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JPH0615867B2 - Scroll compressor - Google Patents
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JPH0615867B2 - Scroll compressor - Google Patents

Scroll compressor

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JPH0615867B2
JPH0615867B2 JP22576887A JP22576887A JPH0615867B2 JP H0615867 B2 JPH0615867 B2 JP H0615867B2 JP 22576887 A JP22576887 A JP 22576887A JP 22576887 A JP22576887 A JP 22576887A JP H0615867 B2 JPH0615867 B2 JP H0615867B2
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隆雄 千秋
哲哉 荒田
勝昭 菊地
英二 前田
優 国方
保之 金井
愛三 金田
省三 中村
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    • 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
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば冷凍用あるいは空調用として使用され
るスクロール圧縮機に係り、特に、生産性および信頼性
の向上に好適なスクロール部材に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a scroll compressor used, for example, for refrigeration or air conditioning, and particularly to a scroll member suitable for improving productivity and reliability.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第2図は、従来のスクロール圧縮機の一例を示す要部略
示断面図である。第2図において、圧縮要素部14は固
定スクロール部材4と旋回スクロール部材5とからな
り、両者を組合せて圧縮室8が形成される。固定スクロ
ール部材4は渦巻形状の歯4bを直立して形成した底板
4aと鏡板4cとからなり、吸入口6、吐出口9を備え
ている。旋回スクロール部材5は前記歯と同形状で巻き
方向が反対の歯5bを直立して形成した底板5aと、鏡
板5cと、ボス部5eとからなる。フレーム10には、
固定スクロール部材4が固定され、また旋回スクロール
部材5がオルダム継手11を介して支承され、さらにク
ランク軸12が軸受部10aによって支承されている。
クランク軸12先端の偏心軸12aは旋回スクロール部
材5のボス部5eに挿入されている。
FIG. 2 is a schematic sectional view of an essential part showing an example of a conventional scroll compressor. In FIG. 2, the compression element portion 14 is composed of a fixed scroll member 4 and an orbiting scroll member 5, and the two are combined to form a compression chamber 8. The fixed scroll member 4 is composed of a bottom plate 4a in which spiral teeth 4b are formed upright and an end plate 4c, and has a suction port 6 and a discharge port 9. The orbiting scroll member 5 is composed of a bottom plate 5a, which is formed by erecting teeth 5b having the same shape as the above-mentioned teeth but opposite winding directions, an end plate 5c, and a boss portion 5e. In frame 10,
The fixed scroll member 4 is fixed, the orbiting scroll member 5 is supported via an Oldham coupling 11, and the crankshaft 12 is supported by a bearing portion 10a.
The eccentric shaft 12a at the tip of the crankshaft 12 is inserted into the boss portion 5e of the orbiting scroll member 5.

このように構成したスクロール圧縮機において、電動機
(図示せず)によって、クランク軸12が回転すると、
これに連結している旋回スクロール部材5は旋回する
が、オルダム継手11により自転を妨げられるので、第
3図に係る圧縮原理(詳細後述)により流体を圧縮す
る。すなわち、吸入口6から吸入された流体は吸入室7
に入り、圧縮室8により圧縮されて、固定スクロール部
材4の中心部に設けられた吐出口9から排出される。こ
のとき発生する流体圧力が旋回スクロール部材5に作用
するが、半径方向分力はクランク軸12により支持され
る。また軸方向分力に打勝つように空間13内の圧力
(以後背圧と称する。)を吸入圧力と吐出圧力の中間の
適切な圧力に設定し、該軸方向分力と背圧による軸方向
力との差は鏡板4c,5c間の面圧として支持される。
In the scroll compressor configured as described above, when the crankshaft 12 is rotated by an electric motor (not shown),
The orbiting scroll member 5 connected to this orbits, but its rotation is hindered by the Oldham's joint 11, so that the fluid is compressed by the compression principle (described in detail later) according to FIG. That is, the fluid sucked from the suction port 6 is sucked into the suction chamber 7
It enters, is compressed by the compression chamber 8, and is discharged from the discharge port 9 provided in the central portion of the fixed scroll member 4. The fluid pressure generated at this time acts on the orbiting scroll member 5, but the radial component force is supported by the crankshaft 12. Further, the pressure in the space 13 (hereinafter referred to as back pressure) is set to an appropriate pressure between the suction pressure and the discharge pressure so as to overcome the axial component force, and the axial component force and the back pressure cause the axial direction. The difference from the force is supported as the surface pressure between the end plates 4c and 5c.

圧縮原理を第3図を用いて説明する。図は固定スクロー
ル部材4の吸入室7および渦巻形状の歯4bを含む断面
と、これに組合わせた旋回スクロール部材の渦巻形状の
歯5bの断面のみを示す。固定スクロール部材4は空間
に対して静止しており、旋回スクロール部材の歯5bは
その姿勢を空間に対し一定に保ったまま旋回運動を行
う。この旋回運動によって、固定スクロール部材4の歯
4bと旋回スクロール部材の歯5bとの間に形成される
三日月状の圧縮室8は第3図→→→(図はクラ
ンク軸12がほぼ90゜ずつ旋回した状態を示)とその
体積を減少させるので、該圧縮室8に取込まれている流
体が逐次圧縮され、所定の圧縮比になったとき吐出口9
から排出される。
The compression principle will be described with reference to FIG. The figure shows only a cross section including the suction chamber 7 of the fixed scroll member 4 and the spiral tooth 4b, and a cross section of the spiral tooth 5b of the orbiting scroll member combined therewith. The fixed scroll member 4 is stationary with respect to the space, and the teeth 5b of the orbiting scroll member perform the orbiting motion while keeping the posture thereof constant with respect to the space. Due to this orbiting motion, the crescent-shaped compression chamber 8 formed between the teeth 4b of the fixed scroll member 4 and the teeth 5b of the orbiting scroll member is shown in FIG. (Showing a swirled state) and its volume is reduced, so that when the fluid taken into the compression chamber 8 is successively compressed to reach a predetermined compression ratio, the discharge port 9
Emitted from.

ところで、圧縮室8は第4図に示すように歯4bと歯5
bとを組合わせて形成されているので、歯4b,5bの
寸法精度が充分でないときには、圧縮室8内に取込まれ
た圧縮流体が圧縮室外に漏れて圧縮比や圧縮効率が低下
したり、あるいは、かじりによって歯4b,5bが破損
したりするおそれがある。これを防止するためには、と
くに歯4b,5bが互いに接触する接触面の良好な表面
粗さ、底板4a,5aに対する歯4b,5bの直角度が
要求される。材質としては、良好な摺動特性(摩擦、摩
耗特性)が圧接摺動部に要求され、さらに高い圧縮比を
得るためや歯を高くして流体流量を増加するためには、
歯4b,5bの疲労強度が高いことが望ましい。このた
め、従来の固定、旋回スクロール部材4,5は耐摩耗性
および疲労強度に優れた金属材料を用い、精密機械加工
によってμmオーダの高精度で仕上げられていた。この
ような精密機械加工は多くの工数と加工時間を要するた
め、従来のスクロール流体機械の製造において生産性を
阻害する大きな障害となっていた。
By the way, the compression chamber 8 has teeth 4b and teeth 5 as shown in FIG.
When the teeth 4b and 5b have insufficient dimensional accuracy, the compressed fluid taken into the compression chamber 8 leaks to the outside of the compression chamber to reduce the compression ratio and compression efficiency. Or, the teeth 4b and 5b may be damaged by the galling. In order to prevent this, particularly good surface roughness of the contact surfaces where the teeth 4b and 5b contact each other and perpendicularity of the teeth 4b and 5b with respect to the bottom plates 4a and 5a are required. As a material, good sliding characteristics (friction and wear characteristics) are required for the pressure contact sliding part, and in order to obtain a higher compression ratio and to increase the teeth and increase the fluid flow rate,
It is desirable that the teeth 4b and 5b have high fatigue strength. For this reason, the conventional fixed and orbiting scroll members 4 and 5 are made of a metal material having excellent wear resistance and fatigue strength, and are finished by precision machining with high precision on the order of μm. Since such precision machining requires a lot of man-hours and machining time, it has been a major obstacle to productivity in manufacturing conventional scroll fluid machines.

一方、機械加工を省略し多量生産に適する製造技術とし
て樹脂成形が有力なことは一般に知られており、プラス
チック歯車、プラスチックレンズなど精密成形の実例も
知られている。スクロール部材にこのプラスチックの精
密成形技術を応用し、上記の生産性の問題を解決するこ
とが考えられた。例えば、特開昭58−91388号、
特開昭61−294180号では、金属製芯材の表面に
樹脂層を形成して旋回スクロール部材および固定スクロ
ール部材を精密成形する方法が開示されている。この方
法で作られた従来の樹脂成形固定スクロール部材15お
よび旋回スクロール部材16の略示断面図を第5図に示
す。これは、金属製芯材15d,16dに対して、固定
スクロール部材15と旋回スクロール部材16を組合わ
せたとき対向する面に樹脂を被覆して樹脂層17を高精
度に形成したものである。
On the other hand, it is generally known that resin molding is effective as a manufacturing technique suitable for mass production without machining, and examples of precision molding such as plastic gears and plastic lenses are also known. It has been considered to solve the above-mentioned productivity problem by applying this plastic precision molding technique to a scroll member. For example, JP-A-58-91388,
Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-294180 discloses a method of forming a resin layer on the surface of a metal core material to precisely form an orbiting scroll member and a fixed scroll member. FIG. 5 shows a schematic sectional view of the conventional resin-molded fixed scroll member 15 and the orbiting scroll member 16 manufactured by this method. In this, the resin layers 17 are formed with high precision by coating the surfaces of the metal cores 15d and 16d that face each other when the fixed scroll member 15 and the orbiting scroll member 16 are combined with each other.

また、例えば特開昭61−38187号には、固定およ
び旋回両スクロール部材の圧接摺動する鏡板部は金属な
どの耐摩耗材料を用い、他の部分は全てプラスチックス
で成形する方法が開示されている。
Further, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-38187 discloses a method in which a wear-resistant material such as metal is used for the end plate portions of both fixed and orbiting scroll members that slide in pressure contact with each other, and all other portions are formed of plastics. ing.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

上述したように、スクロール部材の精密機械加工は樹脂
の精密成形技術を適用することによって省略できる可能
性がある。しかし、実用化のためには強度や摺動特性な
どが高い信頼性を有していることが不可欠である。とく
に摺動特性は製品の性能と直接関連する重要な特性であ
る。ところで従来の金属製のスクロール部材で摺動特性
が問題となる主な場所は、第2図でいうと、鏡板4cと
鏡板5cとの間の圧接摺動であるが、両スクロール部材
が鏡板同士で圧接摺動しない型式のものでは底板4a,
5aと歯4b,5bの先端との間の圧接摺動であること
が知られている。よって従来の樹脂成形スクロール部材
における上記圧接摺動部位について検討する。
As described above, the precision machining of the scroll member may be omitted by applying the precision molding technique of resin. However, for practical use, it is indispensable to have high reliability in strength and sliding characteristics. In particular, sliding characteristics are important characteristics that are directly related to product performance. By the way, the main place where the sliding characteristic becomes a problem in the conventional metal scroll member is, as shown in FIG. 2, pressure contact sliding between the end plates 4c and 5c. The bottom plate 4a,
It is known to be a pressure contact slide between 5a and the tips of the teeth 4b, 5b. Therefore, the pressure contact sliding portion of the conventional resin molded scroll member will be examined.

まず、第5図に示した従来のスクロール部材では、前記
圧接摺動部位は全て樹脂同士の摺動となる。よって、樹
脂同士の摺動特性が該スクロール部材を実用化するにあ
たっての重要な判定基準となる。一方、樹脂の一般的な
摺動特性な公表されている例も多いが、スクロール部材
の摺動条件、例えば自転の無い旋回運動における摺動特
性を示す例は見当らないようである。よって、スクロー
ル部材の摺動条件を模擬した要素試験を実施して問題点
を解明することにした。
First, in the conventional scroll member shown in FIG. 5, all the pressure contact sliding parts are made to slide between resins. Therefore, the sliding characteristics of the resins are important criteria for putting the scroll member into practical use. On the other hand, although there are many publicly known examples of general sliding characteristics of resins, it seems that no example showing sliding characteristics of scroll members, for example, sliding characteristics in a turning motion without rotation is found. Therefore, it was decided to clarify the problem by carrying out an element test simulating the sliding condition of the scroll member.

第6図ほ要素試験を説明するための要部略示断面図であ
る。旋回試験片19は金属製の円筒、固定試験片18は
金属製の円盤であって、互いに対向する面は厚さ1mmの
樹脂層20で被覆されている。旋回試験片19は自転す
ることなく姿勢を一定に保ったまま固定試験片18に対
して所定の回転数で旋回運動をする。固定試験片18は
回転しないように固定され、旋回試験片19に所定の大
きさの押しつけ力Fで押しつけられる。両試験片間の圧
接摺動面には機械油が一定量滴下される。このようにし
て一定時間経過した後の摩擦係数μおよび摩耗量(樹脂
層20の厚さの減少量)Hを計測し、面圧P(=(押し
つけ力F)/(接触面積))との関係を求めた。一般
に、面圧Pが大きいときにも摩擦係数μおよび摩耗量H
が小さいことがスクロール部材として好ましい条件であ
ると云える。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a main part for explaining an element test. The swivel test piece 19 is a metal cylinder, the fixed test piece 18 is a metal disk, and the surfaces facing each other are covered with a resin layer 20 having a thickness of 1 mm. The swivel test piece 19 makes a swivel motion at a predetermined number of rotations with respect to the fixed test piece 18 while maintaining a constant posture without rotating. The fixed test piece 18 is fixed so as not to rotate, and is pressed against the swivel test piece 19 with a pressing force F of a predetermined magnitude. A certain amount of mechanical oil is dripped on the pressure contact sliding surface between both test pieces. In this way, the friction coefficient μ and the amount of wear (the amount of decrease in the thickness of the resin layer 20) H after the elapse of a certain time are measured, and the surface pressure P (= (pressing force F) / (contact area)) Sought a relationship. Generally, even when the surface pressure P is large, the friction coefficient μ and the wear amount H
It can be said that a small value is a preferable condition for the scroll member.

試験結果を第7図に摩擦係数μと面圧Pの関係、第8図
に摩耗量Hと面圧Pの関数として、実線で示す。これら
の図における摩擦係数μ、摩耗量Hは従来の金属製スク
ロール部材で得られた値に対する相対値であり、面圧P
は従来の金属製スクロール部材における定格値に対する
相対値である。
The test results are shown by the solid line in FIG. 7 as a function of the friction coefficient μ and the surface pressure P, and in FIG. 8 as a function of the wear amount H and the surface pressure P. The friction coefficient μ and the wear amount H in these figures are relative values to the values obtained with the conventional metal scroll member, and the surface pressure P
Is a relative value to the rated value of the conventional metal scroll member.

使用した樹脂は次の3種類である。樹脂Aは耐熱性に優
れたポリイミド系樹脂に炭素繊維などのフィラを充填し
た樹脂組成物、樹脂Bは耐熱性に優れたエポキシ樹脂に
石英微細粒などをフィラとして充填した樹脂組成物、樹
脂Cは耐熱性、可撓性に優れたポリイミド系の樹脂であ
る。
The following three resins were used. Resin A is a resin composition in which a filler such as carbon fiber is filled in a polyimide resin having excellent heat resistance, resin B is a resin composition in which quartz fine particles are filled as a filler in an epoxy resin having excellent heat resistance, resin C Is a polyimide resin having excellent heat resistance and flexibility.

この結果から、樹脂同士の圧接旋回摺動特性について次
の点が明らかとなった。すなわち、樹脂A、Bとも定格
近傍の面圧Pで摩擦係数μ、摩耗量Hとも急増し、増加
の始まる面圧Poは樹脂Bが樹脂Aより高い。また、樹
脂Cは面圧Pの増加に対して、その摩擦係数μは低い値
を保持し、この意味では優れた特性を示すが、摩耗量H
は面圧Pの増加とともに増加する。スクロール部材への
適用に対して樹脂Cは片当りなど局部接触に対するなじ
み性に優れるが耐摩耗性が劣り、この改善のためフィラ
を入れた樹脂A,Bは摩擦係数および摩耗量のいずれか
ら見ても耐面圧に劣る。なお、少くとも現時点では、こ
こで検討した樹脂に比べて特に摺動特性の優れた樹脂は
見当らない。以上のように、樹脂同士が摺動する従来提
案の樹脂成形スクロール部材(特開昭58−9138
8,特開昭61−294180)は摺動特性において問
題があることがわかった。
From these results, the following points were clarified regarding the pressure contact swivel sliding characteristics of the resins. That is, in both the resins A and B, the friction coefficient μ and the wear amount H rapidly increase at the surface pressure P near the rated value, and the surface pressure Po at which the increase starts is higher in the resin B than in the resin A. Further, the resin C retains a low value of the friction coefficient μ with respect to the increase of the surface pressure P and exhibits excellent characteristics in this sense, but the wear amount H
Increases as the surface pressure P increases. In comparison with application to scroll members, resin C has excellent conformability to local contact such as one-sided contact, but inferior wear resistance. To improve this, resins A and B with fillers are viewed from both the friction coefficient and the wear amount. However, the surface pressure resistance is poor. At the present time, at least, no resin having particularly excellent sliding characteristics is found as compared with the resins studied here. As described above, the conventional resin-molded scroll member in which the resins slide with each other (Japanese Patent Laid-Open No. 58-9138).
8, JP-A-61-294180) was found to have a problem in sliding characteristics.

つぎに、圧接摺動部である鏡板部は金属とし、他の部分
をプラスチックスで成形した従来のスクロール部材(特
開昭61−38187号)では、摺動は鏡板部の金属同
士の摺動となるが、旋回および固定両スクロール部材の
鏡板部の機械加工が必要であるため生産性が劣り、ま
た、成形用プラスチックスの弾性率は一般に金属に比べ
非常に低いので、例えば第2図に示した従来のスクロー
ル圧縮機に用いるときは、スクロール部材、とくに内外
圧力差および外径の大きい固定スクロール部材は大きな
変形が生じることになり、かじりや異常摩耗などが発生
する可能性があり、信頼性が問題となる場合があった。
Next, in the conventional scroll member (Japanese Patent Laid-Open No. 61-38187) in which the end plate portion, which is the pressure contact sliding portion, is made of metal, and the other portion is made of plastics, sliding is performed between the metal pieces of the end plate portion. However, since the machining of the end plates of the orbiting and fixed scroll members is required, the productivity is inferior, and the elastic modulus of molding plastics is generally much lower than that of metal. When used in the conventional scroll compressor shown, the scroll member, in particular, the fixed scroll member with a large internal / external pressure difference and a large external diameter, may undergo large deformation, which may cause galling and abnormal wear. There were cases where sex was a problem.

本発明の目的は、上述した摺動特性上の問題点を改善
し、生産性および信頼性に優れた樹脂成形スクロール部
材を用いたスクロール圧縮機を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a scroll compressor using a resin-molded scroll member that is excellent in productivity and reliability by improving the above-mentioned problems in sliding characteristics.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は、端板および該端板に一体的に直立した渦巻き
形状の歯を各々具有した固定スクロール部材および旋回
スクロール部材を互いに歯を内側に向けて対向するよう
に組合せ、固定スクロール部材に対して旋回スクロール
部材を自転なしに旋回運動させることにより、固定およ
び旋回両スクロール部材の形成する圧縮室でガスを圧縮
して吐出させるようにしたスクロール圧縮機において、 両スクロール部材の歯および歯底が、それぞれ20〜1
00μmRmaxの表面粗さの金属芯材面および金属歯底面
を樹脂層にて被覆したものよりなり、両スクロール部材
の鏡板同士が主な圧接摺動部となる場合には、該圧接摺
動部は、一方の鏡板面が樹脂面となり、他方の鏡板面が
金属面となるように形成されており、また、両スクロー
ル部材それぞれの歯先面および歯底面間が主な圧接摺動
部となる場合には、該圧接摺動部は、それぞれの歯先面
が樹脂面となり、それぞれの歯底面が前記被覆した樹脂
層上に配置した金属性摺動板の金属面となるように形成
されていることを特徴とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a combination of a fixed scroll member and an orbiting scroll member each having an end plate and spiral teeth integrally erected on the end plate so as to face each other with their teeth facing inward. In the scroll compressor in which the orbiting scroll member is orbitally moved without rotation, gas is compressed and discharged in the compression chamber formed by the fixed and orbiting scroll members. , 20 to 1, respectively
In the case where the end plates of both scroll members are main pressure contact sliding parts, the pressure contact sliding parts are composed of a metal core material surface having a surface roughness of 00 μm Rmax and metal tooth bottom surfaces covered with a resin layer. When one end plate surface is a resin surface and the other end plate surface is a metal surface, and the main pressure contact sliding part is between the tooth top surface and the tooth bottom surface of both scroll members. The press contact sliding portion is formed such that each tooth tip surface is a resin surface and each tooth bottom surface is a metal surface of a metallic sliding plate disposed on the coated resin layer. It is characterized by that.

〔作用〕[Action]

固定スクロール部材および旋回スクロール部材の圧接摺
動部は一方が樹脂で他方が金属であるため摺動特性が良
好である。圧接摺動部の他方を成す金属は摺動部の温度
上昇を防ぐ良好な熱伝導性、摺動により面粗さが劣力し
ない高い硬度、保油性を与えるので、摺動特性の向上を
もたらす。また、圧接摺動部の金属面以外には機械加工
仕上げを要しないので生産性が良くなる。さらに、両ス
クロール部材の歯は、いずれも20〜100μmRmaxの
表面粗さの金属芯材面を樹脂層にて被覆したものよりな
るので、該歯の精密樹脂成形が可能となるばかりでな
く、樹脂単独の歯に比べて高い剛性をもち、内外圧力差
および外径の大きいスクロール部材にあっても、大きな
変形を生じることがなく、したがって、スクロール圧縮
機の運転中、かじりや異常摩耗などの発生はない。
The pressure-contact sliding parts of the fixed scroll member and the orbiting scroll member have good sliding characteristics because one is made of resin and the other is made of metal. The metal forming the other side of the pressure contact sliding part provides good thermal conductivity that prevents the temperature rise of the sliding part, high hardness that does not impair surface roughness due to sliding, and oil retention, thus improving sliding characteristics. . Further, productivity is improved because no machining finishing is required except for the metal surface of the press contact sliding portion. Further, since the teeth of both scroll members are each formed by coating the surface of the metal core material having a surface roughness of 20 to 100 μmRmax with a resin layer, not only is it possible to perform precision resin molding of the teeth, but also the resin It has higher rigidity than a single tooth, and does not cause large deformation even in scroll members with large internal and external pressure differences and large external diameters, and therefore galling and abnormal wear occur during operation of the scroll compressor. There is no.

〔実施例〕〔Example〕

第1図(a),(b)は、本発明のスクロール圧縮機における
固定スクロール部材および旋回スクロール部材の一例を
夫々示す略示断面図である。固定スクロール部材2は、
渦巻形状の歯2bを底板2aに直立して形成した金属製
芯材である鋳鉄製鋳放しの芯材2d(詳細後述)の底板
2aの歯形成反対面と鏡板2cとを除いた面を樹脂(詳
細後述)によって被覆して樹脂層1を形成し、鏡板2c
の圧接摺動面2c′を機械加工してなるものである。旋
回スクロール部材3は、固定スクロール部材と同様に製
作した鋳鉄製鋳放しの芯材3dの底板3aの歯形成反対
面を除いた面を樹脂によって被覆して樹脂層1を形成し
てなるものであり、クランク軸(図示せず)が嵌合する
クランク軸受部3eを有している。
1 (a) and 1 (b) are schematic sectional views showing examples of a fixed scroll member and an orbiting scroll member in a scroll compressor of the present invention. The fixed scroll member 2 is
A surface of the bottom plate 2a of a cast iron as-cast core material 2d (details described later), which is a metal core material in which spiral-shaped teeth 2b are formed upright on the bottom plate 2a, excluding the surface opposite to the tooth formation and the mirror plate 2c is resin. The resin layer 1 is coated with (described later in detail) to form the resin layer 1 and the end plate 2c.
The pressure contact sliding surface 2c 'is machined. The orbiting scroll member 3 is formed by forming the resin layer 1 by coating the surface of the as-cast iron core material 3d manufactured in the same manner as the fixed scroll member except the tooth-forming surface of the bottom plate 3a with a resin. And has a crank bearing portion 3e into which a crank shaft (not shown) is fitted.

芯材2d,3dは鋳鉄製の鋳物であって、その表面粗さ
は鋳型の砂の粒度管理により鋳肌のままでほぼ50μm
Rmaxになっている。この表面粗さにすることにより、
樹脂層1との接着性がきわめて良好となる。
The core materials 2d and 3d are cast iron castings, and the surface roughness thereof is about 50 μm as the casting surface due to the grain size control of the sand in the mold.
It is Rmax. By setting this surface roughness,
The adhesiveness with the resin layer 1 becomes extremely good.

樹脂層1を被覆した歯2b,3bの外形寸法についてい
えば、第9図に示すように、歯の断面において、歯bの
歯たけ方向にθ=1.5゜のテーパを設けるとともに先
端および根元に1mmのRを設けている。固定および旋回
スクロール部材の歯2b,3bの形状を同一にすること
により、第10図に示すように、隙間なく組合せること
が出来る。
Regarding the outer dimensions of the teeth 2b and 3b coated with the resin layer 1, as shown in FIG. 9, in the tooth cross section, a taper of θ = 1.5 ° is provided in the toothbrush direction of the tooth b, and the tip and There is a 1mm radius at the base. By making the shapes of the teeth 2b and 3b of the fixed and orbiting scroll members the same, as shown in FIG. 10, they can be combined without a gap.

樹脂層1は約1mmの厚さである。樹脂は、耐熱性に優れ
たエポキシ樹脂に石英微細粒をフィラとして充填して、
線膨張係数を芯材の線膨張係数にほぼ合うようにした樹
脂組成物である。該樹脂を芯材の前記の面に、真空・射
出圧縮成形によって精密成形して樹脂層1が形成されて
いる。
The resin layer 1 has a thickness of about 1 mm. The resin is made by filling quartz fine particles as a filler in epoxy resin with excellent heat resistance,
It is a resin composition whose linear expansion coefficient substantially matches the linear expansion coefficient of the core material. The resin layer 1 is formed on the surface of the core material by precision molding by vacuum / injection compression molding.

本実施例の摺動特性を、第6図に示した要素試験により
求めた。固定試験片18は樹脂層20で被覆されていな
い鋳鉄製とし、旋回試験片19の樹脂層20は〔発明が
解決しようとする問題点〕の項で前述した樹脂B(本実
施例で用いた樹脂に相当する)と樹脂Aの2種類とし
た。結果を第7図に摩擦係数μと面圧Pの関係、第8図
に摩耗量Hと面圧Pの関係として破線で示し、樹脂Aの
場合の結果をA′、樹脂Bの場合の結果をB′と表示し
た。樹脂同士の圧接摺動の場合(実線)に比べて、本実
施例のように金属と樹脂との圧接摺動の場合(破線)に
は、樹脂A,Bとも摩擦係数μ、摩耗量Hの耐面圧特性
が向上し、とくに本実施例で用いた樹脂Bは定格の2倍
の面圧Pに耐える。
The sliding characteristics of this example were obtained by the element test shown in FIG. The fixed test piece 18 was made of cast iron not covered with the resin layer 20, and the resin layer 20 of the swivel test piece 19 was the resin B (used in this example) described in the section [Problems to be Solved by the Invention]. (Corresponding to resin) and resin A. The results are shown in broken lines in FIG. 7 as the relationship between the friction coefficient μ and the surface pressure P and in FIG. 8 as the relationship between the wear amount H and the surface pressure P. The results for resin A are A ′ and the results for resin B are shown. Was designated as B '. Compared with the case of pressure contact sliding between resins (solid line), in the case of pressure contact sliding between metal and resin (broken line) as in this embodiment, the friction coefficient μ and wear amount H of both resins A and B are The surface pressure resistance characteristics are improved, and in particular, the resin B used in this example withstands the surface pressure P twice the rated value.

なお、本実施例は金属性芯材によって高い剛性を持ち鏡
板を設けたスクロール部材であるので、固定スクロール
部材2の鏡板2cと旋回スクロール部材3の鏡板3cが
主な圧接摺動部となり、例えば固定スクロール2の底板
2aと旋回スクロール部材3の歯3bの先端とは原則と
して接触しない設計となっているため、そこでは樹脂同
士の対向面であっても摺動特性を劣化させることはな
い。
Since this embodiment is a scroll member having a high rigidity with a metallic core material and provided with a mirror plate, the mirror plate 2c of the fixed scroll member 2 and the mirror plate 3c of the orbiting scroll member 3 are the main pressure contact sliding portions, for example, In principle, the bottom plate 2a of the fixed scroll 2 and the tips of the teeth 3b of the orbiting scroll member 3 are designed so as not to contact with each other, so that the sliding characteristics are not deteriorated even if the surfaces of the resins face each other.

以上説明した実施例によれば、鋳放しの鋳鉄製芯材2
d,3dの表面に樹脂を被覆して精密成形するようにし
たので、μmオーダの高い寸法精度の樹脂層1を被覆し
た歯が得られ、芯材との接着性が良く、かつ従来の樹脂
成形スクロール部材よりも摺動特性に優れた固定スクロ
ール部材2、旋回スクロール部材3が得られるという効
果がある。また、従来の精密機械加工による全金属製の
スクロール部材に比べて、加工時間、工程数が減少し生
産性が向上するとともに、設備投資効率も改善できると
いう効果もある。さらに、旋回スクロール部材3は従来
の精密機械加工による全金属製の旋回スクロール部材に
比べ、外形が同じとすると、その重量を軽減できるの
で、遠心力ひいては軸受負荷が減少し、スクロール圧縮
機の信頼性向上あるいは原価低減への波及効果が得られ
る。
According to the embodiment described above, the as-cast cast iron core material 2 is used.
Since the surfaces of d and 3d are coated with a resin for precision molding, a tooth coated with a resin layer 1 having a high dimensional accuracy of the order of μm can be obtained, and the adhesiveness to the core material is good and the conventional resin is used. There is an effect that the fixed scroll member 2 and the orbiting scroll member 3, which have better sliding characteristics than the molded scroll member, can be obtained. Further, as compared with the conventional all-metal scroll member manufactured by precision machining, processing time and the number of steps are reduced, productivity is improved, and capital investment efficiency can be improved. Furthermore, if the orbiting scroll member 3 has the same outer shape as the orbiting scroll member made of conventional precision machining, the weight of the orbiting scroll member 3 can be reduced, so that the centrifugal force and the bearing load are reduced, and the reliability of the scroll compressor is reduced. It has the ripple effect of improving productivity or reducing costs.

なお、上記実施例においては、金属製芯材として鋳放し
の鋳鉄を使用したが、これに限るものではなく、例え
ば、Al鋳造品でもよい。その他、鍛造品、塑性加工品、
荒加工品あるいは粉末冶金製品などの金属製芯材であっ
てもよい。また、固定スクロール部材2と旋回スクロー
ル部材3の芯材は同一である必要はなく、例えば固定ス
クロール部材2の芯材は鋳鉄製、旋回スクロール部材3
の芯材はAl製であってもよい。さらに、旋回スクロール
部材3の芯材は半金属製品、例えばセラミックスでもよ
い。また、芯材の表面粗さを50μmRmaxにしたが、
本発明者らの研究によれば、20〜100μmRmaxの
表面粗さにすれば樹脂層1との接着性が良い。
In the above examples, as-cast iron was used as the metal core material, but the present invention is not limited to this, and for example, an Al cast product may be used. Others, forged products, plastic processed products,
It may be a metal core material such as a rough product or a powder metallurgy product. Further, the core materials of the fixed scroll member 2 and the orbiting scroll member 3 do not have to be the same, for example, the core material of the fixed scroll member 2 is made of cast iron, and the orbiting scroll member 3 is used.
The core material may be made of Al. Further, the core material of the orbiting scroll member 3 may be a semi-metal product such as ceramics. Also, the surface roughness of the core material is set to 50 μmRmax,
According to the research conducted by the present inventors, when the surface roughness is 20 to 100 μmRmax, the adhesiveness to the resin layer 1 is good.

歯の外形形状として、テーパ角θ=1.5゜,R=1mm
としたが、テーパ角θは1.5゜以上であれば成形型か
ら抜くときの離型性がよく、Rは0.5mm以上であれば
成形性がよい。
As the outer shape of the tooth, taper angle θ = 1.5 °, R = 1mm
However, if the taper angle θ is 1.5 ° or more, the mold releasability when removing from the mold is good, and if R is 0.5 mm or more, the moldability is good.

樹脂層1の厚さは約1mmとしたが、0.5mm以上の厚さ
で歯の形状との関係から決めればよい。また、樹脂はエ
ポキシ樹脂を使用したが、ポリイミド系樹脂など耐熱
性、耐環境性(空調用圧縮機では冷媒や油に耐えるこ
と)に優れ、成形、接着性に優れたものであればよい。
また、フィラとして、石英細粒を使用したが、酸化アル
ミ、マイカなどの細粒を単独あるいは混合して使用して
もよく、さらに固体潤滑剤として、二硫化モリブデン、
グラファイト粉末、PTFE(ポリテトラフロロエチレ
ン)樹脂などのフッ素系樹脂などを混合して使用しても
よい。
The thickness of the resin layer 1 is about 1 mm, but it may be determined to be 0.5 mm or more in relation to the tooth shape. Although the epoxy resin is used as the resin, a polyimide resin or the like may be used as long as it has excellent heat resistance and environment resistance (withstands refrigerant and oil in a compressor for air conditioning), and has excellent molding and adhesiveness.
Further, although quartz fine particles are used as the filler, fine particles such as aluminum oxide and mica may be used alone or in combination, and as a solid lubricant, molybdenum disulfide,
You may mix and use graphite powder, fluororesin, such as PTFE (polytetrafluoroethylene) resin.

上記実施例では鏡板の樹脂層1は旋回スクロール部材3
の鏡板3cに形成し、固定スクロール部材2の鏡板2c
は金属の機械加工面2c′としたが、反対に、固定スク
ロール部材2の鏡板2cに樹脂層1を形成し、旋回スク
ロール部材3の鏡板3cは金属の機械加工面としてもよ
い。
In the above embodiment, the resin layer 1 of the end plate is the orbiting scroll member 3
Of the fixed scroll member 2 formed on the end plate 3c of the
Although the metal machined surface 2c 'is used, conversely, the resin layer 1 may be formed on the end plate 2c of the fixed scroll member 2, and the end plate 3c of the orbiting scroll member 3 may be the metal machined surface.

他の実施例を第11図により説明する。第11図は固定
スクロール部材21を示した断面図である。旋回スクロ
ールとしては第1図(b)に示したものを用いる。この固
定スクロール部材21は、前記第一の実施例における金
属製芯材2dと同様の芯材21dを、底板21aおよび
鏡板21cの歯形成反対面を除いて樹脂により被覆して
樹脂層1を形成し、その際、鏡板21cの摺動面21
c′をなす金属製の摺動板22を埋設し一体成形して形
成したものである。摺動板22はリングあるいはリング
の一部を円周上に並べて配置した金属製薄板であり、少
くとも摺動面の表面粗さは0.2〜1μmRmaxの値で
ある。この固定スクロール部材21は、鏡板21cのう
ち、フレーム10との合せ面21c′を機械加工する必
要があるが、その表面粗さは摺動面より粗くてよく、前
記第1実施例における固定スクロール部材2に比較して
加工時間が少くなるため、より一層の生産性向上を図る
ことができる。
Another embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a sectional view showing the fixed scroll member 21. The orbiting scroll shown in FIG. 1 (b) is used. The fixed scroll member 21 forms a resin layer 1 by coating a core material 21d similar to the metal core material 2d in the first embodiment with a resin except for the surfaces of the bottom plate 21a and the end plate 21c opposite to the teeth. At that time, the sliding surface 21 of the end plate 21c
The sliding plate 22 made of metal and forming c'is embedded and integrally formed. The sliding plate 22 is a thin metal plate in which a ring or a part of the ring is arranged side by side on the circumference, and the surface roughness of the sliding surface is at least 0.2 to 1 μmRmax. The fixed scroll member 21 needs to be machined on the mating surface 21c 'of the end plate 21c with the frame 10. However, the surface roughness may be rougher than the sliding surface, and the fixed scroll in the first embodiment is the same. Since the processing time is shorter than that of the member 2, it is possible to further improve the productivity.

なお、第11図では摺動板22の内周部で樹脂層1の成
形型との位置合せを行うが、これに限るものではなく、
例えば、第12図に示すように金属製芯材21dの鏡板
部21cに設けられた溝と該摺動板22の外周部で位置
合せを行うものでもよく、または、第13図に示すよう
に樹脂成形後に摺動板22を挿入設置するようにしても
よい。
In FIG. 11, the inner periphery of the sliding plate 22 is aligned with the molding die for the resin layer 1, but the invention is not limited to this.
For example, as shown in FIG. 12, alignment may be performed with the groove provided in the end plate portion 21c of the metal core member 21d and the outer peripheral portion of the sliding plate 22, or as shown in FIG. The sliding plate 22 may be inserted and installed after resin molding.

また、本実施例の固定スクロール部材21は、金属製芯
材を持つものとして説明したが、これに限るものではな
く、他の材料、例えば金属と同程度の剛性をもったセラ
ミックスなどを芯材にしてもよい。
Further, although the fixed scroll member 21 of the present embodiment has been described as having a metal core material, the present invention is not limited to this, and other materials, for example, ceramics having a rigidity similar to that of metal are used as the core material. You may

なお、本実施例は固定スクロール部材21の構成につい
て述べたが、反対に、同様の構成を、前記第1図(b)に
示した旋回スクロール部材3に適用することもできる。
Although the present embodiment has described the structure of the fixed scroll member 21, on the contrary, the same structure can be applied to the orbiting scroll member 3 shown in FIG. 1 (b).

第3の実施例を第14図に示す。第14図は固定スクロ
ール部材23の歯23bと旋回スクロール部材24の歯
24bが組合された状態での要部断面図である。先ず旋
回スクロール部材24について説明する。旋回スクロー
ル部材24は、前記の第一の実施例における金属製芯材
3dと同様の芯材24dの底板24aの歯形成反対面お
よび鏡板(図示せず)の摺動面を除いた面を樹脂により
被覆して樹脂層1を形成し、その際底板24aの摺動面
(固定スクロール23の歯23bの先端との摺動面)2
4a′となる金属製の摺動板25を埋設して一体成形し
て形成したものである。摺動板25は歯24bの形状に
関係した渦巻状の金属製薄板であり、性状は前記第11
図における摺動板22と同様である。固定スクロール部
材23も上記旋回スクロール部材24と同様に摺動板2
5を底板23aの摺動面23a′として埋設してなる。
The third embodiment is shown in FIG. FIG. 14 is a cross-sectional view of an essential part in a state where the teeth 23b of the fixed scroll member 23 and the teeth 24b of the orbiting scroll member 24 are combined. First, the orbiting scroll member 24 will be described. The orbiting scroll member 24 is made of resin except for the surface opposite to the tooth formation of the bottom plate 24a of the core member 24d similar to the metal core member 3d in the first embodiment and the sliding surface of the end plate (not shown). To form the resin layer 1, and at that time, the sliding surface of the bottom plate 24a (the sliding surface with the tips of the teeth 23b of the fixed scroll 23) 2
It is formed by embedding and integrally molding a metal sliding plate 25 to be 4a '. The sliding plate 25 is a spiral thin metal plate related to the shape of the teeth 24b, and has the property of the eleventh aspect.
It is similar to the sliding plate 22 in the figure. The fixed scroll member 23 is also the sliding plate 2 like the orbiting scroll member 24.
5 is embedded as a sliding surface 23a 'of the bottom plate 23a.

本実施例によれば、前記第1図(a),(b)に示した鏡板を
有するスクロール部材において、過負荷などで底板と歯
先端とが摺動接触する場合に対応できるので、摺動特性
の信頼性をより一層向上させる効果がある。また、鏡板
のないスクロール部材も従来知られているが、そのよう
なスクロール部材の場合には歯の先端部と底板の底面部
とが圧接摺動部となるので、本実施例の構成を適用する
ことは、摺動特性の信頼性の確保に極めて有効である。
According to this embodiment, in the scroll member having the end plate shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), it is possible to deal with the case where the bottom plate and the tooth tip are in sliding contact with each other due to overloading, etc. This has the effect of further improving the reliability of the characteristics. Further, a scroll member without a mirror plate is conventionally known, but in the case of such a scroll member, since the tip end portion of the tooth and the bottom face portion of the bottom plate are pressure contact sliding parts, the configuration of this embodiment is applied. It is extremely effective to secure the reliability of the sliding characteristics.

なお、摺動板25のコーナー部で、樹脂層1の厚さtの
不足、切欠き効果による応力集中によって強度信頼性が
不十分となりやすい。このような場合には、第15図に
示すように、摺動板25の角を取ること、底板24aの
底部の樹脂層1の厚さt2を他部の厚さt1より大とする
ことで改善される。また、第16図に示すように、芯材
26dの歯26bの付根部に溝、例えば半径R1の半円
状の溝を設けることにより、上記の問題が改善されると
ともに、前記第9図に示す実施例では歯付根のRは歯先
端と同一でなければならない制約があって芯材の歯付根
部の曲率半径Rは制限されるが、これに対して本実施例
では上記半径R1はRと無関係であるから、芯材26d
の歯付根部の応力集中を緩和させ強度信頼性を向上させ
る効果がある。
At the corners of the sliding plate 25, strength reliability tends to be insufficient due to insufficient thickness t of the resin layer 1 and stress concentration due to the notch effect. In such a case, as shown in FIG. 15, the corners of the sliding plate 25 are removed, and the thickness t 2 of the resin layer 1 at the bottom of the bottom plate 24a is made larger than the thickness t 1 of the other portions. It will be improved. Further, as shown in FIG. 16, by providing a groove, for example, a semicircular groove having a radius R 1 in the root portion of the tooth 26b of the core member 26d, the above-mentioned problem is improved and the above-mentioned FIG. In the embodiment shown in (1), the radius R of the tooth root is restricted to be the same as the tooth tip, and the radius of curvature R of the tooth root of the core material is limited. On the other hand, in the present embodiment, the radius R 1 Is unrelated to R, the core material 26d
It has the effect of alleviating the stress concentration at the root of the tooth and improving the strength reliability.

なお、上記実施例は芯材24dを樹脂で被覆成形すると
き摺動板25を同時に埋込み成形するものとして述べた
が、芯材を被覆成形後に摺動板25を挿入設置してもよ
い。
In the above embodiment, the sliding plate 25 is embedded and molded at the same time when the core material 24d is covered and molded with resin, but the sliding plate 25 may be inserted and installed after the core material is covered and molded.

スクロール部材の歯に係る他の実施例を第17図に示
す。第17図は歯の先端部を示す要部断面図である。前
記の第一の実施例における金属製芯材2dと同様の芯材
dの表面を樹脂により被覆して樹脂層1を形成してあ
り、樹脂形成した歯bの先端部断面の外形形状は、コー
ナ部はR2,中央部はR2の半径の円弧からなる。R3
主に樹脂成形可能な小さな値、例えばR3=0.5mmと
し、R2は十分大きな値、例えば歯先端の厚さの3倍と
してあり、芯材dの先端部半径R4とは直接は関係のな
い値である。一方、歯と底板とで形成する圧縮空間から
隣接する圧縮空間に圧縮流体が漏れることを防ぐために
は、歯の先端部のシール幅の厚いことが有効である。と
ころで、前記第一の実施例における歯の先端形状(第1
8図にその要部断面図を示す。)におけるシール幅a
は、歯の厚さを従来のスクロール部材の歯のそれと同じ
約3.5mm程度とすると、テーパ角θ、先端のRを考え
ると、a=0.5mm程度である。これに対し、第17図
の本実施例では、歯先端コーナ部R3を小さく、また中
央部R2を大きくとることで有効なシール幅a′を約
1.5mmとすることが出来、樹脂で成形したスクロール
部材を用いたスクロール圧縮機の性能向上に効果があ
る。また、歯先端が底板摺動面に対し摺動するとき、歯
先端がR2の曲率半径をもつため、潤滑油膜の形成が容
易となり摺動特性の信頼性向上に効果がある。
Another embodiment relating to the teeth of the scroll member is shown in FIG. FIG. 17 is a cross-sectional view of the main parts showing the tip of the tooth. A resin layer 1 is formed by coating the surface of a core material d similar to the metal core material 2d in the first embodiment with a resin, and the outer shape of the resin-formed tooth b at the tip cross section is: The corner portion is R 2 and the central portion is an arc having a radius of R 2 . R 3 is mainly a small value that enables resin molding, for example, R 3 = 0.5 mm, R 2 is a sufficiently large value, for example, 3 times the thickness of the tooth tip, and the tip end radius R 4 of the core material d is Is a value that is not directly related. On the other hand, in order to prevent the compressed fluid from leaking from the compression space formed by the tooth and the bottom plate to the adjacent compression space, it is effective to have a large seal width at the tip of the tooth. By the way, the tooth tip shape in the first embodiment (first
FIG. 8 shows a sectional view of the main part. ) Seal width a
When the thickness of the teeth is about 3.5 mm, which is the same as that of the teeth of the conventional scroll member, considering the taper angle θ and the radius R of the tip, a is about 0.5 mm. In contrast, in this embodiment of FIG. 17, it is possible to reduce the tooth tip corner portion R 3, also an effective seal width a 'by a large central portion R 2 of about 1.5 mm, the resin It is effective in improving the performance of the scroll compressor using the scroll member molded in Step 1. Further, when the tooth tips slide on the sliding surface of the bottom plate, the tooth tips have a radius of curvature of R 2 , so that the formation of a lubricating oil film is facilitated and the reliability of sliding characteristics is improved.

なお、本実施例の特別な場合として歯先端中央部が平坦
な第19図に示す形状が得られる。
As a special case of this embodiment, the shape shown in FIG. 19 in which the central portion of the tooth tip is flat is obtained.

前記第3の実施例においては第16図に示したように歯
26bの付根には歯先端と同じ半径のRがとってある
が、第20図に示すように上記のRのない場合でも第1
7図および第19図に示した実施例の歯先端形状を用い
ると、歯組合せ時の最終隙間を小さくすることが可能と
なり、歯形状の設計の自由度が増える。
In the third embodiment, as shown in FIG. 16, the root of the tooth 26b has an R having the same radius as the tip of the tooth, but as shown in FIG. 1
By using the tooth tip shapes of the embodiments shown in FIGS. 7 and 19, it is possible to reduce the final clearance at the time of tooth combination, and the degree of freedom in designing the tooth shape is increased.

本発明の更に他の実施例を第21図に示す。第21図は
樹脂層26の表面部分を示す断面図である。本実施例
は、前記第1の実施例で述べたスクロール部材の樹脂層
において、少くとも圧接摺動する部位を樹脂層26で形
成したものである。該樹脂層26は、第1の実施例で述
べた成形用の樹脂で内部層26bを形成し、該内部層2
6bの表面に、可撓性に富み耐熱性、摩擦特性の優れた
ポリイミド系樹脂(これは〔発明が解決しようとする問
題点〕の項で述べた樹脂Cに相当する)の薄膜で表面層
26aを形成したものである。本実施例のスクロール部
材の圧接摺動部は樹脂層26で形成されているため、該
樹脂層26の表面層26aの効果、すなわち第7図に示
した樹脂Cの摩擦係数μが高面圧Pまで低い値を保持す
ることにより、片当りなど局部面圧の上昇に対してかじ
りなど摺動特性上の問題が発生しない信頼性の高いスク
ロール部材を得ることが出来る。
FIG. 21 shows still another embodiment of the present invention. FIG. 21 is a sectional view showing the surface portion of the resin layer 26. In this embodiment, in the resin layer of the scroll member described in the first embodiment, at least the portion that slides in pressure contact is formed by the resin layer 26. The resin layer 26 forms the inner layer 26b with the molding resin described in the first embodiment.
The surface of 6b is a thin layer of a polyimide resin (which corresponds to the resin C described in [Problems to be solved by the invention]) having excellent flexibility, heat resistance and friction characteristics on the surface of 6b. 26a is formed. Since the pressure contact sliding portion of the scroll member of this embodiment is formed of the resin layer 26, the effect of the surface layer 26a of the resin layer 26, that is, the friction coefficient μ of the resin C shown in FIG. By maintaining a low value up to P, it is possible to obtain a highly reliable scroll member that does not cause a problem in sliding characteristics such as galling due to an increase in local surface pressure such as one-sided contact.

上記樹脂層26を形成する方法について説明すると、樹
脂成形の型における該樹脂層26に対応する面に、別に
用意した表面層26a用の樹脂フィルムを設置し、同時
に芯材を設置し、真空・射出圧縮成形法によって精密成
形して該樹脂層26が形成される。
Explaining the method of forming the resin layer 26, a separately prepared resin film for the surface layer 26a is placed on the surface corresponding to the resin layer 26 in the resin molding die, and at the same time, the core material is placed and the vacuum / The resin layer 26 is formed by precision molding by injection compression molding.

なお、表面の上記樹脂層26aはポリイミド系樹脂に限
らず耐熱性、可撓性、摩擦特性に優れた樹脂であればよ
く、例えばエポキシ樹脂、PTFE(ポリテトラフロロ
エチレン)樹脂などのフッ素樹脂などでもよい。また、
樹脂層26は一体成形した二層構造としたが、これに限
るものではなく、表面層26aとなるポリイミド系樹脂
のフィルムを内部層26bの成形後に接着接合してもよ
く、あるいは平均面圧が低いときには、内部層26bを
成形した後に摺動部に樹脂層26aに相当する樹脂フィ
ルムを挿入設置してもよい。
The resin layer 26a on the surface is not limited to a polyimide resin, but may be any resin having excellent heat resistance, flexibility, and friction characteristics, such as an epoxy resin and a fluororesin such as PTFE (polytetrafluoroethylene) resin. But it's okay. Also,
The resin layer 26 has a two-layer structure integrally formed, but the present invention is not limited to this, and a polyimide resin film serving as the surface layer 26a may be adhesively bonded after forming the inner layer 26b, or the average surface pressure may be reduced. When the temperature is low, a resin film corresponding to the resin layer 26a may be inserted and installed in the sliding portion after the inner layer 26b is molded.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、固定および旋回両スクロール部材の軽
量化が図れると共に、両スクロール部材の圧接摺動部の
摺動特性を良好にすることができ、また、いずれか一方
のスクロール部材の摺動部金属面以外の面は機械加工仕
上げの必要がないので製造における生産性を向上させる
ことができる。さらに、両スクロール部材の歯は、いず
れも金属製端板と一体的な金属芯材を樹脂層で被覆した
ものよりなるので、スクロール部材の剛性が大きく、変
形が少いので摺動特性の信頼性が更に向上する。
According to the present invention, the weight of both fixed and orbiting scroll members can be reduced, and the sliding characteristics of the pressure contact sliding portions of both scroll members can be improved, and the sliding of either one of the scroll members can be improved. Since it is not necessary to machine finish the surfaces other than the metal surface, productivity in manufacturing can be improved. Further, since the teeth of both scroll members are each made of a metal core material integrated with a metal end plate and covered with a resin layer, the scroll member has high rigidity and little deformation, so the sliding characteristics are reliable. The property is further improved.

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

第1図(a),(b)は本発明の第1の実施例に係る固定スク
ロール部材と旋回スクロール部材を夫々示す略示断面
図、第2図は従来のスクロール圧縮機の一例を示す要部
略示断面図、第3図〜は第2図に係るスクロール圧
縮機の圧縮動作を説明するための断面図、第4図は第2
図における固定および旋回両スクロール部材の歯を示す
要部拡大断面図、第5図は樹脂被覆を有する従来の固定
および旋回両スクロール部材の例を示す断面図、第6図
は要素試験を説明するための要部略示断面図、第7図お
よび第8図は要素試験結果を示す図面、第9図は第1図
における歯の近傍の詳細を示す要部拡大断面図、第10
図は第1図に係る固定スクロール部材と旋回スクロール
部材との組合せ状態を示す要部断面図、第11図は本発
明の第2の実施例に係る固定スクロール部材を示す略示
断面図、第12図および第13図は第11図に係る他の
実施例を示す要部略示断面図、第14図は本発明の第3
の実施例に係る固定スクロール部材と旋回スクロール部
材との組合せ状態を示す要部断面図、第15図および第
16図は第14図に係る他の実施例を示す要部断面図、
第17図は本発明の他の実施例に係るスクロール部材の
歯を示す要部断面図、第18図は第1の実施例に係るス
クロール部材の歯を示す要部断面図、第19図および第
20図はスクロール部材の他の実施例の歯に関する要部
断面図、第21図は本発明の更に他の実施例に係るスク
ロール部材の樹脂層を示す要部断面図である。 1……樹脂層、2……固定スクロール部材 3……旋回スクロール部材、2a,3a……底板 2b,3b……歯、2c,3c……鏡板 2c′……摺動面、2d,3d……芯材 21……固定スクロール部材、22,25……摺動板 26……樹脂層、26a……表面層。
1 (a) and 1 (b) are schematic sectional views showing a fixed scroll member and an orbiting scroll member, respectively, according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic view showing an example of a conventional scroll compressor. 3 is a schematic cross-sectional view of a part, FIG. 3 to FIG. 3 are cross-sectional views for explaining the compression operation of the scroll compressor according to FIG. 2, and FIG.
FIG. 5 is an enlarged sectional view of an essential part showing teeth of both fixed and orbiting scroll members in the figure, FIG. 5 is a sectional view showing an example of a conventional fixed and orbiting scroll member having a resin coating, and FIG. FIG. 7 and FIG. 8 are schematic cross-sectional views of essential parts for the purpose, and FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view of essential parts showing details of the vicinity of the tooth in FIG.
FIG. 11 is a sectional view of an essential part showing a combined state of a fixed scroll member and an orbiting scroll member according to FIG. 1, and FIG. 11 is a schematic sectional view showing a fixed scroll member according to a second embodiment of the present invention. 12 and 13 are schematic cross-sectional views of a main part showing another embodiment according to FIG. 11, and FIG. 14 is a third embodiment of the present invention.
15 is a cross-sectional view of a main part showing a combined state of the fixed scroll member and the orbiting scroll member according to the embodiment of the present invention, and FIGS. 15 and 16 are cross-sectional views of the main part of the other embodiment according to FIG.
FIG. 17 is a cross-sectional view of essential parts showing teeth of a scroll member according to another embodiment of the present invention, FIG. 18 is a cross-sectional view of essential parts showing teeth of a scroll member according to the first embodiment, FIG. 19 and FIG. 20 is a cross-sectional view of relevant parts of a tooth of another embodiment of a scroll member, and FIG. 21 is a cross-sectional view of essential parts showing a resin layer of a scroll member according to yet another embodiment of the present invention. 1 ... Resin layer, 2 ... Fixed scroll member 3 ... Orbiting scroll member, 2a, 3a ... Bottom plate 2b, 3b ... Teeth 2c, 3c ... End plate 2c '... Sliding surface, 2d, 3d ... ... Core material 21 ... Fixed scroll member, 22,25 ... Sliding plate 26 ... Resin layer, 26a ... Surface layer.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊地 勝昭 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 前田 英二 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所清水工場内 (72)発明者 国方 優 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所清水工場内 (72)発明者 金井 保之 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所清水工場内 (72)発明者 金田 愛三 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 中村 省三 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−38187(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Katsuaki Kikuchi 502 Jinritsucho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Machinery Research Institute, Hiritsu Manufacturing Co., Ltd. (72) Eiji Maeda 390 Muramatsu, Shimizu-shi, Shizuoka Hitachi, Ltd. Shimizu Plant (72) Inventor Yu Kunikata, 390 Muramatsu, Shimizu City, Shizuoka Prefecture, Hitachi Ltd., Shimizu Plant (72) Inventor, Yasuyuki Kanai, 390, Muramatsu, Shimizu City, Shizuoka Prefecture, Hitachi Ltd., Shimizu Plant (72) Inventor Aizo Kaneda, 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa, Ltd., Hitachi, Ltd., Production Technology Research Institute (72) Inventor, Shozo Nakamura, 292, Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama, Kanagawa Prefecture, Hitachi, Ltd. 56) References JP-A-61-38187 (JP, A)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】端板および該端板に一体的に直立した渦巻
き形状の歯を各々具有した固定スクロール部材および旋
回スクロール部材を互に歯を内側に向けて対向するよう
に組合せ、固定スクロール部材に対して旋回スクロール
部材を自転なしに旋回運動させることにより、固定およ
び旋回両スクロール部材の形成する圧縮室でガスを圧縮
して吐出させるようにしたスクロール圧縮機において、 両スクロール部材の歯および歯底が、それぞれ20〜1
00μmRmaxの表面粗さの金属芯材面および金属歯底面
を樹脂層にて被覆したものよりなり、両スクロール部材
の鏡板同士が主な圧接摺動部となる場合には、該圧接摺
動部は、一方の鏡板面が樹脂面となり、他方の鏡板面が
金属面となるように形成されており、また、両スクロー
ル部材それぞれの歯先面および歯底面間が主な圧接摺動
部となる場合には、該圧接摺動部は、それぞれの歯先面
が樹脂面となり、それぞれの歯底面が前記被覆した樹脂
層上に配置した金属性摺動板の金属面となるように形成
されていることを特徴とするスクロール圧縮機。
1. A fixed scroll member in which a fixed scroll member and an orbiting scroll member each having an end plate and spiral teeth integrally upright on the end plate are combined so as to face each other with their teeth facing inward. With respect to the scroll compressor in which the orbiting scroll member is orbited without rotating, the gas is compressed and discharged in the compression chamber formed by the fixed and orbiting scroll members. 20 to 1 at the bottom
In the case where the end plates of both scroll members are main pressure contact sliding parts, the pressure contact sliding parts are composed of a metal core material surface having a surface roughness of 00 μm Rmax and metal tooth bottom surfaces covered with a resin layer. When one end plate surface is a resin surface and the other end plate surface is a metal surface, and the main pressure contact sliding part is between the tooth top surface and the tooth bottom surface of both scroll members. The press contact sliding portion is formed such that each tooth tip surface is a resin surface and each tooth bottom surface is a metal surface of a metallic sliding plate disposed on the coated resin layer. A scroll compressor characterized in that
【請求項2】前記樹脂層を形成する樹脂が、エポキシ樹
脂に石英微細粉および所望により更に固体潤滑剤を配合
してなる樹脂組成物であることを特徴とする特許請求の
範囲第1項に記載のスクロール圧縮機。
2. The resin composition for forming the resin layer is a resin composition obtained by mixing quartz fine powder and optionally a solid lubricant in an epoxy resin. The scroll compressor described.
【請求項3】前記の圧接摺動部の樹脂面は、耐熱性・耐
摩耗性の優れた樹脂よりなる内部層と可撓性に富む耐熱
性・摩擦特性の優れた樹脂よりなる表面層との二層構造
を持つ樹脂層で与えられることを特徴とする特許請求の
範囲第1項または第2項のいずれかに記載のスクロール
圧縮機。
3. The resin surface of the pressure contact sliding portion has an inner layer made of a resin having excellent heat resistance and wear resistance and a surface layer made of a resin having excellent heat resistance and friction characteristics which is rich in flexibility. 3. The scroll compressor according to claim 1, wherein the scroll compressor is provided by a resin layer having a two-layer structure.
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