(57)【要約】【課題】本発明の課題は、仕切部材をスクロール部品形成部品に固定するときに確実に吐出空間と外空間とをシールすること等ができるスクロール部品の製造方法を提供することにある。【解決手段】本発明に係るスクロール部品２４の製造方法はスクロール部品形成部品製造工程及びレーザー溶接工程を備える。スクロール部品形成部品製造工程ではスクロール部品形成部品が製造される。スクロール部品形成部品の板部２４ａには第１溶接部ＷＰ１が設けられる。第１溶接部は、環状を呈しており、第１板面Ｐ１側に露出するように設けられる。吐出孔４３，４３Ａは、第２板面Ｐ２のうち渦巻壁部２４ｂの中心部分に対応する部分、及び第１板面に開口する。吐出ガス通路４７は囲い壁部２４ｃを上下方向に貫通する。レーザー溶接工程では、第１溶接部に仕切部材４４，４４Ａが全周に亘ってレーザー溶接され、吐出孔と吐出ガス通路とを連通させる連通空間が形成される。【選択図】図１
2009174394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
「０．３重量％未満の炭素含有量を有する低炭素鋼」又は「２．０重量％〜２．７重量％の炭素含有量を有するレーザー溶接可能な鋳鉄」から成り且つ第１板面（Ｐ１）側に露出するように設けられる環状の第１溶接部（ＷＰ１）を有する板部（２４ａ）と、前記板部の前記第１板面と反対側の板面（以下「第２板面」という）（Ｐ２）から渦巻形状を保持しながら延びる渦巻壁部（２４ｂ）と、前記第２板面から前記第２板面に垂直な方向に向かって前記渦巻壁部を囲うように延びる囲い壁部（２４ｃ）と、前記第２板面のうち前記渦巻壁部の中心部分に対応する部分、及び前記第１板面に開口する吐出孔（４３，４３Ａ）と、前記囲い壁部を上下方向に貫通する吐出ガス通路（４７）とを有するスクロール部品形成部品を製造するスクロール部品形成部品製造工程と、
前記第１溶接部に仕切部材（４４，４４Ａ）を全周に亘ってレーザー溶接して、前記吐出孔と前記吐出ガス通路とを連通させる連通空間を形成するレーザー溶接工程と
を備えるスクロール部品（２４）の製造方法。
【請求項２】
「０．３重量％未満の炭素含有量を有する低炭素鋼」又は「２．０重量％〜２．７重量％の炭素含有量を有するレーザー溶接可能な鋳鉄」から成り且つ第１板面（Ｐ１）側に露出するように設けられる環状の第１溶接部（ＷＰ１）を有する板部（２４ａ）と、
前記板部の前記第１板面と反対側の板面（以下「第２板面」という）（Ｐ２）から渦巻形状を保持しながら延びる渦巻壁部（２４ｂ）と、
前記第２板面から前記第２板面に垂直な方向に向かって前記渦巻壁部を囲うように延びる囲い壁部（２４ｃ）と、
前記第２板面のうち前記渦巻壁部の中心部分に対応する部分、及び前記第１板面に開口する吐出孔（４３，４３Ａ）と、
前記囲い壁部を上下方向に貫通する吐出ガス通路（４７）と、
前記第１溶接部に全周に亘ってレーザー溶接されることにより前記吐出孔と前記吐出ガス通路とを連通させる連通空間を形成する仕切部材（４４，４４Ａ）と
を備えるスクロール部品（２４）。
【請求項３】
請求項２に記載のスクロール部品（２４）と、
前記渦巻壁部の外周部分に連通する吸入管（１９）と
を備えるスクロール圧縮機（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクロール圧縮機のスクロール部品の製造方法、スクロール圧縮機のスクロール部品、及びそのスクロール部品を備えるスクロール圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
過去に「圧縮後の高圧冷媒を、固定スクロール及びハウジングを貫通して設けられる連絡通路に通して電動機設置室に送り込んだ後に吐出管から吐出する密閉式スクロール圧縮機」が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２８６９４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、このような密閉式スクロール圧縮機では、例えば、固定スクロールの渦巻壁部の反対側に、吐出孔及び連絡通路に連通する凹部が形成されており、その凹部が仕切部材により施蓋されて吐出空間が形成されている。そして、このような密閉式スクロール圧縮機では、運転中、吐出空間が高圧状態となり、仕切部材を隔てた外の空間（以下「外空間」という）が低圧状態となる。このため、仕切部材は、通常、パッキン等のシール部材を介してボルト等により固定スクロールに固定されている。
【０００４】
しかし、このように仕切部材をシール部材を介して固定する場合、作業者がシール部材を挿入し忘れたりボルトを十分に締めなかったりすると、吐出空間と外空間とが十分にシールされないことになり、ひいては圧縮機の性能をおとしめることになる。また、シール部材には通常、紙や樹脂等が用いられるため、シール部材は、時間を経ると共に劣化する。したがって、このような密閉式スクロール圧縮機は、徐々にその性能が低下してしまう。また、一般的に、圧縮機は、運転中、微振動する。したがって、このような密閉式スクロール圧縮機では、その微振動によりボルトが緩み、途中で、吐出空間と外空間とのシール性が低下するおそれがある。
【０００５】
本発明の課題は、仕切部材をスクロール部品形成部品（仕切部材を固定する前のスクロール部品）に固定するときに確実に吐出空間と外空間とをシールすることができ、誕生してから寿命を終えるまで吐出空間と仕切部材の外空間とを安定的に良好にシールすることができるスクロール部品の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１発明に係るスクロール部品の製造方法は、スクロール部品形成部品製造工程及びレーザー溶接工程を備える。スクロール部品形成部品製造工程では、板部、渦巻壁部、囲い壁部、吐出孔及び吐出ガス通路を有するスクロール部品形成部品が製造される。板部は、第１溶接部を有する。第１溶接部は、「０．３重量％未満の炭素含有量を有する低炭素鋼」又は「２．０重量％〜２．７重量％の炭素含有量を有するレーザー溶接可能な鋳鉄」から成る。なお、ここにいう「レーザー溶接可能な鋳鉄」とは、レーザー溶接時に微少な割れ等の欠陥が生じないような鋳鉄であり、具体的には半溶融又は半凝固ダイキャスト成形法で成形された鋳鉄（炭素成分が微細な塊状黒鉛となって鉄成分中に分散している鋳鉄）である。また、板部は、全体が「０．３重量％未満の炭素含有量を有する低炭素鋼」又は「２．０重量％〜２．７重量％の炭素含有量を有するレーザー溶接可能な鋳鉄」から成っていてもよいし、第１溶接部以外の部分がレーザー溶接困難な素材から成っていてもよい。ちなみに、後者の場合、第１溶接部は鋳込みによって板部に一体化される。そして、この第１溶接部は、環状を呈しており、第１板面側に露出するように設けられる。渦巻壁部は、板部の第１板面と反対側の板面（以下「第２板面」という）から渦巻形状を保持しながら延びる。なお、この渦巻壁部は、第２板面に垂直な方向に向かって延びるのが好ましい。囲い壁部は、第２板面から渦巻壁部を囲うように延びる。なお、この囲い壁部は、第２板面に垂直な方向に向かって延びるように形成される。吐出孔は、第２板面のうち渦巻壁部の中心部分に対応する部分、及び第１板面に開口する。なお、この吐出孔は、第１板面のうち平面視において第１溶接部に囲われる部分に開口する。吐出ガス通路は、囲い壁部を上下方向に貫通する。レーザー溶接工程では、第１溶接部に仕切部材が全周に亘ってレーザー溶接され、吐出孔と吐出ガス通路とを連通させる連通空間が形成される。また、仕切部材は、「０．３重量％未満の炭素含有量を有する低炭素鋼」又は「２．０重量％〜２．７重量％の炭素含有量を有するレーザー溶接可能な鋳鉄」から成っていてもよいし、「０．３重量％未満の炭素含有量を有する低炭素鋼」又は「２．０重量％〜２．７重量％の炭素含有量を有するレーザー溶接可能な鋳鉄」から成る環状の第２溶接部を有していてもよい。ちなみに、後者の場合、第２溶接部以外の部分はレーザー溶接困難な素材から成っていてもよい。なお、この場合、第２溶接部は、鋳込みによって仕切部材に一体化される。
【０００７】
このため、このスクロール部品の製造方法では、仕切部材の固定と、吐出空間と外空間とのシールとが同時に行われる。したがって、このスクロール部品の製造方法を利用すれば、仕切部材をスクロール部品形成部品に固定するときに確実に吐出空間と外空間とをシールすることができる。また、このスクロール部品の製造方法では、仕切部材の固定作業時間が短縮化される。このため、このスクロール部品の製造方法を利用すれば、スクロール圧縮機の製造時間を短縮化することができ、ひいてはスクロール圧縮機の製造単価を低減することができる。また、このスクロール部品の製造方法では、シール部材やボルトが必要とされない。このため、このスクロール部品の製造方法を利用すれば、シール部材及びボルトの分の費用を削減することができる。また、このスクロール部品の製造方法により製造されるスクロール部品は、長時間経っても、振動が加えられても、吐出空間と外空間とのシール性が低下するようなことはない。つまり、このスクロール部品の製造方法を利用すれば、誕生してから寿命を終えるまで吐出空間と仕切部材の外空間とを安定的に良好にシールすることができる。
【０００８】
第２発明に係るスクロール部品は、板部、渦巻壁部、囲い壁部、吐出孔、吐出ガス通路及び仕切部材を備える。板部は、第１溶接部を有する。第１溶接部は、「０．３重量％未満の炭素含有量を有する低炭素鋼」又は「２．０重量％〜２．７重量％の炭素含有量を有するレーザー溶接可能な鋳鉄」から成る。なお、ここにいう「レーザー溶接可能な鋳鉄」とは、レーザー溶接時に微少な割れ等の欠陥が生じないような鋳鉄であり、具体的には半溶融又は半凝固ダイキャスト成形法で成形された鋳鉄（炭素成分が微細な塊状黒鉛となって鉄成分中に分散している鋳鉄）である。また、板部は、全体が「０．３重量％未満の炭素含有量を有する低炭素鋼」又は「２．０重量％〜２．７重量％の炭素含有量を有するレーザー溶接可能な鋳鉄」から成っていてもよいし、第１溶接部以外の部分がレーザー溶接困難な素材から成っていてもよい。ちなみに、後者の場合、第１溶接部は鋳込みによって板部に一体化される。そして、この第１溶接部は、環状を呈しており、第１板面側に露出するように設けられる。渦巻壁部は、板部の第２板面から渦巻形状を保持しながら延びる。なお、この渦巻壁部は、第２板面に垂直な方向に向かって延びるように形成される。囲い壁部は、第２板面から渦巻壁部を囲うように延びる。なお、この囲い壁部は、第２板面に垂直な方向に向かって延びるのが好ましい。吐出孔は、第２板面のうち渦巻壁部の中心部分に対応する部分、及び第１板面に開口する。なお、この吐出孔は、第１板面のうち平面視において第１溶接部に囲われる部分に開口する。吐出ガス通路は、囲い壁部を上下方向に貫通する。仕切部材は、第１溶接部に全周に亘ってレーザー溶接されることにより、吐出孔と吐出ガス通路とを連通させる連通空間を形成する。また、仕切部材は、「０．３重量％未満の炭素含有量を有する低炭素鋼」又は「２．０重量％〜２．７重量％の炭素含有量を有するレーザー溶接可能な鋳鉄」から成っていてもよいし、「０．３重量％未満の炭素含有量を有する低炭素鋼」又は「２．０重量％〜２．７重量％の炭素含有量を有するレーザー溶接可能な鋳鉄」から成る環状の第２溶接部を有していてもよい。ちなみに、後者の場合、第２溶接部以外の部分はレーザー溶接困難な素材から成っていてもよい。なお、この場合、第２溶接部は、鋳込みによって仕切部材に一体化される。
【０００９】
このため、このスクロール部品には、シール部材やボルトが必要とされない。したがって、このスクロール部品は、シール部材及びボルトの分の費用が削減されている。また、このスクロール部品は、長時間経っても、振動が加えられても、吐出空間と外空間とのシール性が低下するようなことはない。つまり、このスクロール部品では、誕生してから寿命を終えるまで吐出空間と仕切部材の外空間とが安定的に良好にシールされる。
【００１０】
第３発明に係るスクロール圧縮機は、スクロール部品及び吸入管を備える。スクロール部品は、第２発明に係るスクロール部品である。吸入管は、渦巻壁部の外周部分に連通する。
【００１１】
このため、このスクロール圧縮機は、低コストになると共に信頼性が高くなる。
【発明の効果】
【００１２】
第１発明に係るスクロール部品の製造方法では、仕切部材の固定と、吐出空間と外空間とのシールとが同時に行われる。したがって、このスクロール部品の製造方法を利用すれば、仕切部材をスクロール部品形成部品に固定するときに確実に吐出空間と外空間とをシールすることができる。また、このスクロール部品の製造方法では、仕切部材の固定作業時間が短縮化される。このため、このスクロール部品の製造方法を利用すれば、スクロール圧縮機の製造時間を短縮化することができ、ひいてはスクロール圧縮機の製造単価を低減することができる。また、このスクロール部品の製造方法では、シール部材やボルトが必要とされない。このため、このスクロール部品の製造方法を利用すれば、シール部材及びボルトの分の費用を削減することができる。また、このスクロール部品の製造方法により製造されるスクロール部品は、長時間経っても、振動が加えられても、吐出空間と外空間とのシール性が低下するようなことはない。つまり、このスクロール部品の製造方法を利用すれば、誕生してから寿命を終えるまで吐出空間と仕切部材の外空間とを安定的に良好にシールすることができる。
【００１３】
第２発明に係るスクロール部品には、シール部材やボルトが必要とされない。このため、このスクロール部品は、シール部材及びボルトの分の費用が削減されている。また、このスクロール部品は、長時間経っても、振動が加えられても、吐出空間と外空間とのシール性が低下するようなことはない。つまり、このスクロール部品では、誕生してから寿命を終えるまで吐出空間と仕切部材の外空間とが安定的に良好にシールされる。
【００１４】
第３発明に係るスクロール圧縮機は、低コストになると共に信頼性が高くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施の形態に係る高低圧ドーム型スクロール圧縮機１は、蒸発器や、凝縮器、膨張機構などと共に冷媒回路を構成し、その冷媒回路中のガス冷媒を圧縮する役割を担うものであって、図１に示されるように、主に、縦長円筒状の密閉ドーム型のケーシング１０、スクロール圧縮機構１５、オルダムリング３９、駆動モータ１６、下部主軸受６０、吸入管１９、および吐出管２０から構成されている。以下、この高低圧ドーム型スクロール圧縮機１の構成部品についてそれぞれ詳述していく。
【００１６】
＜高低圧ドーム型スクロール圧縮機の構成部品の詳細＞
（１）ケーシング
ケーシング１０は、略円筒状の胴部ケーシング部１１と、胴部ケーシング部１１の上端を覆う椀状の上壁部１２と、胴部ケーシング部１１の下端を覆う椀状の底壁部１３とを有する。そして、このケーシング１０には、主に、ガス冷媒を圧縮するスクロール圧縮機構１５と、スクロール圧縮機構１５の下方に配置される駆動モータ１６とが収容されている。このスクロール圧縮機構１５と駆動モータ１６とは、ケーシング１０内を上下方向に延びるように配置されるクランク軸１７によって連結されている。そして、この結果、スクロール圧縮機構１５と駆動モータ１６との間には、間隙空間１８が生じる。
【００１７】
（２）スクロール圧縮機構
スクロール圧縮機構１５は、図１に示されるように、主に、ハウジング２３と、ハウジング２３の上方に密着して配置される固定スクロール２４と、固定スクロール２４に噛合する可動スクロール２６とから構成されている。以下、このスクロール圧縮機構１５の構成部品についてそれぞれ詳述していく。
【００１８】
ａ）ハウジング
ハウジング２３は、その外周面において周方向の全体に亘って胴部ケーシング部１１に圧入固定されている。つまり、胴部ケーシング部１１とハウジング２３とは全周に亘って気密状に密着されている。このため、ケーシング１０の内部は、ハウジング２３下方の高圧空間２８とハウジング２３上方の低圧空間２９とに区画されていることになる。また、このハウジング２３には、上端面が固定スクロール２４の下端面と密着するように、固定スクロール２４がボルト３８により締結固定されている。また、このハウジング２３には、上面中央に凹設されたハウジング凹部３１と、下面中央から下方に延設された軸受部３２とが形成されている。そして、この軸受部３２には、上下方向に貫通する軸受孔３３が形成されており、この軸受孔３３にクランク軸１７が軸受３４を介して回転自在に嵌入されている。
【００１９】
ｂ）固定スクロール
固定スクロール２４は、主に、鏡板２４ａと、鏡板２４ａの下面Ｐ２に形成された渦巻き状（インボリュート状）のラップ２４ｂと、ラップ２４ｂの側面を囲う囲い壁部２４ｃと、鏡板２４ａの上面Ｐ１に露出するように設けられる環状の溶接部ＷＰ１とから構成されている。なお、本実施の形態において溶接部ＷＰ１は観念的な部分であって明確な境界があるわけではない。鏡板２４ａには、圧縮室４０（後述）に連通する吐出通路４１と、吐出通路４１に連通する拡大凹部４２と、囲い壁部２４ｃを上下方向に貫通するスクロール側通路４７とが形成されている。なお、拡大凹部４２は、平面視において溶接部ＷＰ１の内側に収まるように形成されている。なお、ここで、吐出通路４１と拡大凹部４２とを併せて「吐出孔」と称し、図１中において「４３」の符号を付す。つまり、吐出孔４３は大径部分（拡大凹部４２に相当）と小径部分（吐出通路４１に相当）とから構成されていることになる。吐出通路４１は、鏡板２４ａの中央部分において上下方向に延びるように形成されている。拡大凹部４２は、鏡板２４ａの上面Ｐ１に開口するように形成されている。そして、溶接部ＷＰ１には、この拡大凹部４２を塞ぐように仕切板４４が全周に亘ってレーザー溶接されている。なお、この仕切板４４は、０．３重量％未満の炭素含有量を有する低炭素鋼から形成されている。そして、この結果、スクロール圧縮機構１５の運転音を消音させる膨張室、すなわちマフラー空間４５が形成されている。また、スクロール側通路４７は、このマフラー空間４５に連通している。
【００２０】
なお、本実施の形態において、この仕切板４４が施蓋される前の固定スクロール２４（以下「固定スクロール形成部品」という）は、炭素含有量の比較的低い鋳鉄から半溶融ダイキャスト成形法によって成形されている。なお、片状黒鉛鋳鉄等の普通鋳鉄がレーザー溶接されると微少な割れが生じてしまうが、このような鋳鉄は普通鋳鉄とは異なった金属組織を有するためレーザー溶接されてもそのような割れを生じることがない。したがって、このような鋳鉄は、レーザー溶接される部材であってレーザー溶接後にシール性が求められる部材の形成に非常に有効である。なお、固定スクロール形成部品の成形の詳細については後に詳述する。
【００２１】
ｃ）可動スクロール
可動スクロール２６は、図１に示されるように、主に、鏡板２６ａと、鏡板２６ａの上面に形成された渦巻き状（インボリュート状）のラップ２６ｂと、鏡板２６ａの下面に形成された軸受部２６ｃと、鏡板２６ａの両端部に形成される溝部（図示せず）とから構成されている。そして、この可動スクロール２６は、溝部にオルダムリング３９（後述）が嵌め込まれることによりハウジング２３に支持される。また、軸受部２６ｃにはクランク軸１７の上端が嵌入される。可動スクロール２６は、このようにスクロール圧縮機構１５に組み込まれることによってクランク軸１７の回転により自転することなくハウジング２３内を公転する。そして、可動スクロール２６のラップ２６ｂは固定スクロール２４のラップ２４ｂに噛合させられており、両ラップ２４ｂ，２６ｂの接触部の間には圧縮室４０が形成されている。そして、この圧縮室４０では、可動スクロール２６の公転に伴い、両ラップ２４ｂ，２６ｂ間の容積が中心に向かって収縮する。本実施形態に係る高低圧ドーム型スクロール圧縮機１では、このようにしてガス冷媒が圧縮される。
【００２２】
ｄ）その他
また、このスクロール圧縮機構１５には、固定スクロール２４とハウジング２３とに亘り、連絡通路４６が形成されている。この連絡通路４６は、固定スクロール２４に開けられたスクロール側通路４７と、ハウジング２３に穴加工により開けられたハウジング側通路４８とが連通するように形成されている。そして、連絡通路４６の上端は拡大凹部４２に開口し、連絡通路４６の下端はハウジング２３の下端面に開口している。つまり、このハウジング側通路４８の下端開口により、連絡通路４６の冷媒を間隙空間１８に流出させる吐出口４９が構成されていることになる。
【００２３】
（３）オルダムリング
オルダムリング３９は、上述したように、可動スクロール２６の自転運動を防止するための部材であって、キー部がハウジング２３に形成されるオルダム溝（図示せず）に嵌め込まれている。なお、このオルダム溝は、長円形状の溝であって、ハウジング２３において互いに対向する位置に配設されている。
【００２４】
（４）駆動モータ
駆動モータ１６は、本実施の形態において直流モータであって、主に、ケーシング１０の内壁面に固定された環状のステータ５１と、ステータ５１の内側に僅かな隙間（エアギャップ通路）をもって回転自在に収容されたローター５２とから構成されている。
【００２５】
ステータ５１には、ティース部に銅線が巻回されており、上方および下方にコイルエンド５３が形成されている。また、ステータ５１の外周面には、ステータ５１の上端面から下端面に亘り且つ周方向に所定間隔をおいて複数個所に切欠形成されているコアカット部が設けられている。そして、このコアカット部により、胴部ケーシング部１１とステータ５１との間に上下方向に延びるモータ冷却通路５５が形成されている。
【００２６】
ローター５２は、胴部ケーシング部１１の軸心に配置されたクランク軸１７を介してスクロール圧縮機構１５の可動スクロール２６に駆動連結されている。また、連絡通路４６の吐出口４９を流出した冷媒をモータ冷却通路５５に案内する案内板５８が、間隙空間１８に配設されている。
【００２７】
（５）下部主軸受
下部主軸受６０は、駆動モータ１６の下方の下部空間に配設されている。この下部主軸受６０は、胴部ケーシング部１１に固定されるとともにクランク軸１７の下端部を支持している。
【００２８】
（６）吸入管
吸入管１９は、冷媒回路の冷媒をスクロール圧縮機構１５に導くためのものであって、ケーシング１０の上壁部１２に気密状に嵌入されている。吸入管１９は、低圧空間２９を上下方向に貫通すると共に、内端部が固定スクロール２４に嵌入されている。
【００２９】
（７）吐出管
吐出管２０は、ケーシング１０内の冷媒をケーシング１０外に吐出させるためのものであって、ケーシング１０の胴部ケーシング部１１に気密状に嵌入されている。そして、この吐出管２０は、上下方向に延びる円筒形状に形成されハウジング２３の下端部に固定される内端部３６を有している。
【００３０】
＜摺動部品の製造方法＞
本実施の形態では、固定スクロール形成部品は下記製造方法により製造される。
【００３１】
（１）原材料
本実施の形態において固定スクロール形成部品の原材料となる鉄素材として、Ｃ：２．３〜２．４ｗｔ％、Ｓｉ：１．９５〜２．０５ｗｔ％、Ｍｎ：０．６〜０．７ｗｔ％、Ｐ：＜０．０３５ｗｔ％、Ｓ：＜０．０４ｗｔ％、Ｃｒ：０．００〜０．５０ｗｔ％、Ｎｉ：０．５０〜１．００ｗｔ％が添加されているビレットが採用される。なお、ここにいう重量割合は全量に対する割合である。また、ここに「ビレット」とは、一端、上記成分の鉄素材が溶融炉において溶融された後に、連続鋳造装置により円柱形状等に成形された最終成形前の素材を意味する。なお、ここで、ＣおよびＳｉの含有量は、引張強度および引張弾性率が片状黒鉛鋳鉄より高くなること、および複雑な形状の部品を成形するのに適切な流動性を備えていることの両方を満足するように決定される。また、Ｎｉの含有量は、金属組織の靭性を向上させて成形時の表面クラックを防止するのに適切な金属組成を構成するように決定されている。
【００３２】
（２）製造工程
固定スクロール形成部品は、半溶融ダイキャスト成形工程、熱処理工程、および最終仕上げ工程を経て製造される。以下、各工程について詳述する。
【００３３】
ａ）半溶融ダイキャスト成形工程
半溶融ダイキャスト成形工程では、先ず、ビレットを高周波加熱することにより半溶融状態とする。次いで、その半溶融状態のビレットを所定の金型に注入する際に、ダイキャストマシンで所定圧力を加えながらビレットを所望の形状に成形し、固定スクロール形成部品基体を作製する。そして、固定スクロール形成部品基体を金型から取り出して空冷させると、その固定スクロール形成部品基体の金属組織は、全体的に白銑化したものとなる。なお、固定スクロール形成部品基体は最終的に得られる固定スクロール形成部品よりも若干大きく、この固定スクロール形成部品基体は、後の最終仕上げ工程において加工代が取り除かれて最終的な固定スクロール形成部品となる。
【００３４】
ｂ）熱処理工程
熱処理工程では、半溶融ダイキャスト成形工程後の固定スクロール形成部品基体が熱処理される。この熱処理工程において、固定スクロール形成部品基体の金属組織は、白銑化組織からパーライト／フェライト基地、粒状黒鉛から成る金属組織へと変化する。なお、この白銑化組織の黒鉛化、パーライト化については熱処理温度、保持時間、冷却速度などを調節することにより調節することができる。例えば、Honda R&D Technical Review の Vol.14 No.1 の論文「鉄の半溶融成形技術の研究」にあるように、９５０℃で６０分保持した後に０．０５〜０．１０℃／ｓｅｃの冷却速度で炉中にて徐冷することにより、５００ＭＰａ〜７００ＭＰａ程度の引張強度、ＨＢ１５０（ＨＲＢ８１（ＳＡＥ  Ｊ  ４１７硬さ換算表からの換算値））〜ＨＢ２００（ＨＲＢ９６（ＳＡＥ  Ｊ  ４１７硬さ換算表からの換算値））程度の硬度を有する金属組織を得ることができる。このような金属組織はフェライト中心であるために軟らかく被削性に優れるが、機械加工時に構成刃先を形成して刃具寿命を低下させる可能性がある。また、１０００℃で６０分保持した後に空冷し、さらに最初の温度より少し低い温度で所定時間保持した後に空冷することにより、６００ＭＰａ〜９００ＭＰａ程度の引張強度、ＨＢ２００（ＨＲＢ９６（ＳＡＥ  Ｊ  ４１７硬さ換算表からの換算値））〜ＨＢ２５０（ＨＲＢ１０５，ＨＲＣ２６（ＳＡＥ  Ｊ  ４１７硬さ換算表からの換算値、なおＨＲＢ１０５は試験タイプの有効な実用範囲を超えるため参考値である））程度の硬度を有する金属組織を得ることができる。このような金属組織において、片状黒鉛鋳鉄と同等の硬度を有するものは、片状黒鉛鋳鉄と同等の被削性を有し、同等の延性・靭性を有する球状黒鉛鋳鉄と比較すると被削性に優れている。また、１０００℃で６０分保持した後に油冷し、さらに最初の温度より少し低い温度で所定時間保持した後に空冷することにより、８００ＭＰａ〜１３００ＭＰａ程度の引張強度、ＨＢ２５０（ＨＲＢ１０５，ＨＲＣ２６（ＳＡＥ  Ｊ  ４１７硬さ換算表からの換算値、なおＨＲＢ１０５は試験タイプの有効な実用範囲を超えるため参考値である））〜ＨＢ３５０（ＨＲＢ１２２，ＨＲＣ４１（ＳＡＥ  Ｊ  ４１７硬さ換算表からの換算値、なおＨＲＢ１２２は試験タイプの有効な実用範囲を超えるため参考値である））程度の硬度を有する金属組織を得ることができる。このような金属組織はパーライト中心であるために硬く、被削性に劣るが、耐摩耗性に優れている。
【００３５】
なお、本実施の形態において、この熱処理工程では、固定スクロール形成部品基体の硬度がＨＲＢ９０（ＨＢ１７６（ＳＡＥ  Ｊ  ４１７硬さ換算表からの換算値））よりも高くＨＲＢ１００（ＨＢ２１９（ＳＡＥ  Ｊ  ４１７硬さ換算表からの換算値））よりも低くなるような条件下で熱処理される。なお、固定スクロール形成部品基体が半溶融ダイキャスト成形法により製造される場合、固定スクロール形成部品基体の硬度はその固定スクロール形成部品基体の引張強度と比例関係になることが明らかとなっているので、このときの固定スクロール形成部品基体の引張強度は６００ＭＰａから９００ＭＰａの範囲にほぼ相当する。
【００３６】
ｃ）最終仕上げ工程
最終仕上げ工程では、固定スクロール形成部品基体が機械加工されて固定スクロール形成部品の完成となる。なお、この後、ラップ２４ｂはエンドミル加工される。
【００３７】
＜高低圧ドーム型スクロール圧縮機運転中の圧縮冷媒ガスの流れ＞
駆動モータ１６が駆動されると、クランク軸１７が回転し、可動スクロール２６が自転することなく公転運転する。すると、低圧のガス冷媒が、吸入管１９を通って圧縮室４０の周縁側から圧縮室４０に吸引され、圧縮室４０の容積変化に伴って圧縮され、高圧のガス冷媒となる。そして、この高圧のガス冷媒は、圧縮室４０の中央部から吐出通路４１を通ってマフラー空間４５へ吐出され、その後、連絡通路４６を通って間隙空間１８へ流出し、案内板５８と胴部ケーシング部１１の内面との間を下側に向かって流れる。そして、このガス冷媒は、案内板５８と胴部ケーシング部１１の内面との間を下側に向かって流れる際に、一部が分流して案内板５８と駆動モータ１６との間を円周方向に流れる。なお、このとき、ガス冷媒に混入している潤滑油が分離される。一方、分流したガス冷媒の他部は、モータ冷却通路５５を下側に向かって流れ、モータ下部空間にまで流れた後、反転してステータ５１とローター５２との間のエアギャップ通路、または連絡通路４６に対向する側（図１における左側）のモータ冷却通路５５を上方に向かって流れる。その後、案内板５８を通過したガス冷媒と、エアギャップ通路又はモータ冷却通路５５を流れてきたガス冷媒とは、間隙空間１８で合流して吐出管２０の内端部３６から吐出管２０に流入し、ケーシング１０外に吐出される。そして、ケーシング１０外に吐出されたガス冷媒は、冷媒回路を循環した後、再度吸入管１９を通ってスクロール圧縮機構１５に吸入されて圧縮される。
【００３８】
＜高低圧ドーム型スクロール圧縮機及びその製造方法の特徴＞
（１）
本発明の実施の形態では、２．３〜２．４ｗｔ％の炭素含有量を有する鋳鉄から半溶融ダイキャスト成形法によって固定スクロール形成部品が形成された後、その固定スクロール形成部品の溶接部ＷＰ１に、低炭素鋼から形成される仕切板４４が全周に亘ってレーザー溶接される。このため、本発明の実施の形態に係る高低圧ドーム型スクロール圧縮機１の製造では、仕切板４４の固定と、マフラー空間４５と低圧空間２９とのシールとが同時に行われる。したがって、本実施の形態では、仕切板４４を固定スクロール形成部品に固定するときに確実にマフラー空間４５と低圧空間２９とをシールすることができる。また、本実施の形態では、固定スクロール形成部品への仕切板４４の固定作業にかかる時間が短縮化される。このため、本発明の実施の形態に係る高低圧ドーム型スクロール圧縮機１の製造時間を短縮化することができ、ひいては高低圧ドーム型スクロール圧縮機１の製造単価を低減することができる。また、本実施の形態では、シール部材やボルトが必要とされない。このため、高低圧ドーム型スクロール圧縮機１の製造において、シール部材及びボルトの分の費用を削減することができる。
【００３９】
（２）
本発明の実施の形態に係る高低圧ドーム型スクロール圧縮機１では、２．３〜２．４ｗｔ％の炭素含有量を有する鋳鉄から半溶融ダイキャスト成形法によって固定スクロール形成部品が形成されており、低炭素鋼から形成される仕切板４４が溶接部ＷＰ１に全周に亘ってレーザー溶接されている。このため、この高低圧ドーム型スクロール圧縮機１では、シール部材やボルトが必要とされない。このため、この高低圧ドーム型スクロール圧縮機１では、シール部材及びボルトの分の費用が削減されている。また、高低圧ドーム型スクロール圧縮機１では、長時間経っても、振動が加えられても、マフラー空間４５と低圧空間２９とのシール性が低下するようなことはない。つまり、この高低圧ドーム型スクロール圧縮機１では、誕生してから寿命を終えるまでマフラー空間４５と低圧空間２９とが安定的に良好にシールされる。
【００４０】
＜変形例＞
（Ａ）
先の実施の形態では固定スクロール形成部品が炭素含有量の比較的低い鋳鉄から半溶融ダイキャスト成形法によって成形されたが、固定スクロール形成部品は、普通鋳鉄から鋳造方法によって砂型成形されてもよい。なお、かかる場合、予め「０．３重量％未満の炭素含有量を有する低炭素鋼」又は「２．０重量％〜２．７重量％の炭素含有量を有するレーザー溶接可能な鋳鉄」から成る環状溶接部材を成形しておき、固定スクロール形成部品の成形前に、固定スクロール形成部品の鋳型にその環状溶接部材を仕込んでおく必要がある。なお、このとき、固定スクロール形成部品中の環状溶接部材の位置が、先の実施形態に係る固定スクロール形成部品の溶接部ＷＰ１と同位置となるように仕込む必要がある。このようにすれば、先の実施の形態に係る高低圧ドーム型スクロール圧縮機１と同様の効果を得ることができる。
【００４１】
（Ｂ）
先の実施の形態では仕切板４４が０．３重量％未満の炭素含有量を有する低炭素鋼から形成されていたが、仕切板４４は、固定スクロール形成部品と同様に炭素含有量の比較的低い鋳鉄から半溶融ダイキャスト成形法によって成形されてもよい。
【００４２】
（Ｃ）
先の実施の形態では仕切板４４が０．３重量％未満の炭素含有量を有する低炭素鋼から形成されていたが、仕切板４４は、レーザー溶接が困難な材料から成形されてもよい。なお、かかる場合、なお、かかる場合、予め「０．３重量％未満の炭素含有量を有する低炭素鋼」又は「２．０重量％〜２．７重量％の炭素含有量を有するレーザー溶接可能な鋳鉄」から成る環状溶接部材を成形しておき、仕切板４４の成形前に、仕切板４４の型にその環状溶接部材を仕込んでおく必要がある。なお、このとき、環状溶接部材は、固定スクロール形成部品の溶接部ＷＰ１に対応する大きさである必要がある。このようにすれば、先の実施の形態に係る高低圧ドーム型スクロール圧縮機１と同様の効果を得ることができる。
【００４３】
（Ｄ）
先の実施の形態では固定スクロール２４に拡大凹部４２が形成され、その拡大凹部４２を覆うように円盤状の仕切板４４が固定スクロール２４の溶接部ＷＰ１に全周に亘ってレーザー溶接されたが、図２に示されるように、固定スクロール２４に拡大凹部４２のない吐出孔４３Ａを形成し、その吐出孔４３Ａ及びスクロール側通路４７を覆うように球面状の仕切板４４Ａが固定スクロール２４の溶接部ＷＰ１に全周に亘ってレーザー溶接されてもよい。
【００４４】
（Ｅ）
先の実施の形態では固定スクロール形成部品が半溶融ダイキャスト成形法により製造されたが、固定スクロール形成部品は半凝固ダイキャスト成形法により製造されてもかまわない。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明に係るスクロール部品の製造方法は、仕切部材をスクロール部品形成部品に固定するときに確実に吐出空間と外空間とをシールすることができ、スクロール圧縮機の製造時間を短縮化することができ、シール部材及びボルトの分の費用を削減することができ、誕生してから寿命を終えるまで吐出空間と仕切部材の外空間とを安定的に良好にシールすることができるという特徴を有し、上述のような構造を有するスクロール圧縮機の長寿命化及び低コスト化に大きく貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態に係る高低圧ドーム型スクロール圧縮機の縦断面図である。
【図２】本発明の変形例（Ｄ）に係る高低圧ドーム型スクロール圧縮機の縦断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１      高低圧ドーム型スクロール圧縮機（スクロール圧縮機）
１９      吸入管
２４      固定スクロール（スクロール部品）
２４ａ    鏡板（板部）
２４ｂ    ラップ（渦巻壁部）
２４ｃ    囲い壁部（吸入管）
４３，４３Ａ      吐出孔
４４，４４Ａ      仕切板（仕切部材）
４７      スクロール側通路（吐出ガス通路）
Ｐ１        鏡板の上面（第１板面）
Ｐ２        鏡板の下面（第２板面）
ＷＰ１      溶接部（第１溶接部）
【図１】
2009174394.tif 000003
【図２】
2009174394.tif 000004