Oldham ring for scroll type compressor and manufacture thereof

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スクロール型圧縮機に関し、特にスクロール型圧縮機の旋回スクロールの自転防止機構であるオルダムリングの軽量化および摺動面の耐摩耗性向上に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術によるスクロール型圧縮機の旋回スクロールおよびオルダムリングは、一般に鉄系材料で形成されていた。 しかしながら、高速回転に伴う騒音、摩擦損失を低減するため、スクロール型圧縮機の旋回スクロールおよびオルダムリングは、軽量化が強く望まれ、特開昭６２−２４８８８７号公報に記載のように、旋回スクロールをアルミニウムで形成して軽量化を実現していた。 さらに、軽量化を目的として旋回スクロールおよびオルダムリングの双方ともアルミ化することが提案されている。 すなわち、特開平２−２８３８８２
号公報に記載のように、旋回スクロールおよびオルダムリングをアルミニウムで形成して軽量化すると共に、高速回転を可能とするため、アルミニウム同志の摺動に伴う焼付き、かじり、異常摩耗を回避する手段として旋回スクロールおよびオルダムリングの間の嵌合部に鉄系物質を溶射して鉄系部材の中間介在物を配設していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記特開平２−２８３
８８２号公報に記載のように、旋回スクロールおよびオルダムリングの間の嵌合部に表面処理を実施する手段は、処理に伴う部品精度の劣化、表面処理加工コスト付加、あるいは皮膜の耐久性等が問題となる。

【０００４】本発明の目的は、アルミニウム合金製旋回スクロールに対応するアルミニウム合金製オルダムリングの耐焼付き性、耐摩耗性を向上させることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、本発明は、アルミニウム合金製の旋回スクロールを有するスクロール型圧縮機のアルミニウム合金製のオルダムリングであって、該オルダムリングの内部から突起部摺動面にかけて連続した薄肉金属板の部材を有し、この部材の厚さが０．５〜２．５mmで突起部厚さの１／２
０から１／４であることを特徴とするスクロール型圧縮機のオルダムリングを提供する。

【０００６】また、本発明は、スクロール型圧縮機のオルダムリングの製造方法に関する。 特にオルダムリング鋳造段階において鋳型内に薄肉金属板の部材を挿入設置すること、およびこの部材をアルミニウム合金で一体に鋳ぐるむ段階を含むことを特徴とするオルダムリングの製造方法を提供する。 尚薄肉金属板とは、鉄、銅、ニッケル又はこれらの金属の合金から成り、その硬さがビッカース硬さ９０以上であるものとする。

【０００７】

【作用】オルダムリングの突起部の摺動面が薄肉金属板の部材により覆われるので、アルミニウム合金製の旋回スクロールおよびオルダムリングは、アルミニウム対アルミニウムの同種材料の摺動を回避することができ、焼付き、異常摩耗を低減し、軽量化を計り、騒音、摩擦損失の低減が可能となる。

【０００８】

【実施例】図９を参照すると、スクロール型圧縮機１０
の主要部が示され、この圧縮機は固定スクロール４、旋回スクロール２、フレーム５、オルダムリング１およびクランクシャフト６を含み、吸入ガスはフレーム５の吸入口５ａから圧縮機内へ吸い込まれ、圧縮された後、固定スクロール４の吐出口４ａから吐出される。

【０００９】図１と図２を参照すると、スクロール型圧縮機の自転防止機構を構成するオルダムリング１が示され、このオルダムリング１と旋回スクロール２はアルミニウム合金で形成されている。 オルダムリング１は、リング状部分１ａとこのリング状部分から軸線方向に突出する２対の突起部ａ，ｂを有し、該２対の突起部ａ，ｂ
は該リング状部分から軸線方向の反対側に突出し、かつ各対は該リング状部分の直径方向で、他の対とは直角だけ離れて位置している。 該１対の突起部ａは、旋回スクロール２のキー溝２ａに対して摺動する。

【００１０】図３は、旋回スクロール２のキー溝２ａとオルダムリング１の突起部ａとの間の摺動部を拡大断面で示す。 図示のように、本発明による薄肉鋼板の部材３
は、全体的にコの字形の断面を有し、オルダムリング１
のリング状部分１ａに部分的に埋め込まれ、突起部ａの半径方向の側面および上面を覆っている。

【００１１】オルダムリング１は、以下のように製造される。 先ず、厚さが０．５〜２．５mmで突起部厚さの１
／２０から１／４である薄肉鋼板の部材３を用意する。
次に、オルダムリング１の突起部ａに該当するダイキャストマシンの金型の部分に薄肉鋼板の部材３をはめ込み、アルミ合金（例えば、ＡＤＣ１２，ＡＤＣ１４，Ａ
Ｃ８Ｃ等）を射出し、１０kg／cm ²以上の圧力下で凝固させる。 これにより、薄肉鋼板の部材３はオルダムリング１の内部から突起部ａの摺動面へ連続し、しかも強度をもって鋳ぐるむことができる。

【００１２】薄肉鋼板の厚さを規定した理由は、０．５
mm以下であると鋳造時に熱変形が起こり易く製造上困難であり、かつ強度の補強という目的も達成できないこと、逆に２．５mm以上であると軽量化の狙いに反するからである。 突起部厚さとの関係では１／２０から１／４
になるように薄肉鋼板の厚さを設定する。 ここで、１０
kg／cm ²以上の圧力で鋳造すると、薄肉鋼板の部材３への溶湯の回り込みも良好となり、内部の巣も極めて少なくなる。 又薄肉鋼板の替りにりん青銅板又はモネルメタルを用いたが薄肉鋼板を用いた時と同じく溶湯の回り込みも良好で内部の巣もほとんどない。

【００１３】ここで、薄肉鋼板の部材３は、図４、図５、図６および図７に示すような形態を採ることができる。 また、溶湯との接着性を考慮して、板材料の代わりにパンチングメタルや網状のものを部材３の素材として使用することができる。

【００１４】ここで、旋回スクロール２のキー溝２ａとオルダムリング１との間の摺動をシミュレートした摺動試験を実施した。 試験条件を表１に、試験結果を図８に示す。 この試験結果から分かるように、アルミニウム合金対アルミニウム合金では焼付きが発生し易いのに対して、本発明によると焼付きが発生しにくいことが分かる。

【００１５】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によるオルダムリングは、焼付き、異常摩耗等の恐れのあるアルミニウム対アルミニウムの摺動を避けながら、旋回スクロールとオルダムリングをアルミ化できる。 これにより、
高速回転化による圧縮性能の向上に有利な旋回回転部の軽量化が量れ、騒音、摩擦損失の低減が期待できる。

【００１６】

【表１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるスクロール型圧縮器のオルダムリングの斜視図、

【図２】図１のオルダムリングの摺動部の拡大図、

【図３】旋回スクロールとオルダムリングの間の摺動部の断面図、

【図４】本発明の他の実施例による薄肉鋼板の部材の斜視図、

【図５】本発明の他の実施例による薄肉鋼板の部材の斜視図、

【図６】本発明の他の実施例による薄肉鋼板の部材の斜視図、

【図７】本発明の他の実施例による薄肉鋼板の部材の斜視図、

【図８】従来例と本発明における摺動をシミュレートした焼付き試験結果、

【図９】スクロール型圧縮機の主要部を示す斜視図、

【符号の説明】

１ オルダムリング ａ 突起部 ｂ 突起部 ２ 旋回スクロール ３ 薄肉鋼板の部材

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【手続補正書】

【提出日】平成３年１０月３１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【請求項３ 】 スクロール型圧縮機のオルダムリングの製造方法において、オルダムリング用の鋳造鋳型に薄肉金属板の部材を設置する段階、およびこの部材をアルミニウム合金で一体に鋳ぐるむ段階を含むことを特徴とするオルダムリングの製造方法。