(57)【要約】【課題】量産する上においても、冷媒の漏れをより確実に抑制できるとともに、動力損失を生じ難いスクロール型圧縮機を提供する。【解決手段】本発明の製造方法では、第１工程において、バインダ樹脂と、固体潤滑剤と、バインダ樹脂を紫外線によって重合及びフロンタル重合可能であるとともに熱重合可能な硬化剤とを含有するコーティング材を用意する。第２工程でコーティング材を塗布して塗布層を形成し、第３工程で塗布層に紫外線を照射することにより塗布層を非流動層にする。第４工程でスクロール型圧縮機を組付け、第５工程において、スクロール型圧縮機を作動することによって非流動層中のバインダ樹脂をフロンタル重合するとともに熱重合し、非流動層を硬化層にする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定基板及び固定渦巻壁を有する固定スクロールと、可動基板及び可動渦巻壁とを有する可動スクロールとを備え、前記固定基板、前記固定渦巻壁、前記可動基板及び前記可動渦巻壁は容積が変更される圧縮室を形成するスクロール型圧縮機の製造方法であって、
バインダ樹脂と、固体潤滑剤と、前記バインダ樹脂を紫外線によって重合及びフロンタル重合可能であるとともに熱重合可能な硬化剤とを含有するコーティング材を用意する第１工程と、
前記固定スクロールの前記固定基板及び前記固定渦巻壁並びに前記可動スクロールの前記可動基板及び前記可動渦巻壁の少なくとも一方に前記コーティング材を塗布して塗布層を形成する第２工程と、
前記塗布層に紫外線を照射することにより前記塗布層中の前記バインダ樹脂を重合し、前記塗布層を非流動性を有しつつ成形可能な状態な非流動層にする第３工程と、
前記第３工程後、前記固定スクロール及び前記可動スクロールにより前記スクロール型圧縮機を組付ける第４工程と、
前記第４工程後、前記スクロール型圧縮機を作動することによって前記非流動層中の前記バインダ樹脂をフロンタル重合するとともに熱重合し、前記非流動層を硬化層にする第５工程とを備えていることを特徴とするスクロール型圧縮機の製造方法。
【請求項２】
前記第２工程では、前記固定スクロールの前記固定基板及び前記固定渦巻壁に前記塗布層を形成する請求項１記載のスクロール型圧縮機の製造方法。
【請求項３】
前記第２工程では、前記可動スクロールの前記可動基板及び前記可動渦巻壁に前記塗布層を形成する請求項１記載のスクロール型圧縮機の製造方法。
【請求項４】
固定基板及び固定渦巻壁を有する固定スクロールと、可動基板及び可動渦巻壁とを有する可動スクロールとを備え、前記固定基板、前記固定渦巻壁、前記可動基板及び前記可動渦巻壁によって容積が変更される圧縮室を形成するスクロール型圧縮機であって、
前記固定スクロールの前記固定基板及び前記固定渦巻壁並びに前記可動スクロールの前記可動基板及び前記可動渦巻壁の少なくとも一方には硬化層が形成され、
前記硬化層は、バインダ樹脂と、固体潤滑剤とを含有し、紫外線による重合及びフロンタル重合並びに熱重合したものであることを特徴とするスクロール型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスクロール型圧縮機及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スクロール型圧縮機は、固定スクロール及び可動スクロールを備えている。固定スクロールは、固定基板及び固定渦巻壁を有している。可動スクロールは、可動基板及び可動渦巻壁とを有している。固定基板、固定渦巻壁、可動基板及び可動渦巻壁は容積が変更される圧縮室を形成している。
【０００３】
特許文献１にこのスクロール型圧縮機の従来の製造方法が開示されている。この製造方法は第１〜４工程を備えている。第１工程ではコーティング材を用意する。コーティング材は、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）と、粒子状の二硫化モリブデン（ＭｏＳ2）とを含有している。このコーティング材は乾燥及び加熱によって硬化するものである。第２工程では、固定スクロールの固定基板及び固定渦巻壁並びに可動スクロールの可動基板及び可動渦巻壁にコーティング材を塗布して塗布層を形成する。第３工程では、塗布層が硬化する前、固定スクロール及び可動スクロールによりスクロール型圧縮機を組付ける。第４工程では、第３工程後、スクロール型圧縮機を作動することによって塗布層を乾燥及び加熱によって硬化し、硬化層にする。この間、硬化層は、固定スクロールと可動スクロールとの相対移動によって両者の間隙を極小とすることができると考えられる。
【０００４】
このため、こうして得られるスクロール型圧縮機は、圧縮室からの冷媒の漏れを抑制できると考えられる。また、硬化層は、ＰＡＩ中に粒子状の二硫化モリブデンが分散されているため、固定スクロールと可動スクロールとが良好に摺動すると考えられる。こうして、このスクロール型圧縮機は優れた冷凍能力を発揮すると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３５２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、スクロール型圧縮機を量産する場合、固定スクロールと可動スクロールとの間隙は個々にばらつきやすい。このため、上記の製造方法のように、塗布層が硬化する前にスクロール型圧縮機を組付け、スクロール型圧縮機を作動することのみによって塗布層を硬化させると、塗布層が不適切に偏った部分を有する状態で硬化して硬化層となる場合がある。この場合、固定スクロールと可動スクロールとの間隙を極小とすべき硬化層が逆に間隙を生じさせ、冷媒の漏れを助長してしまうおそれがある。また、硬化層の不適切に偏った部分が可動スクロールの固定スクロールに対する相対移動を阻害し、動力損失を生じ易い。
【０００７】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、量産する上においても、冷媒の漏れをより確実に抑制できるとともに、動力損失を生じ難いスクロール型圧縮機を提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のスクロール型圧縮機の製造方法は、固定基板及び固定渦巻壁を有する固定スクロールと、可動基板及び可動渦巻壁とを有する可動スクロールとを備え、前記固定基板、前記固定渦巻壁、前記可動基板及び前記可動渦巻壁は容積が変更される圧縮室を形成するスクロール型圧縮機の製造方法であって、
バインダ樹脂と、固体潤滑剤と、前記バインダ樹脂を紫外線によって重合及びフロンタル重合可能であるとともに熱重合可能な硬化剤とを含有するコーティング材を用意する第１工程と、
前記固定スクロールの前記固定基板及び前記固定渦巻壁並びに前記可動スクロールの前記可動基板及び前記可動渦巻壁の少なくとも一方に前記コーティング材を塗布して塗布層を形成する第２工程と、
前記塗布層に紫外線を照射することにより前記塗布層中の前記バインダ樹脂を重合し、前記塗布層を非流動性を有しつつ成形可能な状態な非流動層にする第３工程と、
前記第３工程後、前記固定スクロール及び前記可動スクロールにより前記スクロール型圧縮機を組付ける第４工程と、
前記第４工程後、前記スクロール型圧縮機を作動することによって前記非流動層中の前記バインダ樹脂をフロンタル重合するとともに熱重合し、前記非流動層を硬化層にする第５工程とを備えていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の製造方法では、第１工程でコーティング材を用意し、第２工程でこのコーティング材を固定スクロールや可動スクロールの所定箇所に塗布して塗布層を形成し、第３工程でこの塗布層に紫外線を照射する。この際、塗布層中のバインダ樹脂が硬化剤によって紫外線で重合する。このため、塗布層は、非流動性を有しつつ成形可能な状態の非流動層になる。この後、第４工程でスクロール型圧縮機を組付け、第５工程でスクロール型圧縮機を作動する。この際、スクロール型圧縮機内で紫外線の照射が終了していても、非流動層中のバインダ樹脂は硬化剤によってフロンタル重合する。また、非流動層中のバインダ樹脂は、スクロール型圧縮機内の摩擦熱によって加熱され、硬化剤によって熱重合する。こうして、非流動層が硬化層になる。この間、非流動層は、非流動性を有しつつ成形可能な状態であるため、固定スクロールと可動スクロールとの相対移動時に個々の固定スクロール及び可動スクロールに適し易い。このため、硬化層は、より確実に固定スクロールと可動スクロールとの間隙を極小にできる。また、第５工程後には、個々の固定スクロール及び可動スクロールに適した硬化層が可動スクロールの固定スクロールに対する相対移動を阻害せず、動力損失を生じ難い。
【００１０】
したがって、本発明の製造方法で得られたスクロール型圧縮機は、量産する上においても、冷媒の漏れをより確実に抑制できるとともに、動力損失を生じ難い。
【００１１】
第２工程では、固定スクロールの固定基板及び固定渦巻壁に塗布層を形成することが好ましい。すなわち、第２工程では、可動スクロールの可動基板及び可動渦巻壁には塗布層を形成しないことが好ましい。この場合、スクロール型圧縮機を作動しても、固定スクロールは運動をしないため、非流動層には遠心力が作用せず、非流動層が可動スクロールに適した硬化層に成形され易い。また、固定スクロール及び可動スクロールの両者に塗布層を形成すると、固定スクロールの非流動層と可動スクロールの非流動層とが同一の硬度によって両者の間隙を調整し難いが、この場合には、固定スクロールの非流動層がそれより硬度の高い可動スクロールによって成形され易い。さらに、コーティング材の消費量を少なくすることができる。
【００１２】
第２工程では、可動スクロールの可動基板及び可動渦巻壁に塗布層を形成することも好ましい。すなわち、第２工程では、固定スクロールの固定基板及び固定渦巻壁には塗布層を形成しないことが好ましい。固定スクロール及び可動スクロールの両者に塗布層を形成すると、固定スクロールの非流動層と可動スクロールの非流動層とが同一の硬度によって両者の間隙を調整し難いが、この場合には、可動スクロールの非流動層がそれより硬度の高い固定スクロールによって成形され易い。さらに、コーティング材の消費量を少なくすることができる。
【００１３】
本発明のスクロール型圧縮機は、固定基板及び固定渦巻壁を有する固定スクロールと、可動基板及び可動渦巻壁とを有する可動スクロールとを備え、前記固定基板、前記固定渦巻壁、前記可動基板及び前記可動渦巻壁によって容積が変更される圧縮室を形成するスクロール型圧縮機であって、
前記固定スクロールの前記固定基板及び前記固定渦巻壁並びに前記可動スクロールの前記可動基板及び前記可動渦巻壁の少なくとも一方には硬化層が形成され、
前記硬化層は、バインダ樹脂と、固体潤滑剤とを含有し、紫外線による重合及びフロンタル重合並びに熱重合したものであることを特徴とする。
【００１４】
本発明のスクロール型圧縮機では、硬化層が個々の固定スクロール及び可動スクロールに適した状態となっている。このため、このスクロール型圧縮機では、冷媒の漏れが助長されたり、動力損失を生じたりするおそれが低減する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のスクロール型圧縮機では、量産されても、冷媒の漏れをより確実に抑制できるとともに、動力損失を生じ難い。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は実施例１のスクロール型電動圧縮機の断面図である。
【図２】図２は実施例１のスクロール型電動圧縮機における固定スクロール及び可動スクロールの断面図である。
【図３】図３は実施例２のスクロール型電動圧縮機における固定スクロール及び可動スクロールの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜第１工程＞
第１工程では、バインダ樹脂と、固体潤滑剤と、紫外線によってバインダ樹脂を重合及びフロンタル重合可能であるとともに熱重合可能な硬化剤とを含有するコーティング材を用意する。
【００１８】
（バインダ樹脂）
バインダ樹脂は、固体潤滑剤を脱離し難くする固体潤滑剤の保持性、層状の被膜下で繰り返し作用するせん断力に対する耐久性（土台としての硬さ）、破壊されにくい耐摩耗性、耐熱性等を発揮する。バインダ樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリイミド系樹脂、フェノール樹脂等を採用できる。ポリイミド系樹脂としては、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリイミド等を採用することができる。
【００１９】
（固体潤滑剤）
固体潤滑剤は、バインダ樹脂に保持され、最表面で低せん断力及び低摩擦係数を発揮する。固体潤滑剤としては、ＰＴＦＥ等のフッ素樹脂、二硫化モリブデン、グラファイト、超高分子量ポリエチレン、メラミンシアヌレート（ＭＣＡ）、フッ化カルシウムの他、銅及び錫等の軟質金属を採用することができる。
【００２０】
（硬化剤）
硬化剤は、バインダ樹脂を紫外線によって重合及びフロンタル重合可能であるとともに熱重合可能なものを採用する。ここで、紫外線によるフロンタル重合とは、紫外線の照射によって組成物中に重合ゾーンが形成され、紫外線の照射がなくなった後も重合ゾーンが組成物全体に進むラジカル反応をいう。例えば、バインダ樹脂としてエポキシ樹脂やＰＡＩを採用した場合、光酸発生剤と、熱酸発生剤とを採用することができる。
【００２１】
なお、コーティング材は、バインダ樹脂、固体潤滑剤及び硬化剤の他、添加剤を有し得る。添加剤としては、二酸化チタン、第３リン酸カルシウム、アルミナ、シリカ、炭化ケイ素、窒化ケイ素等の硬質粒子のように、硬化層の硬さを向上させるものを採用することができる。
【００２２】
＜第２工程＞
第２工程では、固定スクロールの固定基板及び固定渦巻壁並びに可動スクロールの可動基板及び可動渦巻壁の少なくとも一方にコーティング材を塗布して塗布層を形成する。固定スクロールの固定基板及び固定渦巻壁並びに可動スクロールの可動基板及び可動渦巻壁に塗布層を形成してもよく、固定スクロールの固定基板及び固定渦巻壁のみに塗布層を形成してもよく、可動スクロールの可動基板及び可動渦巻壁のみに塗布層を形成してもよい。固定基板、固定渦巻壁、可動基板及び可動渦巻壁によって圧縮室が形成されるからである。
【００２３】
＜第３工程＞
第３工程では、塗布層に紫外線を照射することにより塗布層中のバインダ樹脂を重合し、塗布層を非流動層にする。非流動層は、コーティング材が流動しない非流動性を有しつつ、硬化が完了していないことから成形可能な状態である。紫外線の照射量及び照射時間は、非流動層の所望の非流動性及び成形可能性の範囲で適宜選択される。
【００２４】
＜第４工程＞
第４工程では、第３工程後、固定スクロール及び可動スクロールによりスクロール型圧縮機を組付ける。
【００２５】
＜第５工程＞
第５工程では、第４工程後、スクロール型圧縮機を作動することによって非流動層中のバインダ樹脂をフロンタル重合するとともに熱重合し、非流動層を硬化層にする。第３工程から第５工程の終了までの時間は、第４工程後の非流動層が所望の非流動性及び成形可能性を呈し、第５工程を終えられる範囲で適宜選択される。スクロール型圧縮機の作動は冷媒を封入しない状態で行なうことが好ましい。スクロール型圧縮機の作動によって圧縮室周りが１５０〜２００°Ｃまで加熱されれば足りる。
【００２６】
（実施例１）
このスクロール型圧縮機は、図１に示すように、車両の空調装置用電動圧縮機である。この電動圧縮機は、スクロール式の圧縮機構１０と、モータ機構１２と、ハウジング１６とを備えている。ハウジング１６は、フロントハウジング１と、モータハウジング３とを有している。
【００２７】
フロントハウジング１とモータハウジング３とは互いに突き合わされ、複数本のボルト９によって相互に締結されている。モータハウジング３は、フロントハウジング１側に開口を有する有底の円筒状をしている。モータハウジング３内には、軸支部材１１が設けられているとともに、軸支部材１１の前方にプレート１４及び固定スクロール１３が設けられている。フロントハウジング１とモータハウジング３とは、固定スクロール１３、プレート１４及び軸支部材１１を互いに当接させた状態で収納している。固定スクロール１３とフロントハウジング１との間にはガスケット２が挟持されている。
【００２８】
モータハウジング３の底壁３ａの内面中央には円筒状の軸支部３ｂが前方に向けて突設されている。一方、軸支部材１１は、円筒状の本体部１１ａと、本体部１１ａの前端の開口縁から外側に張り出す鍔部１１ｂとからなる。本体部１１ａの中央には軸孔１１ｃが貫通して形成されている。鍔部１１ｂはモータハウジング３の内周面に固定されている。鍔部１１ｂと後述する可動スクロール１５との間には、可動スクロール１５の自転を規制し、公転のみを可能とする自転阻止機構１７が設けられている。
【００２９】
軸孔１１ｃには前後方向に延びる回転軸１９が挿通されている。軸支部材１１と軸支部３ｂとには、回転軸１９の各端部がラジアル軸受２１、２３を介して回転可能に支持されている。ラジアル軸受２１の後方にはシール材２５が設けられている。回転軸１９の前端には円柱状の偏心ピン１９ａが突出して形成され、偏心ピン１９ａにはバランスウェイトを有するブッシュ２７が嵌合して支持されている。ブッシュ２７と固定スクロール１３との間にはラジアル軸受２９を介して可動スクロール１５が設けられている。
【００３０】
固定スクロール１３は、図２に示すように、径方向に延びる円板状をなす固定基板１３ａと、固定基板１３ａの外周側で後方に向かって円筒状に延びるシェル１３ｂと、シェル１３ｂの内側で固定基板１３ａから後方に向かって渦巻き状に延びる固定渦巻壁１３ｃとからなる。固定基板１３ａ、シェル１３ｂ及び固定渦巻壁１３ｃの表面には硬化層４３が形成されている。
【００３１】
可動スクロール１５は、径方向に延びる円板状をなす可動基板１５ａと、可動基板１５ａから前方に向かって渦巻き状に延びる可動渦巻壁１５ｂとからなる。可動渦巻壁１５ｂは固定渦巻壁１３ｃに噛み合わされている。図１に示すように、固定基板１３ａ、固定渦巻壁１３ｃ、可動基板１５ａ及び可動渦巻壁１５ｂによって圧縮室３１が区画されている。
【００３２】
モータハウジング３内には、軸支部材１１より後方にモータ室３ｃが形成されている。モータ室３ｃは吸入室を兼ねている。モータ室３ｃ内には、ステータ３３が固定されている。ステータ３３の内側には、回転軸１９に固定されたロータ３５が設けられている。ロータ３５、ステータ３３及び回転軸１９によって圧縮機構１０を駆動させるモータ機構１２が構成されている。モータ機構１２には図示しないインバータによって三相交流電流が供給されるようになっている。ステータ３３への通電によってロータ３５及び回転軸１９が一体に回転すると、その駆動力が偏心ピン１９ａ及びブッシュ２７を介して可動スクロール１５に伝達され、可動スクロール１５が公転するようになっている。
【００３３】
モータハウジング３には、外部とモータ室３ｃとを連通させる吸入口３ｅが貫設されている。吸入口３ｅは、配管によって図示しない蒸発器と接続される。蒸発器は、配管によって膨張弁及び凝縮器と接続される。蒸発器における低圧かつ低温の冷媒は、吸入口３ｅからモータ室３ｃ内に導入され、軸支部材１１に形成された図示しない吸入通路を経て圧縮室３１に供給されるようになっている。
【００３４】
固定スクロール１３の固定基板１３ａとフロントハウジング１との間には吐出室３７が形成されている。固定基板１３ａの中央には吐出ポート１３ｄが貫通して形成され、吐出ポート１３ｄは圧縮室３１と吐出室３７とを連通している。また、固定基板１３ａには、吐出室３７内において、吐出弁３９とリテーナ４１とが設けられている。
【００３５】
フロントハウジング１には、外部と吐出室３７とを連通させる吐出口１ａが貫設されている。吐出口１ａは、図示しない凝縮器に配管によって接続される。吐出室３７に導入された冷媒は、吐出口１ａを介して凝縮器に排出される。モータ室３ｃ、回転軸１９、ブッシュ２７、ラジアル軸受２９、可動スクロール１５、固定スクロール１３、吐出室３７、吐出弁３９、リテーナ４１等によって冷媒の圧縮を行なう圧縮機構１０が構成されている。吐出室３７内にはオイルセパレータも含み得る。
【００３６】
上記のように構成された電動圧縮機は以下のように製造される。
＜第１工程＞
表１に組成を示すコーティング材を用意する。
【００３７】
【表１】
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【００３８】
＜第２工程＞
固定スクロール１３の固定基板１３ａ、シェル１３ｂ及び固定渦巻壁１３ｃの表面にスプレーによって塗布層を形成する。
【００３９】
＜第３工程＞
固定スクロール１３を紫外線照射装置内に入れ、塗布層に所定照射量及び所定時間紫外線を照射する。この際、塗布層中のバインダ樹脂が硬化剤によって紫外線で重合する。このため、塗布層は、非流動性を有しつつ成形可能な状態な非流動層になる。
【００４０】
＜第４工程＞
ハウジング１６、固定スクロール１３、可動スクロール１５等により電動圧縮機を組付ける。
【００４１】
＜第５工程＞
冷媒を封入しない状態で電動圧縮機を作動する。この際、電動圧縮機内で紫外線の照射が終了していても、非流動層中のバインダ樹脂は硬化剤によってフロンタル重合する。また、非流動層中のバインダ樹脂は、電動圧縮機内の摩擦熱によって１５０〜２００°Ｃに加熱され、硬化剤によって熱重合する。こうして、非流動層が硬化層４３になる。この間、非流動層は、非流動性を有しつつ成形可能な状態であるため、固定スクロール１３と可動スクロール１５との相対移動時に個々の固定スクロール１３及び可動スクロール１５に適し易い。このため、硬化層４３は、より確実に固定スクロール１３と可動スクロール１５との間隙を極小にできる。また、第５工程後には、個々の固定スクロール１３及び可動スクロール１５に適した硬化層４３が可動スクロール１５の固定スクロール１３に対する相対移動を阻害せず、動力損失を生じ難い。
【００４２】
したがって、こうして得られた電動圧縮機は、量産する上においても、冷媒の漏れをより確実に抑制できるとともに、動力損失を生じ難い。
【００４３】
また、この製造方法では、固定スクロール１３のみに塗布層を形成し、可動スクロール１５には塗布層を形成していないため、非流動層が可動スクロール１５に適した硬化層４３に成形され易い。また、固定スクロール１３の非流動層がそれより硬度の高い可動スクロール１５によって成形され易い。さらに、コーティング材の消費量を少なくすることができる。
【００４４】
（実施例２）
この製造方法では、図３に示すように、第２工程において、可動スクロール１５の可動基板１５ａ及び可動渦巻壁１５ｂのみに塗布層を形成し、塗布層を非流動層、ひいては硬化層４５としている。他の構成及び工程は実施例１と同様である。
【００４５】
この製造方法では、可動スクロール１５の非流動層がそれより硬度の高い固定スクロール１３によって成形され易い。他の作用効果は実施例１と同様である。
【００４６】
以上において、本発明を実施例１、２に即して説明したが、本発明は上記実施例１、２に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【００４７】
例えば、本発明のスクロール型圧縮機は、電動でなく、ベルト駆動されるものであってもよい。また、第４工程において、電動圧縮機の圧縮機構１０だけを組み付けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は空調装置の製造方法等に利用可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１３ａ…固定基板
１３ｃ…固定渦巻壁
１３…固定スクロール
１５ａ…可動基板
１５ｂ…可動渦巻壁
１５…可動スクロール
３１…圧縮室
４３、４５…硬化層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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