(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鏡板面から渦巻状ラップが直立する固定スクロールの加工方法において、当該固定スクロールの外側面、フランジ面および天板面を切削荒加工し、その荒加工部分をチャックで把持した状態で渦巻状ラップを仕上げる第一の工程と、前記チャックで把持したまま当該固定スクロールの外周面、鏡板面および歯先面を研削加工し、前記鏡板面を前記外周面および歯先面より凹ませて成形する第二の工程と、前記第二の工程後の外周面、鏡板面および歯先面を研磨加工し、前記鏡板面に前記研削加工の砥粒条痕が残留する状態で研磨加工を終了する第三の工程とからなることを特徴とする固定スクロールの加工方法。
【請求項２】
固定スクロールの外周面、鏡板面および歯先面の研磨方法であって、回転する円盤状砥石に当該固定スクロールの外周面、鏡板面および歯先面を当接し、当該固定スクロールを回転させ、かつ揺動運動させながら、前記固定スクロールに前記鏡板面の反対方向から、球体を用いて構成される自在継ぎ手構造の加圧プレートを介して圧力を加え、研磨することを特徴とする請求項１記載の固定スクロールの加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、空気調和機などに使用されるスクロール圧縮機の固定スクロールに係り、特に旋回スクロールとの組合せによってポンプを形成する、精密な研磨加工を施した固定スクロールおよびその加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スクロール圧縮機は、例えば、特開平１−１８７３８８号公報に記載されているように、固定スクロールと旋回スクロールの鏡板面同士を当接させ、それぞれの鏡板面に直立して形成された渦巻状ラップを、微小な間隔で組合せ圧縮機能を得ている。
ここで、ポンプ部（圧縮機構部）を、図６および図７を参照して説明する。
図６は、一般的なスクロール圧縮機の圧縮機構部の断面図、図７は、図６の固定スクロールを示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は斜視図である。
【０００３】
図６において、１１は固定スクロール、１１ａは外周面、１１ｂは鏡板面、１１ｃは歯先面、１１ｄは、渦巻状のスクロールラップ（以下単にラップという）、１１ｅは、スクロール溝の底面、１１ｉは吸入口、１１ｊは吐出口である。
外周面１１ａ、鏡板面１１ｂ、および歯先面１１ｃは、同一平面にあり、図７に詳細を示すように、前記平面上の円周に形成した油溝１１ｌを境に、外周部が外周面１１ａ、油溝１１ｌを境にスクロール溝までの平面部が鏡板面１１ｂ、スクロールラップの歯先部が歯先面１１ｃとなっている。
【０００４】
１２は旋回スクロール、１２ａは鏡板面、１２ｂは、渦巻状のスクロールラップ（以下単にラップという）、１２ｃは、スクロール溝の底面、１２ｄは歯先面、１２ｅはベアリング、１２ｆはキー溝である。また、１３は、密閉ケース１７内面に固定されたフレーム、１３ａは、フレーム１３に設けたベアリング、１３ｂはキ−溝、１３ｃは台座面、１３ｄは取付け面、１４はオルダムリング、１４ａは突起部である。さらに、１５はクランクシャフト、１５ａは、そのクランクシャフトの偏心部、１６は、固定スクロール１１とフレーム１３とを締結するボルト、１７は密閉ケ−ス、１８は吸入パイプである。
【０００５】
この圧縮機構部の構造をより詳しく説明すると、フレーム１３のベアリング部１３ａにクランクシャフト１５が挿入されており、クランクシャフトの偏心部１５ａは旋回スクロ−ル１２に設けられたベアリング１２ｅに挿入されている。フレームに設けられたキー溝１３ｂと旋回スクロールに設けられたキー溝１２ｆにはオルダム継ぎ手を形成する中空円盤状のオルダムリング1４の突起部１４ａが挿入されており、クランクシャフト１５に締結されたモ−タ（図示せず）によってクランクシャフト１５に与えられる回転運動を、旋回スクロールの旋回運動に変換するように構成されている。
【０００６】
固定スクロール１１は、旋回スクロール１２と組み合わされ、その外周面１１ａを、フレームの取付け面１３ｄに当接されてボルト１６によって締結されている。固定スクロール１１と旋回スクロール１２はそれぞれのラップ１１ｄ，１２ｂの側面間、歯先面底面間に１０±５μｍ程度の微小なクリアランスを形成する状態になっている。また、旋回スクロ−ル１２の鏡板面１２ａは、固定スクロールの鏡板面１１ｂとフレーム１３の台座面１３ｃで形成する間隙に適当なクリアランスをもって納められている。
【０００７】
上記構成のスクロール圧縮機は、クランクシャフト１５の回転によって、旋回スクロール１２のラップ１２ｂが、固定スクロール１１のラップ１１ｄに沿って微小間隙をもって旋回運動をする。このような動作によって、吸入パイプ１８を経由し、固定スクロール１１に設けられた吸入口１１ｉにガスが吸入され、ポンプ内部で順次、中心部に向かって圧縮される。圧縮が完了したガスは、固定スクロール１１の吐出口１１ｊから密閉ケース１７の内部に吐出される。
【０００８】
このような圧縮動作によって、旋回スクロール１２にはポンプ内部の圧力上昇のため、固定スクロ−ルより離反する力が作用する。離反した状態では、期待する圧縮機能を得ることができない。そこで、離反を防止するため、旋回スクロ−ル１２の底面１２ｃに設けた貫通穴（図示せず）から適宜な圧力（以下、中間圧という）のガスを旋回スクロール１２の背面に導き、旋回スクロール１２の鏡板面１２ａを固定スクロール１１の鏡板面１１ｂに押しつける構造を採用している。
【０００９】
以上のようなスクロール圧縮機の性能は、固定スクロール１１と旋回スクロール１２との摺動する部分からのガス洩れ、およびフレーム１３と固定スクロール１１の当接部から密閉容器内の高圧ガスの流入によって左右される。
すなわち、固定スクロール１１の鏡板面１１ｂと旋回スクロール１２の鏡板面１２ａとの間からの中間圧ガスの流入、あるいは固定スクロール１１の歯先面１１ｃと旋回スクロール１２の底面１２ｃとの間からのガス洩れ、あるいは固定スクロール１１の底面１１ｅと旋回スクロール１２の歯先面１２ｄとの間からのガス洩れ、あるいは固定クロール１１の外周面１１ａとフレーム１３の取付け面１３ｄ間からの高圧ガスの流入に左右される。
この、ガス洩れあるいはガス流入は各部品の精度に大きく左右される。
【００１０】
このことから、固定スクロールの加工精度に要求される事項を図７によって説明する。
固定スクロール１１には、その外周面１１ａ、鏡板面１１ｂ、歯先面１１ｃの面粗さが１μｍＲｚ以下に小さく良好で、かつ、形状公差として、その平面度が２μｍ以下に小さく平坦で、さらに姿勢公差として、鏡板面１１ｂを基準とするラップ１１ｄの直角度が３μｍ以下に小さく、かつ、鏡板面を基準とする底面１１ｅの平行度が５μｍ以下に小さく、寸法公差として鏡板面１１ｂと底面１１ｅ間の寸法公差が小さいことが要求される。固定スクロール１１のこれらの各精度の基準は、全て鏡板面１１ｂである。
【００１１】
上記の要求精度に対応するための、従来の固定スクロール１１の加工方法の一例を図８を参照して説明する。
図８は、固定スクロールの従来の加工法の一例を工程を追って示した断面図である。
図８において、１９はマグネットチャック、２０は平面研削砥石、２１は外周チャック、２２はバッキングプレート、２３はエンドミルである。
【００１２】
図８（ａ）および図８（ｂ）は、最終仕上加工をするために必要な高精度基準面を固定スクロール１１の天板１１ｈに設ける工程を示す。
まず図８（ａ）に示すように、荒加工状態の天板１１ｈを平面度の良好なマグネットチャック１９で把持し、外周面１１ａ、鏡板面１１ｂおよび歯先面１１ｃを平面研削砥石２０を使用して加工し、平坦な状態としたのち、図８（ｂ）に示すように、研削加工した前記外周面１１ａ、鏡板面１１ｂおよび歯先面１１ｃを基準にマグネットチャック１９で把持し、天板１１ｈを平面研削砥石２０を用いて平坦な面に加工して、天板１１ｈを後の加工の基準面とする。
なお、図８（ａ）、図８（ｂ）に示した加工が各１回で、天板１１ｈに期待する精度が得られない場合は、図８（ｂ）から再び図８（ａ）の加工に戻り、チャック力を弱めながら、精度が得られるまで図８（ａ）、図８（ｂ）の加工を繰り返す。
【００１３】
図８（ｃ）は、ラップ１１ｄおよび底面１１ｅのエンドミル仕上工程を示し、加工基準とした天板１１ｈをバッキングプレート２２に密着させ、外周チャック２１で固定スクロール１１の外側面１１ｆを把持し、エンドミル２３によってラップ１１ｄと底面１１ｅを仕上加工する。
以上の工程によって、天板１１ｈとラップ１１ｄの直角度は良好に仕上がる。
【００１４】
図８（ｄ）は、外周面１１ａ、鏡板面１１ｂおよび歯先面１１ｃの仕上研削工程を示し、加工基準面とした天板１１ｈをマグネットチャック１９で把持して、平面研削砥石２０を用いて仕上研削する。鏡板面１１ｂと底面１１ｅ間の寸法を、加工中に、何度か加工を中断して測定し、残取代を確認しながら平面研削加工を進める。以上の加工によって、高精度な加工基準である天板１１ｈを基準として、エンドミル加工と平面研削加工間で創成される姿勢公差（直角度、平行度）が良好に仕上がり、砥石接触面積の小さい平面研削加工によるため、形状公差（平面度）と寸法公差と面粗さが良好に仕上がる。
【００１５】
しかし、以上のような従来の加工方法では、まず天板１１ｈに高精度な加工基準を設ける必要があるが、圧縮機の機能上は、天板１１ｈの精度は切削荒加工状態で十分であり、高精度な研削仕上は不要な部分である。すなわち、従来の加工方法における図８（ａ），図８（ｂ）は、固定スクロール１１の機能としては全く不要な工程であり、このような従来の加工方法は、加工のためにのみ必要な高精度仕上工程を含み、生産性において劣悪な加工方法であった。
さらに、平面研削によって１μｍＲｚ以下の面粗さの面を形成するには、熟練した高度の技能が必要で、生産性に乏しい方法であった。
【００１６】
より生産効率を重視した、従来の固定スクロールの加工方法の別の一例を図９を参照して説明する。
図９は、固定スクロールの従来の加工法の他の一例を工程を追って示した断面図である。
図９において、２４は端面研削砥石、２５はラップ盤、２６は遊離砥粒、２７はノズルである。
【００１７】
図９（ａ）は、荒加工した固定スクロール１１の外側面１１ｆを外周チャック２１で把持し、エンドミル２３でラップ１１ｄを仕上げる工程を示す。
図９（ｂ）は、図９（ａ）のチャック状態のままで、端面研削砥石２４を用いて外周面１ａ、鏡板面１ｂおよび歯先面１ｃを、端面研削加工する工程を示す。以上の工程によれば、機能上は高精度が不要な、固定スクロール１１のフランジ面１１ｇ、天板１１ｈは荒加工のままでよく、１チャックで加工するため、エンドミル加工と端面研削加工間で姿勢公差（直角度、平行度）を良好にすることができる。
【００１８】
しかし、図９（ｂ）のような端面研削加工では、高速で回転するカップ形状の端面研削砥石２４に、固定スクロ−ル１１を比較的低速で回転させながら当接させ、切り込みを与えて研削するのが通例であるが、歯先面１１ｃは渦巻形状をしており、端面研削砥石２４に接触している歯先面１１ｃの面積は常に変動し、砥石にかかる負荷が常に変動する。したがって、図９（ｂ）のような加工形態では、円周方向の凹凸は良好にできるものの、研削負荷の変動のため、外周面１１ａ、鏡板面１１ｂおよび歯先面１１ｃ間に凹凸が発生し、径方向の凹凸を小さくするのが困難であった。また、比較的肉薄構造の天板１１ｈが研削による力によって、加工中は変形し、加工後にこの変形が復元することも、径方向の凹凸を小さくするのが困難な原因となっていた。よって、端面研削では、外周面１１ａ、鏡板面１１ｂおよび歯先面１１ｃの平面度を良好にするのが困難であった。
【００１９】
また、砥石接触面積の大きい端面研削であるため、砥石の切れ味を重視するので面粗さ１μｍＲｚ以下を生産性良く、形成するのも困難であった。
そこで、図９（ｂ）の端面研削加工では満足できなかった平坦かつ面粗さの小さい外周面１１ａ、鏡板面１１ｂおよび歯先面１１ｃを形成するため、端面研削加工後に平面ラップ加工により仕上げる工程を示したものが、図９（ｃ）で、回転する円盤形状のラップ盤２５に、加工液に混入した遊離砥粒２６をノズル２７より供給しながら平面ラップ加工をするものである。
【００２０】
図９（ｄ）は、図９（ｃ）の平面ラップ加工で得られる固定スクロール１１の状態の一例を模擬的に示したものである。このような平面ラップ加工では、外周面１１ａ、鏡板面１１ｂおよび歯先面１１ｃの平面度と面粗さは良好にできるものの、鏡板面１１ｂと底面１１ｅとの平行度を良好に維持するための基準は、加工形態から使用できない底面１１ｅ以外になく、前加工の端面研削で得た姿勢公差を維持する基準がない。したがって、底面１１ｅと外周面１１ａ，鏡板面１１ｂ，歯先面１１ｃとの間の平行度、および鏡板面１１ｂとラップ１１ｄとの直角度を安定して高精度に維持することが困難であった。
【００２１】
また、加工形態から底面１１ｅおよび鏡板面１１ｂの寸法を連続的に自動測定しながら加工することは不可能で、加工完了までに、何度か固定スクロール１１を機外に取り出して寸法を点検する必要があった。
このため、上記図９の方法でも、生産性は満足できるものではなかった。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
極めて高精度な固定スクロールの加工を指向する場合、従来は、固定スクロール１１の天板１１ｈ、あるいはフランジ面１１ｇに高精度な加工基準面を設定し、この天板１１ｈあるいはフランジ面１１ｇを基準に仕上加工を行い、最終的に外周面１１ａ、鏡板面１１ｂおよび歯先面１１ｃは、平面研削で仕上げる必要があった。
したがって、圧縮機機能上は高精度が不要な天板１１ｈあるいはフランジ面１１ｇに、精度の高い加工のみに必要とされる基準面を設けることを余儀なくされていた。また、研削のみによって良好な面粗さを得るには、研削能率を犠牲にした加工諸元によらざるをえず、加工効率が低下していた。
【００２３】
本発明の第一の目的は、上記のような第一の問題点を解消するもので、機能上不要な部分の高精度加工を省略し、効率的で高精度な固定スクロールの加工方法を提供することにある。
【００２４】
また、生産効率を重視し、天板１１ｈあるいはフランジ面１１ｇに加工基準を設けず、１チャックでエンドミル加工と端面研削加工を実施し、その後、平面ラップ加工を施すと、１チャック加工で得た姿勢公差（直角度、平行度）が劣化する。さらに、このような平面ラップ加工では加工中に鏡板面１１ｂと底面１１ｅの寸法を機内計測できない。したがって、加工完了までに固定スクロール１１を加工機外に取り出して、寸法点検しながらの加工となる。このため、加工後の平行度測定による精度公差外品の排除も必要で、生産性は、満足できるものではなかった。
【００２５】
本発明の第二の目的は、上記のような第２の問題を解決するもので、研削と研磨の組合せよる工程の加工を可能とし、良好な精度を得ながら、かつ能率的な加工法を提供することを目的とする。
さらに、本発明の第三の目的は、上記の第一あるいは第二の目的が達成された固定スクロールの加工方法によって、機能上不必要な加工基準を設けずに、高精度な固定スクロールを提供し、圧縮機の消費電力低減と信頼性向上に寄与することにある。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
上記第一の目的を達成するために、本発明に係る固定スクロールの加工方法の構成は、鏡板面から渦巻状ラップが直立する固定スクロールの加工方法において、当該固定スクロールの外側面、フランジ面および天板面を切削荒加工し、その荒加工部分をチャックで把持した状態で渦巻状ラップを仕上げる第一の工程と、前記チャックで把持したまま当該固定スクロールの外周面、鏡板面および歯先面を研削加工し、前記鏡板面を前記外周面および歯先面より凹ませて成形する第二の工程と、前記第二の工程後の外周面、鏡板面および歯先面を研磨加工し、前記鏡板面に前記研削加工の砥粒条痕が残留する状態で研磨加工を終了する第三の工程とからなるものである。
【００２７】
また、上記第二の目的を達成するために、本発明に係る固定スクロールの加工方法の構成は、固定スクロールの外周面、鏡板面および歯先面の研磨方法であって、回転する円盤状砥石に当該固定スクロールの外周面、鏡板面および歯先面を当接し、当該固定スクロールを回転させ、かつ揺動運動させながら、前記固定スクロールに前記鏡板面の反対方向から、球体を用いて構成される自在継ぎ手構造の加圧プレートを介して圧力を加え、研磨するようにしたものである。
【００２８】
さらに、上記第三の目的を達成するために、本発明に係る固定スクロールの構成は、鏡板面から渦巻状ラップが直立する固定スクロールにおいて、当該固定スクロールの切削荒加工した外側面，フランジ面等を把持した状態で渦巻状ラップを切削仕上し、引き続き当該固定スクロールの外周面、鏡板面および歯先面を研削加工し、前記鏡板面および外周面より歯先面を突出させた形状として、前記鏡板面を基準とする溝底深さ寸法と、鏡板面と溝底の平行度、鏡板面に対するラップ直角度の姿勢公差を満足させた固定スクロールであって、さらに、前記鏡板面に前記研削加工の砥粒条痕が残留する範囲の極微小取代で、前記外周面，鏡板面，歯先面の平面度、面粗さを確保するとともに、前記研削加工で得た前記鏡板面を基準とする溝底寸法と姿勢公差を実用上変化させない研磨加工を施して形成されたものである。
【００２９】
【作用】
本発明によれば、荒加工部をチャックし、ラップのエンドミル加工および、端面研削加工を実施し、その後に基準面を必要としない研磨加工をおこなうため、固定スクロ−ルに機能上不用で、加工のみに必要な高精度な、基準は設定する必要がなくなる。
本発明によれば、端面研削加工と研磨加工の機能を効率的に組み合わせた加工が可能で、寸法、姿勢公差が良好でかつ形状公差、面粗さが良好な固定スクロールを高効率で提供することができる。
本発明によれば、外周面、鏡板面、歯先面が平坦で面粗さが小さく、かつ鏡板面を基準とする寸法と姿勢公差が良好な固定スクロールを供給でき、ポンプ部のガス洩れ、ガス流入の小さいスクロール圧縮機を提供できる。
【００３０】
本発明による技術的な働きを、さらに詳しく述べれば次のとおりである。
切削荒加工を終えた外側面をチャックし、該チャックで把持したまま、ラップのエンドミル仕上げ加工およびカップ砥石を用いた端面研削加工（第一の工程）をする。
端面研削加工が終了した状態で、鏡板面を基準とする、鏡板面，底面間の寸法、鏡板面，底面間の平行度、鏡板面，ラップ間の直角度は、１チャック加工のため良好に仕上がる。
【００３１】
前記の端面研削で、外周面、鏡板面および歯先面が期待するように平坦で、かつ、面粗さが小さくなることが理想であるが、これは前述したように困難であるので、研削抵抗による固定スクロールの変形と砥石当接角度を利用して、故意に鏡板面が、外周面および歯先面よりも凹んだ形状になるよう研削（第二の工程）する。
前記の端面研削加工が終了した固定スクロールを、チャックから開放し、平面度の良好な回転する円盤状砥石に外周面、鏡板面および歯先面を当接させた状態で、天板側に、球体を用いた自在継手構造の加圧プレートによって、荒加工面を加圧しながら均一な圧力を加え、固定スクロールを自転、揺動運動させて研磨加工（第三の工程）する。
【００３２】
研磨開始初期では、鏡板面より突出している歯先面および外周面に局部的に高い圧力がかかり、歯先面と外周面は優先的に除去加工され、外周面、鏡板面および歯先面は次第に平坦な面となっていき、面粗さも小さくなり、次に、最も凹んでいる鏡板面においても除去加工が開始される。鏡板面の除去加工が開始されるときには、該鏡板面は比較的平坦な面となっているため、砥石の接触圧は均一化し、低下している。
【００３３】
ここで、超精密加工技術実用マニュアル（小林  昭  他編集、昭和６０年  （株）新技術開発センタ発行、５０〜５２頁）に掲載されているように、砥石の接触圧は切り屑の発生量に顕著な影響を与え、ある圧力以下では、砥石はほとんど切り屑を発生しなくなり、表面に塑性変形（砥石条痕）のみを発生させる状態になる。
研磨加工で、精度基準である鏡板面の加工が開始される時点において、砥石が塑性変形のみを発生させるように接触圧力を設定しておくと、精度基準である鏡板面では前加工の研削による条痕の突起部分が除去されるのみで、以降は、研磨動作が続いても、除去加工の進行は停止し、前加工の研削の条痕が鏡板面にわずかに残留し加工を終了することができる。
【００３４】
このため、鏡板面においては面粗さは小さくなるが、鏡板面，底面間寸法は前加工の端面研削で得た寸法から、実用レベルで変化しない。
よって、寸法、姿勢公差の基準である鏡板面を、前加工の端面研削で得た精度に影響を与えるまで除去することなく、外周面，鏡板面，底面の平面度および面粗さを向上させる研磨加工が、研磨加工面の反対側に加工基準のない固定スクロ−ルにおいて可能である。
上記の研削および研磨加工によって、フランジ面、天板に加工のみに必要な高精度な基準面を設けることなく、効率的に高精度な固定スクロールを入手することができる。
【００３５】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図１ないし図５を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施例に係る固定スクロールの加工方法を工程を追って示した断面図、図２は、図１の研磨加工における、加工の進行と固定スクロールの断面形状の変化の一例を模擬的に示す断面図、図３は、図１の研磨加工における、精度変化の一例を示す線図、図４は、図２に示す研磨前の固定スクロールの断面形状を図１に示す端面研削加工で形成する方法の一例を模擬的に示す断面図、図５は、本実施例における、研削加工のみによって形成される表面状態と、研削加工と研磨加工とを組み合わせた加工によって形成される表面状態との相違を模擬的に拡大して示す断面図である。
【００３６】
図１において、１は固定スクロール、１ａは外周面、１ｂは鏡板面、１ｃは歯先面、１ｄは、渦巻状のスクロールラップ（以下単にラップという）、１ｅは、スクロール溝の底面、１ｆは外側面、１ｇはフランジ面、１ｈは天板である。
外周面１ａ、鏡板面１ｂ、および歯先面１ｃは、同一平面にあり、該平面上の円周に形成した油溝１ｌを境に、外周部が外周面１ａ、油溝１ｌを境にスクロール溝までの平面部が鏡板面１ｂ、スクロールラップの歯先部が歯先面１ｃとなっている。
２は外周チャック、３はバッキングプレート、４はエンドミル、５は測定機、６は端面研削砥石、７は加圧プレート、７ａはボデー、７ｂは球体、７ｃはプレート、８は研磨砥石である。
【００３７】
まず、図１（ａ）に示すように、加工設備（図示せず）に設けられた、外周チャック２に荒加工を終了した固定スクロール１を天板１ｈ側より挿入し、フランジ面１ｇをバッキングプレート３に当接させた状態で、外側面１ｆを外周チャック２の水平方向に把持する爪によって把持し、エンドミル４を用いる切削によりラップ１ｄを成形する。固定スクロ−ル１の外側面１ｆ、フランジ面１ｇおよび天板１ｈは切削荒加工状態にあり、加工用の高精度な基準面は設けていない。
【００３８】
次に、図１（ｂ）に示すように、鏡板面１ｂと底面１ｅとの段差寸法を加工機に常備した測定機５により測定する。
その後、測定値を加工機にフィードバックし、図１（ｃ）に示すように、固定スクロール１の鏡板面１ｂと底面１ｅ間の所期の仕上寸法が確保できるように、外周面１ａ、鏡板面１ｂおよび歯先面１ｃを端面研削砥石６によって研削加工する。
【００３９】
図１（ａ）ないし図１（ｃ）の加工は、鏡板面を基準とする良好な姿勢公差を得る点から、同一設備で同一チャック状態で加工を行う。
その後、図１（ｄ）に示すように、比較的微細粒の砥粒より構成される円盤形状の砥石８に、固定スクロ−ル１の外周面１ａ、鏡板面１ｂおよび歯先面１ｃを当接し、研磨砥石８を回転させ、固定スクロール１を回転，揺動させ、天板１ｈ側から球体を用いた自在継ぎ手機構を具備する加圧プレート７を介して圧力を加え研磨加工する。加圧プレートは、フランジ面１ｇを加圧しても良い。
【００４０】
ここで、図２を参照して研磨加工をより詳細に説明する。
図２において、８は研磨砥石、９は鏡板面歯先面間凹凸寸法である。
図２は、図１（ｄ）の研磨加工における固定スクロールの形状変化の一例を拡大し模擬的に示した側断面図である。
図２（ａ）は研磨加工開始直前の状態の一例を示したもので、このとき固定スクロール１の外周面１ａおよび鏡板面１ｂは同一平面上にあり、歯先面１ｃは鏡板面１ｂより突出している。あるいは、外周面１ａは、鏡板面１ｂよりも突出していても良い。いずれの場合でも、寸法基準である鏡板面１ｂは、外周面１ａおよび歯先面１ｃより凹ませておく。
【００４１】
固定スクロール１には、適宜な圧力を、球体を用いた自在継ぎ手構造の加圧プレート７を介して、天板１ｈ側から加える。加圧プレート７は、ボデー７ａを力を加える空気圧あるいは油圧駆動のシリンダ（図示せず）に接続し、ボデー７ａに加えられた力を球体７ｂを介してプレート７ｃに伝える。
このような自在継ぎ手構造の加圧プレート７を用いることによって、加圧面が片当りを起して偏加重がかかるのを防止でき、荒加工面である天板１ｈの精度によらず均等な圧力を加えることができる。また、ボデー７ａの軸と研磨砥石８の直角度を高精度にしなくても偏加重がかかるのを防止でき、研磨装置の調整が容易である。
【００４２】
研磨砥石８は、外周面１ａ、鏡板面１ｂおよび歯先面１ｃの凹凸に追従して、全面に接触できるように、適宜な弾性を有する材料であるポリビニルアルコール、フェノール樹脂等を結合剤とする弾性砥石が望ましい。
研磨加工を開始すると、研磨砥石８に対して突出した部分に、より高い圧力がかかり、歯先面１ｃの突出した部分がより積極的に除去されて、平坦になっていく。精度の基準である鏡板面１ｂは、歯先面１ｃより凹んでおり、歯先面１ｃが平坦となるまで除去加工が開始しないよう、加える圧力を設定しておく。
【００４３】
図２（ｂ）は、前記の研摩加工が進行した状態を示す。加工される外周面１ａ、鏡板面１ｂおよび歯先面１ｃにかかる圧力は、平坦となることによって均一となり、同時に固定スクロール１は研磨砥石８側に低下していく。
加工される面に加わる砥石の圧力と切り屑発生量の関係については、超精密加工マニュアル（小林  昭  他編集、昭和６０年  （株）新技術開発センタ発行  ５０〜５２頁）に記載されているように、圧力が高い状態では切り屑を積極的に排出し除去加工を行うが、ある圧力を境にそれ以下に低下すると、加工される面で切り屑発生はほぼ停止状態となり、砥石の条痕跡のみ塑性変形で発生させ、いわゆる摩擦領域と呼ばれる加工領域となり、除去加工が進行しなくなる。
【００４４】
そこで、図２（ｂ）に示すように、平坦になった直後に、研磨砥石８の除去加工が進行しなくなるように、天板１ｈに加圧プレート７を介して加える圧力を適宜設定しておく。
上記の条件では、外周面１ａ、歯先面１ｃが平坦となり、もっとも凹んでいた鏡板面１ｂの除去が開始された直後に、研磨砥石８が切り屑を排出しなくなり、鏡板面１ｂでは、研磨砥石８の砥粒の条痕跡のみ塑性変形で形成される状態に移行する。
【００４５】
このような加工によって、鏡板面１ｂには、前加工の端面研削砥石の砥粒が形成した凸部を除去し、平滑にする作用のみ研磨砥石によって与えられ、鏡板面１ｂの面粗さは小さくなるが、鏡板面１ｂは、鏡板面１ｂ，底面１ｅ間寸法が実用上変化するまでは除去されない。
表１と図３に、図２に示した加工例において、固定スクロールに１０ｋＰａの平均圧力を加えて研磨したときの研磨時間と精度の一つの変化例を示す。
【００４６】
【表１】
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図３は、横軸に研磨時間（ｓ）をとり、縦軸に各精度をとって変化を示したもので、図３（ａ）は鏡板面の面粗さ（μｍＲｚ）の変化、図３（ｂ）は平面度（μｍ）の変化、図３（ｃ）は鏡板面，底面間の寸法変化量（μｍ）を示す。図３（ｂ）の平面度は、図２（ａ）に示す鏡板面，歯先面間の凹凸９、すなわち径方向の凹凸量で示した。
【００４７】
図３に示すように、研磨時間１５秒の短時間で面粗さ０．５μｍＲｚ、平面度０．６μｍと良好な精度が得られ、このときの鏡板面１ｂ，底面１ｅ間寸法変化は前加工の状態から、０．３μｍと極めて微小で実用上問題無い程度である。
また、加工時間１５秒以上では鏡板面１ｂ，底面１ｅ間寸法は変化せず、鏡板面１ｂの除去加工は停止しており、微妙な時間管理または加工中の寸法測定も不要である。
なお、要求精度が高くない場合は、さらに加工時間を短縮できる。
【００４８】
以上のように、弾性砥石を使用し、適切な加圧力を負荷した、以上述べたような研磨加工を採用することにより、各精度の基準である鏡板面１ｂがほとんど除去されないため、実用上、鏡板面１ｂを基準とする寸法と姿勢公差は、前加工の端面研削で得た精度を変化させることがなく、かつ平坦で面粗さの小さい外周面１ａ、鏡板面１ｂおよび歯先面１ｃを得て研磨加工は終了する。
したがって、端面研削と研磨にそれぞれ得意とする加工を担わせ、期待する高精度な固定スクロールを効率的に得ることができる。研磨加工が終了した鏡板面１ｂには、前加工の端面研削加工時に形成された、研削砥粒による条痕がわずかに残留している特徴がある。
【００４９】
ここで、図２（ａ）に示したような、断面形状の固定スクロールを研磨加工の前工程で形成する方法の一例を図４を参照して説明しておく。
すなわち、外周面１ａは鏡板面１ｂと同一面か、鏡板面１ｂより突出し、かつ歯先面１ｃは鏡板面１ｂより突出し、かつ、鏡板面１ｂ，ラップ１ｄ間の直角度、および鏡板面１ｂ，底面１ｅ間の寸法、および平行度を得る方法を説明する。
【００５０】
図４（ａ）は、図１（ｂ）を拡大した図で、ラップ１ｄのエンドミル仕上が終了し、測定機５によって、鏡板面１ｂ，底面１ｅ間の寸法を測定し、次工程の端面研削による取代を測定した状態である。
外側面１ｆを外周チャック２で把持し、フランジ面１ｇをバッキングプレート３で支持している。
図４（ｂ）は端面研削砥石６が、外周面１ａ、鏡板面１ｂおよび歯先面１ｃに接触し、研削加工が進行中の状態を示し、固定スクロール１の変形状態を拡大して模擬的に示している。端面研削砥石６により固定スクロール１に加わる力によって、比較的肉薄構造の天板１ｈは突出するように変形し、加工が進行する。
【００５１】
このような端面研削中、測定機５の底面測定子５ｂは後退し、鏡板面測定子５ａが鏡板面１ｂの取代残量を常時測定し続ける。鏡板面測定子５ａが測定している鏡板面１ｂは、バッキグプレ−ト３の支持点に近く、また比較的肉厚構造部であるため、端面研削砥石６による変形を受けず、高精度な測定ができる。
鏡板面１ｂで、加工開始前に測定した取代が除去されたとき、研削加工停止指令が測定機５より出力され端面研削加工は終了し、所期の鏡板面１ｂ，底面１ｅ間の寸法を得る。
【００５２】
図４（ｃ）は、上記の端面研削加工が終了し、端面研削砥石６が加工点より離脱した後の外周面１ａ、鏡板面１ｂおよび歯先面１ｃの形状を拡大し、模擬的に示している。
すなわち、天板１ｈ上に成形されている歯先面１ｃは、端面研削時の天板１ｈの変形が復元することによって鏡板面１ｂより突出し、鏡板面１ｂと外周面１ａは同一面に形成される。
【００５３】
なお、寸法基準である鏡板面１ｂが外周面１ａよりも突出しないように、端面研削砥石６は歯先面１ｃの中心部にかかる側が突出するように、かつ、加工後に歯先面１ｃが鏡板面１ｂよりも凹まないレベルで、適宜、微小な角度θだけ傾斜させても良い。
このようにすると、外周面１ａも歯先面１ｃとともに、鏡板面１ｂより突出させることができ、確実に鏡板面１ｂをもっとも凹ませることができる。
以上の加工によって、鏡板面１ｂは外周面１ａおよび歯先面１ｃよりも突出しない形状に成形でき、かつ鏡板面１ｂを基準とする底面１ｅ間の寸法が良好にできる。
【００５４】
また、同一設備で同一チャックに把持したままでエンドミル加工と端面研削加工を行うことによって、鏡板面１ｂを基準とするラップ１ｄの直角度が得られ、鏡板面１ｂを基準とする底面１ｅの平行度が良好にできる。
したがって、図２に示した研磨加工に供する形状を得ることができる。
また、このような加工内容は、加工条件の設定によって容易に達成でき、複雑な工程を経るものではなく、効率的である。
【００５５】
次に、図２の研磨加工によって形成される表面状態の一例を図５を参照して説明する。
図５（ａ）は、従来の技術である研削砥石によって形成された面の断面の一例を示したものであるが、凹凸が一様に存在する。
このような面が外周面１ａ、鏡板面１ｂおよび歯先面１ｃに形成されていると、その凹凸のためガス洩れ、ガス流入の要因となる。
【００５６】
図５（ｂ）は、本発明により形成される面の断面形状の一例を、鏡板面１ｂの例で示したものであるが、研磨加工によって研削面の突起部は除去され、凹みのみ存在する面となっている。
なお、歯先面１ｃでは研削面は消滅し、全て研磨された面となるため、図５（ｂ）の面よりも良好になる。
このような面を、提供することで、組み合わされる部品との隙間を減少することができ、かつ摺動抵抗の小さい面を供給できることから、効率の良いスクロール圧縮機を提供することができる。
【００５７】
本実施例によれば、圧縮機の機能上は不必要な加工基準面を設けず、高精度な固定スクロールの製造が可能である。そして、これにより、従来の技術より高効率な加工が実現できる。
また、端面研削と研磨を組み合わせた加工が可能となり、平面度および面粗さの小さい外周面、鏡板面、歯先面を有する固定スクロールを効率的に得ることができる。
さらに、本実施例による加工方法で製造した固定スクロールを提供することにより、高性能で低廉なスクロール圧縮機を提供することができる。
【００５８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、機能上不要な部分の高精度加工を省略し、効率的で高精度な固定スクロールの加工方法を提供することができる。また、本発明によれば、研削と研磨の組合せよる工程の加工を可能とし、良好な精度を得ながら、かつ能率的な固定スクロールの加工方法を提供することができる。
さらに、本発明によれば、機能上不必要な加工基準を設けずに、高精度な固定スクロールを提供し、圧縮機の消費電力低減と信頼性向上に寄与するることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る固定スクロールの加工方法を工程を追って示した断面図である。
【図２】図１の研磨加工における、加工の進行と固定スクロールの断面形状の変化の一例を模擬的に示す断面図である。
【図３】図１の研磨加工における、精度変化の一例を示す線図である。
【図４】図２に示す研磨前の固定スクロールの断面形状を図１に示す端面研削加工で形成する方法の一例を模擬的に示す断面図である。
【図５】本実施例における、研削加工のみによって形成される表面状態と、研削加工と研磨加工とを組み合わせた加工によって形成される表面状態との相違を模擬的に拡大して示す断面図である。
【図６】一般的なスクロール圧縮機の圧縮機構部の断面図である。
【図７】図６の固定スクロールの断面図および斜視図である。
【図８】固定スクロールの従来の加工法の一例を工程を追って示した断面図である。
【図９】固定スクロールの従来の加工法の他の一例を工程を追って示した断面図である。
【符号の説明】
１…固定スクロール、１ａ…外周面、１ｂ…鏡板面、１ｃ…歯先面、１ｄ…ラップ、１ｅ…底面、１ｆ…外側面、１ｇ…フランジ面、１ｈ…天板、２…外周チャック、３…バッキングプレート、４…エンドミル、５…測定機、６…端面研削砥石、７…加圧プレート、７ａ…ボデー、７ｂ…球体、７ｃ…プレート、８…研磨砥石。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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