JPS623188A - 圧縮機用スクロ−ルの製造方法 - Google Patents

圧縮機用スクロ−ルの製造方法

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JPS623188A
JPS623188A JP60142948A JP14294885A JPS623188A JP S623188 A JPS623188 A JP S623188A JP 60142948 A JP60142948 A JP 60142948A JP 14294885 A JP14294885 A JP 14294885A JP S623188 A JPS623188 A JP S623188A
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JP
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porous
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JP60142948A
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Shiro Isayama
諌山 四郎
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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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
    • 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
    • F04C2230/00Manufacture
    • F04C2230/20Manufacture essentially without removing material
    • F04C2230/22Manufacture essentially without removing material by sintering
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04C2230/00Manufacture
    • F04C2230/90Improving properties of machine parts
    • F04C2230/92Surface treatment

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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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】 産業上の利用分野 本発明は空調機、冷蔵庫、空気圧縮機等に利用されるス
クロール圧縮機用スクロールの製造方法に関するもので
ある。
従来の技術 スクロール圧縮機は従来からあるレシプロ式又はロータ
リ式圧縮機に比較して簡易な構成であシその圧縮原理及
び構造から極めて騒音、振動の少ない圧縮機として多用
化されようとしている。
第5図、第6図はスクロール圧縮機の構造左原理を示す
図である。第6図は側面図、第6図は平面図を示す。図
に示すようにスクロール圧縮機は旋回スクロール1と固
定スクロール2の圧縮要素とシャフト3の回転駆動要素
からなる。旋回スクロール1を固定スクロール2に対し
て反時計方向に運動させ、と両、、、、。−ヤ、よ7−
c形成さゎる      ;]密閉空間4は反時計方向
に順次移動しながら縮少      パ″されていく。
吸入ガスは6の吸入孔より導入され前記旋回スクロール
1の運動によって順次圧縮され固定スクロール2に設け
られた吐出孔6より吐出される。
発明が解決しようとする問題点 このようなスクロール圧縮機においては、旋回スクロー
ルと固定スクロールの材料及び加工方法が極めて重要な
課題である。つまりインノ(−夕を用いて高速回転させ
、低価格で高効率の圧縮機として成立させるためには、
両スクロールが軽量で、加工が容易で、且つ気密性のあ
るスクロール材料及び工法が必要不可欠となる。
従来から用いられているスクロール材料及びその加工法
は例えば鋳鉄鋳物を用いNOフライス盤で加工する例が
ある。この方法は鋳鉄の比重が7.8と大きく、又、鋳
物であるが故に切削代が1〜1.5−のように多く残さ
れているため、重量がかさみ高速回転に不向きであると
共に切削代が多く加工時間の関係から高価格となる。又
、今ひとつの従来例としてアルミニウム合金鋳物を用い
て鋳造した後、機械加工する方法も提案されているが、
アルミニウム鋳物は比重は2.6で軽量であるものの内
部に鋳巣が生じやすく気密性に劣ると共に耐摩耗性の点
及び熱膨張が大きい等、の欠点がある。
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に本発明は、鉄を主成分とす
る粉末材料を用いてスクロールを粉末成形し、粉末成形
品の表面及び内部の有孔部内壁にFeo、Fe 203
.Fe3O4の酸化皮膜を形成してなるスクロールの製
造方法を提供するものである。
作  用 本発明は上記した構成によって軽量で、気密性が高く、
且つ耐摩耗性を備えた低価格のスクロールが得られる。
つまり鉄系粉末材料で成形されhた焼結晶は比重が6〜
6.9であシ鋳鉄又は鋼の比重よシも軽く、又、焼結後
、スクロールの表面及び焼結晶特有の内部有孔部の内壁
にF e O+ F e20a *Fe3O4の酸化皮
膜を形成することにより気密性と耐摩耗性を付与するこ
とができる。さらに高精度の金型によって成形、焼結す
るので極めて寸法精度が高く、仕上加工が不用もしくは
短時間で仕上加工のできる低価格のスクロールが製造で
きるものである。
実施例 以下本発明の一実施例を図面を用いて説明すも第1図は
本発明の一実施例によって焼結後スクロール表面及び内
部の有孔部壁面にFeO,Fe2O3゜F @ aO4
の酸化皮膜を形成したスクロールの断面を顕微鏡で拡大
した構造図であって、7はスクロール焼結晶の成形表面
、sa、ab、aa、aaは成形粉末の結晶粒、9a、
9b、9aは結晶粒界、10a、10b、10aは結晶
粒8a、8b。
sa 、adのすきまに発生する有効部、11はFeO
,Fe2O3,Fe3O4の酸化皮膜である。
第2図は焼結晶の焼結後のままのスクロールの断面を顕
微鏡で拡大した構造図であって12はスクロール焼結晶
の成形表面、13a、13b。
13a、13d・・・・・・は成形粉末の結晶粒、14
a。
14b、14aは結晶粒界、15a、15b、15cは
結晶粒13a、13b、13a、13dのすきまに発生
する有効部である。第3図は鉄系粉末材料の成形を示す
断面図であり16は上型、17は下型、18は成形され
たスクロールを示す。第4図は本実施例によって製造さ
れたスクロールの平面図と側面図であって19はラップ
部、20は鏡板部を示す。次に加工順序に従って本実施
例を説明する。
まず第3図に示すように上型16と下型18によって、
鉄を主体とした粉末材料を用いさらに銅s係を添加し成
形圧は7oooAy/iの圧力を用いて成形した。銅の
添加は機械的強度を向上させるものである。成形後は一
般の焼結晶と同様に焼結炉によって焼結した。これによ
って得られた焼結晶の比重は6.7であり鋳鉄鋳物に比
較して約16係の低下が図られた。焼結晶の内部組織を
観察するため断面を鏡面に磨き、6%硝酸アルコールで
腐食すると第2図に示すように結晶粒13a、13b。
13c、13dが強固に合金化され且つ前記結晶粒どお
しは部分的に結晶粒界14a 、 14b、14cが現
出すると共に前記結晶粒どおしの間には有孔部15a、
16b、15oが存在する。この状態のままではミクロ
的に見ると、前記有孔部15a。
15b、15Gは前記結晶粒界14a、14b、14a
を経由して連通している。この状態においては圧縮機用
スクロールとしては使用できない。つまりスクロール圧
縮機は前述のように吸入ガスを順次圧縮して固定スクロ
ールの中央部より吐出するのであるが、高圧の圧縮ガス
が、スクロール内部の結晶粒界及び有孔部を連通し、も
れを生じるためであり圧縮機効率の低下を招くものであ
る。
本発明の特徴とするところは圧縮ガスを前述の有孔部か
ら結晶粒界を通して隣接する有孔部に連通ずることを防
止することにある。つまり第1図にて明らかなようにス
クロール表1及び内部の有孔部壁面にFe02Fe2o
3.Fe5o4の酸化皮膜を形成させることである。本
実施例においては焼結後の焼結品を再び電気炉に挿入し
500°Cに60分間加熱し、炉の一端から炉内に水を
滴注した、水量は炉の大きさによって異なるが、炉内に
おいて水慈気が発生する量であればよい。約500’C
に加熱された焼結品は鉄系であるため炉内に導入された
水蒸気と化学反応しFeO,Fe2O3,Fe2O4の
酸化皮膜11が形成される。この酸化皮膜11はスクロ
ール表面7の表面に形成される表面層11のみでなく結
晶粒8 a 18 b 28018 dの間に存在する
結晶粒界9a、9b、9aを経由して有孔部10 a 
、 10 b 、 10 aにはいり込み、その内壁に
皮膜形成されるものである。これによって実質的に有孔
部はその部分のみの独立したものとなり隣接する有孔部
には連通しない。つ″1!ll圧縮ガスのスクロール内
部からの他の密閉空間へのもれは皆無となるのである。
本実施例での表面層11の酸化皮膜厚さは15μとした
。皮膜厚さは処理時間に比例するものであシ任意の所望
の厚さが得られ、16μ杭より厚くても、薄くてもよい
。この厚さは加工精度との関係において定めればよい。
第4図はこのようにして製造されたスクロールの平面図
及び側面図を表わしラップ部19、鏡板部2Q共に表面
及び内部の有孔部壁面に前述の酸皮 化1膜が形成されている。尚、この皮膜処理後、寸法精
度向上のため微少量の機械加工を施こして仕上げてもよ
い。仮に機械加工によって表面の酸化皮膜が除去された
としてもスクロール内部の有孔部壁面には圧縮ガスのも
れを連通させない酸化皮膜が形成されているのであるか
ら圧縮機効率を低下させることはない。
又、この酸化皮膜は耐摩耗性と防錆効果をも具備してい
る。
以上の実施例はスクロールのランプ部と鏡板部を一体で
成形し酸化皮膜を形成させたが、第二の実施例として、
ラップ部と鏡板部をそれぞれ別々に成形し、ろう材によ
って焼結結合し前述の酸化皮膜を形成させてもよい。
発明の効果 以上のように本発明は鉄を主成分とする粉末材料によっ
てラップ部と鏡板部を有するスクロールを成形しスクロ
ール成形品の表面と内部の有孔部内壁にFeo、Fe2
o3.Fe3O4の皮膜を形成することによシ極めて気
密性が高く、軽量で、安価なスクロールを提供できるも
のである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例における酸化皮膜処理後のス
クロール内部の金属組織構造図、第2図は酸化皮膜処理
前のスクロール内部の金属組織構造図、第3図は粉末材
料の成形断面図、第4図(a)は本発明により製造され
スクロールの平面図、第4図fblは同側面図、第6図
は従来のスクロール圧縮機の構造を示す開所面図、第6
図は同平面図である。 7・・・・・・スクロール表面、sa、sb、sa、s
d・・・・・・結晶粒、9a、9b、9a・・・・・・
結晶粒界、10a、10b、1oc・・・・・・有孔部
、11・・・・・・Fed。 F e 203.F e3O4の皮膜、18・・・・・
・粉末材料、19・・・・・・ラップ部、20・・・・
・・鏡板部。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)鉄を主成分とする粉末材料によってラップ部と鏡
    板部を有するスクロールを一体で成形する工程と、スク
    ロール表面とスクロール内部の有孔部内壁にFeO,F
    e_2O_3,Fe_3O_4の皮膜を形成する工程と
    によって形成したことを特徴とする圧縮機用スクロール
    の製造方法。
  2. (2)ラップ部と鏡板部を別々に成形する工程と、銅又
    は、前記ラップ部と鏡板部の鉄系粉末材料との間で合金
    を作りうるろう材によって、前記ラップ部と鏡板部を接
    合することによって、スクロールを一体化する工程と、
    スクロール表面と、スクロール内部の有孔部内壁にFe
    O,Fe_2O_3,Fe_3O_4の皮膜を形成する
    工程とからなることを特徴とする圧縮機用スクロールの
    製造方法。
JP60142948A 1985-06-28 1985-06-28 圧縮機用スクロ−ルの製造方法 Pending JPS623188A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5087181A (en) * 1989-03-06 1992-02-11 Hitachi, Ltd. Sliding structure such as compressor or the like
US7845918B2 (en) 2002-01-24 2010-12-07 Emerson Climate Technologies, Inc. Powder metal scrolls
US8684711B2 (en) 2007-01-26 2014-04-01 Emerson Climate Technologies, Inc. Powder metal scroll hub joint
US8955220B2 (en) 2009-03-11 2015-02-17 Emerson Climate Technologies, Inc. Powder metal scrolls and sinter-brazing methods for making the same

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US8568117B2 (en) 2002-01-24 2013-10-29 Emerson Climate Technologies, Inc. Powder metal scrolls
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