitable for use conditions, and therefore, as the first layer material 20. , Instead of the aluminum-magnesium-silicon alloy material, an aluminum-manganese alloy material or an aluminum-magnesium alloy material as the third layer material 22, instead of the aluminum-manganese alloy material, an aluminum-magnesium alloy material. Material or aluminum-magnesium-silicon alloy material,
As the second layer material 21, it is possible to select an aluminum-copper alloy material instead of the aluminum-silicon alloy material.

【００１８】また、第一層材料２０と第三層材料２２の
材料は同じ材料であっても良く、さらに第三層が無く、
第一層材料２０と第二層材料２１から構成されていても
良い。それを図５に示す。The materials of the first layer material 20 and the third layer material 22 may be the same material, and there is no third layer,
It may be composed of the first layer material 20 and the second layer material 21. It is shown in FIG.

【００１９】このように少なくとも二種類以上のアルミ
ニウム合金展伸材を組み合わせて、固定スクロール１あ
るいは旋回スクロール２の少なくともいずれか一方を鍛
造成形し、その用途に応じた使用環境条件で任意に材料
を選定することにより、信頼性を確保し、疲労強度を向
上させるとともに、より薄く、より軽く、より大きく成
形することが可能で、しかも刃具寿命も長くすることが
できる。Thus, at least one of the fixed scroll 1 and the orbiting scroll 2 is forged by combining at least two kinds of aluminum alloy wrought materials, and the material is arbitrarily selected under the use environment conditions according to the application. By selection, reliability can be secured, fatigue strength can be improved, thinner, lighter and larger molding can be performed, and the life of the cutting tool can be extended.

【００２０】また、図２は鍛造成形後の、この旋回スク
ロール２の渦巻状の第二のラップ２ｂと第二のラップ２
ｂを設けた旋回鏡板２ａ面を陽極酸化皮膜２３あるいは
化成皮膜等の表面処理を施したもので、固定スクロール
１と旋回スクロール２との摺動面の耐摩耗性をより向上
させている。この表面処理も表面を被う材料を自由に選
定することが可能であるから、表面処理が容易な材料を
選定することもできる。FIG. 2 shows the spiral second wrap 2b and the second wrap 2 of the orbiting scroll 2 after forging.
The surface of the orbiting end plate 2a provided with b is subjected to a surface treatment such as an anodic oxide coating 23 or a chemical conversion coating to further improve the wear resistance of the sliding surface between the fixed scroll 1 and the orbiting scroll 2. In this surface treatment as well, it is possible to freely select the material covering the surface, and therefore it is also possible to select a material that is easily surface-treated.

【００２１】[0021]

【発明の効果】本発明は上記に示すような構成にしたの
で、溶湯鋳造法で形成した固定スクロールあるいは旋回
スクロールより疲労強度、耐摩耗性等で優り、用途に応
じた材料を組み合わせて選定できるから、信頼性を高め
ることができるとともに、軽量化が図れ、しかも削り代
を少なく、切削加工性にも優れ、さらに刃具寿命も伸ば
すことができるから、コストを大幅に下げる効果があ
る。Since the present invention has the above-described structure, it is superior in fatigue strength and wear resistance to the fixed scroll or the orbiting scroll formed by the molten metal casting method and can be selected by combining materials according to the application. Therefore, the reliability can be improved, the weight can be reduced, the cutting allowance is small, the machinability is excellent, and the life of the cutting tool can be extended, so that the cost can be significantly reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】（ａ）は本発明の一実施例としての旋回スクロ
ールのアルミニウム合金素材平面図 （ｂ）はその素材断面図1A is a plan view of an aluminum alloy material of an orbiting scroll as an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a sectional view of the material.

【図２】（ａ）は図１で示したアルミニウム合金素材を
用いた鍛造成形後の旋回スクロールの平面図 （ｂ）はその旋回スクロールの断面図2A is a plan view of the orbiting scroll after forging using the aluminum alloy material shown in FIG. 1, and FIG. 2B is a sectional view of the orbiting scroll.

【図３】本発明の第二の実施例としてのアルミニウム合
金素材断面図FIG. 3 is a sectional view of an aluminum alloy material as a second embodiment of the present invention.

【図４】本発明の第三の実施例としてのアルミニウム合
金素材断面図FIG. 4 is a sectional view of an aluminum alloy material as a third embodiment of the present invention.

【図５】本発明の第四の実施例としてのアルミニウム合
金素材断面図FIG. 5 is a sectional view of an aluminum alloy material as a fourth embodiment of the present invention.

【図６】従来例としてのボール継ぎ手を有するスクロー
ル圧縮機の断面図FIG. 6 is a sectional view of a scroll compressor having a ball joint as a conventional example.

【図７】その従来機の主要部品の構成展開図FIG. 7 is a structural development view of the main parts of the conventional machine.

【図８】その従来機で使用され、溶湯鋳造法で成形した
旋回スクロールの断面図FIG. 8 is a sectional view of an orbiting scroll used in the conventional machine and formed by a molten metal casting method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 固定スクロール １ａ 固定鏡板 １ｂ 固定スクロールの渦巻状のラップ １ｃ 吐出ガス穴 １ｄ 締結脚 １ｅ 固定鏡板外周部分 １ｆ シール溝 ２ 旋回スクロール ２ａ 旋回鏡板 ２ｂ 旋回スクロールの渦巻状のラップ ２ｃ ボス部 ３ 圧縮機ハウジング ７ 旋回軸受け ８ 旋回ブッシュ ９ 駆動軸 ９ａ 駆動ピン ９ｂ 主軸部分 １０ 流体ポケット １１ 高圧室 １２ 低圧室 １３ 吸入口 １４ 吐出口 １５ 主軸受け １６ 副軸受け １７ 軸封装置 １８ Ｏリング １９ ボルト ２０ 上面の第一層材料 ２１ 芯材としての第二層材料 ２２ 下面の第三材料 ２３ 陽極酸化皮膜 ２５ アルミニウム合金素材 ３０ 圧縮機本体 ３１ カップ状ケース ３２ フロントエンドプレート ３３ 一端開口 ３４ 筒状部材 ３５ 電磁クラッチ ４１ 旋回スクロール側レース ４２ 旋回スクロール側リング ４３ プレート側レース ４４ プレート側リング ４５ 穴 ４６ 複数のボール素子 1 Fixed scroll 1a Fixed end plate 1b Spiral wrap of fixed scroll 1c Discharge gas hole 1d Fastening leg 1e Fixed end plate outer peripheral portion 1f Seal groove 2 Orbiting scroll 2a Swivel end plate 2b Orbital wrap of spiral scroll 2c Boss section 3 Compressor housing 7 swivel bearing 8 swivel bush 9 drive shaft 9a drive pin 9b main shaft part 10 fluid pocket 11 high pressure chamber 12 low pressure chamber 13 suction port 14 discharge port 15 main bearing 16 auxiliary bearing 17 O-ring 19 bolt 20 first top Layer material 21 Second layer material as core material 22 Lower surface third material 23 Anodized film 25 Aluminum alloy material 30 Compressor body 31 Cup case 32 Front end plate 33 One end opening 34 Cylindrical member 35 Electromagnetic clutch 41 Orbiting scroll Side race 42 turns Scroll side ring 43 Plate side race 44 Plate side ring 45 Hole 46 Multiple ball elements

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】圧縮機ハウジングの内部に、固定鏡板及び
この鏡板に直立した渦巻状の第一のラップを有する固定
スクロールと、旋回鏡板及びこの鏡板に直立した渦巻状
の第二のラップを有し、前記両ラップを互いに内側にし
て前記固定スクロールと噛み合って配置せられた旋回ス
クロールと、該旋回スクロールの渦巻状の前記第二のラ
ップと反対側の前記旋回鏡板背面に形成した旋回機構部
と、該旋回スクロールの自転を拘束して旋回運動のみさ
せる自転拘束部品と、前記圧縮機ハウジングに主軸受け
を介して回転可能に支持された駆動軸と、該駆動軸から
の駆動力を前記旋回機構部に伝達する駆動伝達部品とを
備え、前記旋回スクロールの旋回運動によって前記両ラ
ップ間で閉塞された流体ポケットを形成しつつ前記両ラ
ップの外周から中心に向かって圧縮作用を行うスクロー
ル圧縮機において、前記固定スクロールあるいは前記旋
回スクロールの少なくともいずれか一方をアルミニウム
合金からなる二層以上の多層材料で組み合わせ構成する
とともに、二種類以上の前記アルミニウム合金材で鍛造
形成したことを特徴とするスクロール圧縮機。1. A fixed scroll having a fixed end plate and a spiral first wrap standing upright on the end plate, and a revolving end plate and a spiral second wrap standing upright on the end plate inside a compressor housing. Then, the orbiting scroll is disposed so as to mesh with the fixed scroll with the both wraps inside each other, and the orbiting mechanism part formed on the back face of the orbiting end plate opposite to the spiral second wrap of the orbiting scroll. A rotation restraint part for restraining the rotation of the orbiting scroll to only rotate, a drive shaft rotatably supported by the compressor housing via a main bearing, and a drive force from the drive shaft. A drive transmission component for transmitting to the mechanism portion, and a fluid pocket closed between the wraps by the orbiting motion of the orbiting scroll is formed while the outer circumferences of the wraps are centered. In a scroll compressor that performs a compression action toward, at least one of the fixed scroll and the orbiting scroll is configured by combining two or more layers of a multilayer material made of an aluminum alloy, and at least two types of the aluminum alloy material. A scroll compressor characterized by being forged. 【請求項２】固定スクロールあるいは旋回スクロールの
少なくともいずれか一方をアルミニウム合金で構成さ
れ、前記第一あるいは前記第二のラップ表面と前記固定
鏡板あるいは前記旋回鏡板の前記ラップ側の上面と前記
ラップ側と反対側の下面を形成する第一層材料と第三層
材料にアルミニウム−マンガン系合金材あるいはアルミ
ニウム−マグネシウム系合金材あるいはアルミニウム−
マグネシウム−ケイ素系合金材を、前記固定スクロール
あるいは前記旋回スクロールの芯材を形成する第二層材
料にアルミニウム−ケイ素系合金材あるいはアルミニウ
ム−銅系合金材を用いた請求項１に記載のスクロール圧
縮機。2. A fixed scroll or an orbiting scroll, at least one of which is made of an aluminum alloy, and the first or second lap surface and the fixed end plate or the upper end of the orbiting end plate on the lap side and the lap side. Aluminum-manganese alloy material or aluminum-magnesium alloy material or aluminum-
The scroll compression according to claim 1, wherein the magnesium-silicon alloy material is an aluminum-silicon alloy material or an aluminum-copper alloy material for the second layer material forming the core material of the fixed scroll or the orbiting scroll. Machine. 【請求項３】固定スクロールあるいは旋回スクロールの
少なくともいずれか一方の渦巻状のラップとこの渦巻状
のラップを設けた前記鏡板の該上面を陽極酸化皮膜ある
いは化成皮膜等の表面処理を施した請求項１に記載のス
クロール圧縮機。3. A spiral wrap for at least one of a fixed scroll and an orbiting scroll, and the upper surface of the end plate provided with this spiral wrap is subjected to a surface treatment such as an anodic oxide film or a chemical conversion film. 1. The scroll compressor according to 1.