(57)【要約】【課題】軽量化と高速回転による高効率化を達成しながらも、過度運転時においても旋回スクロールなどの摺動部材に焼付きが発生するおそれのない高い信頼性を有するスクロール圧縮機を提供する。【解決手段】基材にそれよりも硬質の粒子を分散させた軟質材料で旋回スクロール７を構成するとともに、旋回スクロール７の羽根７ｃにおける少なくとも先端部７ｅを表面研磨することにより、先端部７ｅの硬質粒子を先端部以外の部分よりも多く分布させる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材にそれよりも硬質の粒子を分散させた軟質材料で摺動部材を構成するとともに、前記摺動部材における少なくとも摺動面部分の前記硬質粒子を前記摺動面部分以外の部分よりも多く分布させたことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
基材にそれよりも硬質の粒子を分散させた軟質材料で旋回スクロールを構成するとともに、前記旋回スクロールの羽根における少なくとも先端部の前記硬質粒子を前記先端部以外の部分よりも多く分布させたことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項３】
摺動部材または旋回スクロールが軟質材料を用いた鋳造品であり、前記摺動部材の摺動面または前記旋回スクロールの羽根の先端部が、表面研磨を施して硬質粒子が露出されていることにより、前記硬質粒子が他の部分に比較して多く分布されている請求項１に記載の圧縮機または請求項２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項４】
旋回スクロールの羽根の先端部は、研削、バレル、バフまたは流体による機械的研磨あるいはエッチングなどによる化学的研磨が施されて、硬質粒子が他の部分に比較して多く露出されている請求項３に記載のスクロール圧縮機。
【請求項５】
軟質基材としてアルミニウムを用いた請求項２ないし４の何れかに記載のスクロール圧縮機。
【請求項６】
軟質材料は、硬質粒子としてのシリコンを軟質基材としてのアルミニウムに分散させたアルミニウム−シリコン系合金である請求項２ないし５の何れかに記載のスクロール圧縮機。
【請求項７】
硬質粒子としてのシリコンは共晶シリコンまたは初晶シリコンである請求項６に記載のスクロール圧縮機。
【請求項８】
旋回スクロールの羽根の先端部でシリコンが面積率で４．７％以上に設定して露出されている請求項６または７に記載のスクロール圧縮機。
【請求項９】
旋回スクロールの羽根先端部は、加速電圧を１５ｋＶに設定して電子ビームを所定深さまで入射させ、且つサンプリング電流を１０ｎＡに設定して電子ビーム径を絞ったときの所定面積における電子プローブマイクロアナライザでの測定結果の平均シリコン強度が１７カウント以上になるように設定して研磨されている請求項４ないし８の何れかに記載のスクロール圧縮機。
【請求項１０】
軟質材料は鉄系材料である請求項２ないし４の何れかに記載のスクロール圧縮機。
【請求項１１】
軟質材料はマグネシウム系材料である請求項２ないし４の何れかに記載のスクロール圧縮機。
【請求項１２】
軟質材料は樹脂系材料である請求項２ないし４の何れかに記載のスクロール圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、業務用や非業務用を問わず各種用途での冷凍サイクルや空調システムなどの圧縮機として使用される圧縮機であって、主としてスクロール圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スクロール圧縮機には、静止した固定スクロールと、この固定スクロールと噛み合った状態で揺動する旋回スクロールとを備えている。図４に示すように、旋回スクロール３０は、円板状の鏡板３１と、この鏡板３１の上面部３１ａから渦巻状に直立して形成されたラップ部３２と、鏡板３１の下部に形成された軸受部３３とを備えて構成されている。ラップ部３２の高さは、その肉厚の約６倍程度に設定されている。この旋回スクロール３０は、従来において鉄系の鋳造品を切削して仕上げ加工されていたが、近年、旋回スクロール３０は、スクロール圧縮機の高効率化を図るために、毎分１万回転前後の回転数が要求されるに到り、鉄系の材料からこれよりも比重の小さいアルミニウム合金へと転換して、高効率化および軽量化を図ることが要望されている。
【０００３】
そこで、従来では、図５に示すように、上記鏡板３１およびラップ部３２の基材部３１ｂ，３２ａを、３０％のシリコンと若干のニッケル、マグネシウムを含有したアルミニウムダイキャスト品として一体形成し、鏡板３１の上面部３１ａおよび側面部３１ｄ（図４）とラップ部３２の表層部３２ｂとを、基材部３１ｂ，３２ａと同じ材質、つまり１０％以上のシリコンを含有するアルミニウム合金の粉末焼結材で構成した旋回スクロールが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この旋回スクロールは、鏡板３１およびラップ部３２を上述のアルミニウム合金でダイキャスト成形したのちに、このダイキャスト成形品の基材部３１ｂ，３２ａの表面に同種材料の粉末焼結材をバインダとともにインサート成形により被覆し、バインダを除去したのちに焼結する工程を経て製造される。
【０００４】
上記のように構成された旋回スクロールは、軽量であるため、毎分１万回転前後の高速回転においても軸受機構などに対する面圧などのダメージが少ないものとなり、また、基材部３１ｂ，３２ａに偏析部が存在しても、表層部３１ａ，３２ｂがシリコン等を均一に分散した粉末焼結材であることから、切削仕上げ面も良好となるので、表面に疲労破壊の起点となるようなシリコンの脱落部が生じない信頼性の高いものとなる。したがって、この旋回スクロール３０を搭載したスクロール圧縮機は、高速回転が可能となる上に、小型化、軽量化および高効率化を見込める。
【特許文献１】特開平３−２４２４８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記旋回スクロール３０は、アルミニウム合金の粉末焼結体で形成され表層部３１ａ，３２ｂのシリコンがアルミニウムで覆われいるが、上述したインサート成形により被覆したのちにバインダを除去して焼結する工程を経ることにより、表層部３１ａ，３２ｂの最表面に部分的に薄いアルミニウムリッチ層が形成されており、この薄いアルミニウムリッチ層の存在によって以下のような課題がある。
【０００６】
すなわち、スクロール圧縮機では、過度運転時、特に除霜運転の開始時に液戻りが激しいために、旋回スクロール３０の回りにおいて一時的に潤滑油が不足する事態が発生し、また、除霜が進行するに従って吐出圧力が上昇するが、その吐出圧力によって旋回スクロール３０のスラスト面が固定スクロールに強く押し付けられるために、スラスト面で油膜切れが起こり易く、さらに、短時間で除霜を完了させることを目的として高速運転されるために、摩擦熱によってスラスト面の温度が高くなる。さらに、上記除霜などの過度運転時では、吸入温度と吐出温度との温度差が拡がることから、旋回スクロール３０の中央部の羽根が大きく熱膨張して伸び、この羽根の先端部が固定スクロールと接触して潤滑油が切れ、これに伴う摩擦熱によって摺動温度が高くなって熱膨張が更に促進され、潤滑状態が一層厳しくなる。その結果、旋回スクロール３０のスラスト面においては、シリコンを覆っている最表面の薄いアルミニウムリッチ層のシリコンに対する密着性が低いことから、アルミニウムリッチ層が剥離する可能性があり、剥離した場合に焼付きを起こすおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたもので、軽量化と高速回転による高効率化を達成しながらも、潤滑状態が厳しくなる過度運転時においても旋回スクロールなどの摺動部材に焼付きが発生するおそれのない高い信頼性を有するスクロール圧縮機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記のような目的を達成するために、本発明のスクロール圧縮機は、基材にそれよりも硬質の粒子を分散させた軟質材料で摺動部材を構成するとともに、前記摺動部材における少なくとも摺動面部分の前記硬質粒子を前記摺動面部分以外の部分よりも多く分布させたことを特徴としている。
【０００９】
このような構成では、摺動部材を軟質材料で構成して軽量化および高速回転による高効率化を達成しながらも、摺動面部分に多く分布されている硬質粒子が摺動対向部材を支持するように機能するので、焼付きの発生が確実に防止されて、高い信頼性の圧縮機が得られる。
【００１０】
また、本発明のスクロール圧縮機は、基材にそれよりも硬質の粒子を分散させた軟質材料で旋回スクロールを構成するとともに、前記旋回スクロールの羽根における少なくとも先端部の前記硬質粒子を前記先端部以外の部分よりも多く分布させたことを特徴としている。
【００１１】
このような構成では、旋回スクロールを軟質材料で構成して軽量化および高速回転による高効率化を達成しながらも、羽根先端部に多く分布されている硬質粒子が固定スクロールの底面を支持するように機能するので、除霜などの過度運転時において厳しい潤滑状態となった場合においても焼付きの発生が確実に防止され、高い信頼性のスクロール圧縮機が得られる。
【００１２】
上記圧縮機の摺動部材またはスクロール圧縮機の旋回スクロールが軟質材料を用いた鋳造品であり、前記摺動部材の摺動面または前記旋回スクロールの羽根の先端部が、表面研磨を施して硬質粒子が露出されていることにより、前記硬質粒子が他の部分に比較して多く分布されている構成とすれば、鋳造による一体品とすることによって硬質粒子を軟質基材にばらつき無く分散させることができるとともに、硬質粒子を多く分布させる構成を容易に得ることができる。
【００１３】
また、旋回スクロールの羽根の先端部は、研削、バレル、バフまたは流体による機械的研磨あるいはエッチングなどによる化学的研磨が施されて、硬質粒子が他の部分に比較して多く露出されている構成とすれば、安価に製作することができる。
【００１４】
軟質基材として、アルミニウムを用いることが好ましく、また、軟質材料は、硬質粒子としてのシリコンを軟質基材としてのアルミニウムに分散させたアルミニウム−シリコン系合金を用いることが好ましい。さらに、硬質粒子としてのシリコンは、共晶シリコンまたは初晶シリコンであることが一層好ましい。
【００１５】
旋回スクロールの羽根先端部では、硬質粒子としてのシリコンを、面積率で４．７％以上に設定して露出されることが好ましい。これは、シリコンの面積率が焼付きの発生に大きな影響を及ぼすが、シリコンの面積率を４．７％以上に設定すれば、耐焼付き性を確実に確保できることが判明したからである。
【００１６】
旋回スクロールの羽根先端部は、加速電圧を１５ｋＶに設定して電子ビームを所定深さまで入射させ、且つサンプリング電流を１０ｎＡに設定して電子ビーム径を絞ったときの所定面積における電子プローブマイクロアナライザでの測定結果の平均シリコン強度が１７カウント以上になるように設定して研磨されていることが好ましい。
【００１７】
旋回スクロールの羽根先端部における平均シリコン強度は焼付きの発生に大きな影響を及ぼすが、平均シリコン強度を１７カウント以上に設定すれば、耐焼付き性を確実に確保できることが判明した。
【００１８】
また、アルミニウム−シリコン系合金に代えて、軟質材料として鉄系材料を用いてもよく、この場合には、アルミニウム−シリコン系合金を用いた場合とほぼ同様の耐焼付き性の効果を得ることができるのに加えて、旋回スクロールとしての機械的強度が更に高まることから、羽根の高さを上げるだけで旋回スクロールを簡単に大型化できる。
【００１９】
また、アルミニウム−シリコン系合金に代えて、軟質材料としてマグネシウム系材料を用いてもよく、この場合には、アルミニウム−シリコン系合金を用いた場合とほぼ同様の耐焼付き性の効果を得ることができるのに加えて、旋回スクロールをさらに軽量化することができるから、一層の高速化を図って能力制御幅を格段に拡大できる。
【００２０】
また、アルミニウム−シリコン系合金に代えて、軟質材料として樹脂系材料を用いてもよく、この場合には、アルミニウム−シリコン系合金を用いた場合とほぼ同様の耐焼付き性の効果を得ることができるのに加えて、一層の小型化および軽量化を図ることができ、空気圧縮機や真空ポンプあるいはファンなどの低圧流体機械の実現も可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の圧縮機によれば、摺動部材を軟質材料で構成して軽量化および高速回転による高効率化を達成しながらも、摺動面部分に多く分布されている硬質粒子が摺動対向部材を支持するよう機能するので、焼付きの発生が確実に防止されて、高い信頼性を得ることができる。
【００２２】
また、本発明のスクロール圧縮機によれば、基材にそれよりも硬質の粒子を分散させた軟質材料で旋回スクロールを構成して、軽量化および高速回転による高効率化を達成しながらも、旋回スクロールの羽根における少なくとも先端部の硬質粒子を先端部以外の部分よりも多く分布させたことにより、この多くの硬質粒子が固定スクロールの底面を支持するように機能するので、除霜などの過度運転時において厳しい潤滑状態となった場合においても焼付きの発生が確実に防止され、高い信頼性が得られる。
【００２３】
圧縮機の摺動部材またはスクロール圧縮機の旋回スクロールを軟質材料を用いた鋳造品として、摺動部材の摺動面または旋回スクロールの羽根の先端部を、表面研磨により硬質粒子を露出させるようにすれば、硬質粒子を軟質基材にばらつき無く分散させることができるとともに、硬質粒子を多く分布させる構成を容易に得ることができる。
【００２４】
また、旋回スクロールの羽根の先端部は、機械的研磨または化学的研磨が施されて、硬質粒子が他の部分に比較して多く露出された構成とすれば、所要の旋回スクロールを安価に製作できる。
【００２５】
旋回スクロールの羽根の先端部における硬質粒子としてのシリコンは、面積率で４．７％以上に設定して露出された構成とすれば、焼付きの発生に大きな影響を及ぼすシリコンの面積率を４．７％以上に設定することにより耐焼付き性を確実に確保できることが判明したことから、旋回スクロールの羽根の焼付き発生を確実に防止できる。
【００２６】
旋回スクロールの羽根先端部の所定面積における電子プローブマイクロアナライザでの測定結果の平均シリコン強度が１７カウント以上になるように設定して旋回スクロールの羽根先端部が研磨された構成とすれば、平均シリコン強度が１７カウント以上である場合に耐焼付き性を確実に確保できることが判明していることから、旋回スクロールの羽根の焼付き発生を確実に防止できる。
【００２７】
また、アルミニウム−シリコン系合金に代えて、軟質材料として鉄系材料を用いた場合には、耐焼付き性の効果を得ることができるのに加えて、旋回スクロールとしての機械的強度が更に高まることから、羽根の高さを上げるだけで旋回スクロールを簡単に大型化できる。
【００２８】
また、アルミニウム−シリコン系合金に代えて、軟質材料としてマグネシウム系材料を用いた場合には、耐焼付き性の効果を得ることができるのに加えて、旋回スクロールをさらに軽量化することができるから、旋回スクロールの一層の高速化を図って能力制御幅を格段に拡大できる。
【００２９】
また、アルミニウム−シリコン系合金に代えて、軟質材料として樹脂系材料を用いた場合には、耐焼付き性の効果を得ることができるのに加えて、一層の小型化および軽量化を図ることができ、空気圧縮機や真空ポンプあるいはファンなどの低圧流体機械の実現も可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明に係るスクロール圧縮機の実施の形態につき、図１〜図３を参照しながら説明する。以下の説明は本発明の具体例であって、特許請求の範囲を限定するものではない。
【００３１】
図１は本発明の一実施の形態に係るスクロール圧縮機を示す一部破断した正面図である。このスクロール圧縮機は、これの外体をなす密閉容器１内に圧縮機構部２とこれの駆動源のモータ部（図示せず）が内装されている。圧縮機構部２は、フレーム３に固定された固定スクロール４と、この固定スクロール４に対向配置された旋回スクロール７と、固定スクロール４と旋回スクロール７との間に設けられたオルダムリング８と、旋回スクロール７をモータ部に連結するクランク軸９とにより構成されている。
【００３２】
固定スクロール４は、鏡板４ａ、羽根４ｂ、底面４ｃ、吸入ポート４ｄを備えて構成されており、吸入ポート４ｄには吸入管１０が接続されている。旋回スクロール７は、これの縦断面図である図２に示すように、鏡板７ａ，７ｂ、羽根７ｃおよび軸受部７ｄを備えて構成されている。この旋回スクロール７の羽根７ｃと固定スクロール４の羽根４ｂとが齟齬状に組み合わされているが、旋回スクロール７の羽根７ｃの高さは固定スクロール４の羽根４ｂの高さよりも若干低く設定されている。
【００３３】
フレーム３には環状溝１１が形成されており、この環状溝１１には、フレーム３と旋回スクロール７間をシールするシール部材１２が設けられ、このシール部材１２における環状溝１１に対する内側が高い圧力になるように設定されている。旋回スクロール７は、上記高い圧力によって固定スクロール４に押し付けられており、旋回スクロール７の羽根先端部７ｅと固定スクロール４の底面４ｃとの隙間は潤滑油（図示せず）によってシールされている。
【００３４】
つぎに、上記スクロール圧縮機の特徴とする構成について説明する。上記旋回スクロール７は、基材にそれよりも硬質の粒子を分散させた軟質材料で構成されている。この実施の形態の旋回スクロール７では、軟質基材であるアルミニウムに硬質粒子である微細な共晶シリコンを分散させたアルミニウム−シリコン合金を用いて鋳造することにより構成されている。この鋳造一体品として製作された旋回スクロール７は、これの羽根先端部７ｅの表層部に研削、バレル、バフまたは流体などによる機械的研磨またはエッチングなどによる化学的研磨が施されて、表層部の共晶シリコンを覆っているアルミニウムを除去して共晶シリコンが露出されている。これにより、旋回スクロール７の羽根先端部７ｅは、これの表層部での共晶シリコンが他の部分よりも多く分布している。具体的には、羽根先端部７ｅの表層部おいて、共晶シリコンが面積率で４．７％以上露出されている。また、羽根先端部７ｅの表層部の研磨は、共晶シリコン量が電子プローブマイクロアナライザによる測定結果による平均シリコン強度が１７カウント以上となるように設定して行われている。
【００３５】
つぎに、上記スクロール圧縮機の動作について説明する。モータ部の回転は、クランク軸９を介して旋回スクロール７に伝達されて、オルダムリング８と協働して旋回スクロール７を旋回運動させる。互いに噛み合う齟齬状に対向配置された旋回スクロール７の羽根７ｃと固定スクロール４の羽根４ｂとは、旋回スクロール７の旋回運動に伴って吸入管１０から吸入ポート４ｄを介して冷媒を吸入し、この冷媒を圧縮する。この圧縮された冷媒は、吐出ポート４ｅからリード弁１３を押し開いて密閉容器１内に吐出されたのち、吐出管１４から密閉容器１の外部に導き出される。この運転時には密閉容器１内が高圧に保持されている。
【００３６】
ところで、スクロール圧縮機における低温時の暖房運転では、着霜が激しくなると、除霜運転に強制的に切り換えられるが、この場合、短時間で除霜を完了させることを目的として、急激に高い回転数まで上げられる。そのため、スクロール圧縮機の吸入温度と吐出温度との温度差が急激に大きくなるので、旋回スクロール７の羽根７ｃは熱膨張して伸長し、羽根先端部７ｅが固定スクロール４の底面４ｃと接触して摺動し、その摩擦熱で温度がさらに上がって摺動がさらに厳しい状態となる。
【００３７】
このとき、上記旋回スクロール７では、羽根先端部７ｅに適度に露出された微細な共晶シリコンの粒子が固定スクロール４の底面４ｃと接触して摺動するため、表面に露出している共晶シリコンが自体の非凝着性によって固定スクロール４を支持するようにブリッジ作用するので、旋回スクロール７を軟質材料の鋳造品とすることによって軽量化および高速回転による高効率化を達成しながらも、旋回スクロール７の焼付きの発生が極めて効果的に防止される。特に、この旋回スクロール７では、羽根先端部７ｅにおいて共晶シリコンが面積率で４．７％以上露出するよう設定されているから、以下の理由により、上記焼付きの発生が確実に防止される。
【００３８】
すなわち、表面に露出している共晶シリコンの面積率と焼付き発生との関係を焼付き試験によって調べた結果、共晶シリコンの面積率が４．６％以下に設定した場合には焼付き試験での試験結果が不良となり、４．７％以上に設定した場合には焼付き試験での試験結果が良となった。このように共晶シリコンの面積率は焼付きの発生に大きな影響を及ぼすが、上述の焼付き試験を行った結果により、共晶シリコンの面積率を４．７％以上になるように設定して研磨すれば、耐焼付き性を確実に確保できることが判明した。また、上記旋回スクロール７は、従来の旋回スクロールのようにダイキャスト成形した基材部表面に同種材料の粉末焼結材をバンイダとともにインサート成形により被覆したのち、バインダを除去したのちに焼結する工程を経て製造されるものと異なり、鋳造一体品の表層部を研磨するだけであるから、硬質粒子としてのシリコン量のばらつきが少ない。
【００３９】
また、上述したように旋回スクロール７の羽根先端部７ｅの表層部における共晶シリコン量を電子プローブマイクロアナライザによる測定結果の平均シリコン強度で１７カウント以上になるように分布させても、上述と同様の耐焼付き性を確実に確保できる効果を得ることができる。すなわち、平均シリコン強度と焼付き発生との関係を焼付き試験によって調べた結果、平均シリコン強度が１６カウウント以下に設定した場合には焼付き試験での試験結果が不良となり、１７カウント以上に設定した場合には焼付き試験での試験結果が良となった。このように平均シリコン強度は焼付きの発生に大きな影響を及ぼすが、上述の焼付き試験を行った結果により、平均シリコン強度が１７カウント以上になるように設定して研磨すれば、耐焼付き性を確実に確保できることが判明した。
【００４０】
したがって、旋回スクロール７の羽根先端部７ｅの表層部は、共晶シリコンの面積率が４．７％以上になるように設定するか、平均シリコン強度を１７カウント以上になるように設定するかの一方が得られるように研磨すれば、耐焼付き性を確実に確保できるが、両方の条件を満足するように研磨すれば、耐焼付き性が一層向上する。
【００４１】
つぎに、羽根先端部７ｅでの共晶シリコン量が平均シリコン強度で１７カウント以上の値となる旋回スクロール７を製造する製造工程について、図３の製造工程のフローチャートに基づき説明する。先ず、硬質粒子としての共晶シリコンまたは初晶シリコンを軟質基材としてのアルミニウムに分散させたアルミニウム−シリコン系合金を用いて鋳造することにより、旋回スクロール７の試作鋳造品を製作し（ステップＳ１）、この試作鋳造品における羽根先端部７ｅの表面を研磨する（ステップＳ２）。
【００４２】
続いて、上記試作鋳造品における研磨部分の表面から２μｍの深さまでの共晶シリコン量を、電子プローブマイクロアナライザを用いて、相対的な量として測定する（ステップＳ３）。この場合、アルミニウム−シリコン系合金からなる試作鋳造品の研磨部分に対して、加速電圧を１５ｋＶに設定することによって電子ビームを２μｍまで入射させ、サンプリング電流を１０ｎＡに設定して電子ビーム径を極力絞って、0.512 ｍｍ×0.512 ｍｍの面積における平均シリコン強度を電子プローブマイクロアナライザにより測定する。その測定結果の良否の判定を行う（ステップＳ４）。この場合、測定値が１７カウント以上である場合に良品であると判別する。
【００４３】
不良であると判別した場合には、硬質粒子と軟質基材との配合率を測定結果に基づき変更したアルミニウム−シリコン系合金を用いて鋳造を行うことにより、異なる試作鋳造品を再度製作して（ステップＳ１）、その試作鋳造品に対し表層部を研磨して（ステップＳ２）、研磨後の試作鋳造品における表面から２μｍの深さまでの共晶シリコン量を、電子プローブマイクロアナライザを用いて、相対的な量として測定する（ステップＳ３）。これらの試験工程を、電子プローブマイクロアナライザによる測定値が１７カウント以上となるまで繰り返す。
【００４４】
上記試験工程を繰り返して良品の試作鋳造品が出来上がった場合には、実際の製造工程を開始する。すなわち、良品となった試作鋳造品に基づく配合率で硬質粒子を軟質基材に分散させたアルミニウム−シリコン系合金を用いて鋳造を行うことにより、製品鋳造品を製作し（ステップＳ５）、この製品鋳造品の表層部を試作良品の条件に基づき表面研磨する（ステップＳ６）。
【００４５】
なお、上記実施の形態では、軟質基材としてアルミニウムを用いる場合を例示して説明しているが、鉄系材料を軟質基材として用いて、羽根先端部７ｅの表層部を研磨して硬質粒子を面積率で４．７％以上露出させるようにしても、上述とほぼ同様の耐焼付き性の効果を得ることができる。それに加えて、鉄系材料を軟質基材として用いた場合には、旋回スクロール７としての機械的強度が更に高まることから、羽根７ｃの高さを上げるだけで旋回スクロール７を簡単に大型化できる利点がある。
【００４６】
また、マグネシウム系材料を軟質基材として用いて、羽根先端部７ｅの表層部を研磨して硬質粒子を面積率で４．７％以上露出させるようにしても、上述とほぼ同様の耐焼付き性の効果を得ることができる。それに加えて、マグネシウム系材料をを軟質基材として用いた場合には、旋回スクロール７をさらに軽量化することができるから、一層の高速化を図って能力制御幅を格段に拡大できる利点がある。
【００４７】
さらに、樹脂系材料を軟質基材として用いて、羽根先端部７ｅの表層部を研磨して硬質粒子を面積率で４．７％以上露出させるようにしても、上述とほぼ同様の耐焼付き性の効果を得ることができる。それに加えて、樹脂系材料を軟質基材として用いた場合には、一層の小型化および軽量化を図ることができ、空気圧縮機や真空ポンプあるいはファンなどの低圧流体機械の実現も可能となる。
【００４８】
なお、上記実施の形態では、鋳造品としての旋回スクロール７を例示して説明したが、焼結体により旋回スクロール７を構成してもよく、その場合には表層部での硬質粒子としてのシリコンの分布を高め易く、焼結時にアルミニウム素材の軟化ないしは拡散、溶融を図れば硬質粒子をアルミニウムで覆い易く鋳造状態に近付けられるので好適である。特に、自動車に搭載する場合では、走行負荷軽減上、極限的な軽量化が要求される場合があり、あらゆる摺動部材に本発明を適用して有効である。
以上説明した作用効果は、熱処理などのプロセスによってシリコンを所要の分布としたり、シリコン量の異なるアルミニウム−シリコン系合金を複合化する手段を採用しても、同様に得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、スクロール圧縮機における摺動部材である固定スクロールと旋回スクロールのうちの形状の小さい旋回スクロールを、基材にそれよりも硬質の粒子を分散させた軟質材料で構成して、羽根の先端部を研磨して硬質粒子を多く分布させるようにすることにより、軽量化と高速回転による高効率化を図ることが可能なスクロール圧縮機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施の形態に係るスクロール圧縮機を示す一部破断した正面図。
【図２】図１のスクロール圧縮機における旋回スクロールの縦断面図。
【図３】図２の旋回スクロールの製造過程を示すフローチャート。
【図４】スクロール圧縮機の旋回スクロールの外観を示す斜視図。
【図５】従来の旋回スクロールを示す一部の断面図。
【符号の説明】
【００５１】
７  旋回スクロール
７ｃ  羽根
７ｅ  羽根先端部
【図１】
2005076610.tif 000003
【図２】
2005076610.tif 000004
【図３】
2005076610.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005076610.tif 000007