(57)【要約】【課題】本発明の課題は、高圧空間と低圧空間とを確実にシールし、スクロール圧縮機の能力低下を招くおそれを十分に払拭することができるスクロール圧縮機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圧縮機１の製造方法は、ハウジング製造工程、ハウジング挿入工程及びレーザー溶接工程を備える。ハウジング製造工程では、ハウジング２３が製造される。ハウジングは、本体部ＭＢ及び溶接部ＷＰを有する。溶接部は、環状の部位であり、低炭素鋼又はレーザー溶接可能な鋳鉄から形成される。また、この溶接部は、本体部の外周に本体部と一体として設けられる。ハウジング挿入工程では、筒状のケーシング１１にハウジングが挿入される。レーザー溶接工程では、ケーシングの溶接部に対抗する部分にケーシングの外部からレーザー光が全周に亘って照射されて、ハウジングがケーシングにレーザー溶接される。【選択図】図１
2009174395.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体部（ＭＢ）と、「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」から成り且つ前記本体部の外周に前記本体部と一体として設けられる環状の溶接部（ＷＰ）とを有するハウジング（２３）を製造するハウジング製造工程と、
筒状のケーシング（１１）に前記ハウジングを挿入するハウジング挿入工程と、
前記ケーシングの前記溶接部に対抗する部分に前記ケーシングの外部からレーザー光を全周に亘って照射して前記ハウジングを前記ケーシングにレーザー溶接するレーザー溶接工程と
を備えるスクロール圧縮機（１）の製造方法。
【請求項２】
前記ハウジング挿入工程では、前記ケーシングの内周面と前記溶接部の外周面との隙間が０ｍｍよりも大きく０．６ｍｍ以下となるように前記ハウジングが前記ケーシングに挿入される
請求項１に記載のスクロール圧縮機の製造方法。
【請求項３】
前記ハウジング挿入工程では、前記ケーシングの内周面と前記溶接部の外周面との隙間が０ｍｍよりも大きく０．２ｍｍ以下となるように前記ハウジングが前記ケーシングに挿入される
請求項１に記載のスクロール圧縮機の製造方法。
【請求項４】
下部主軸受（６０）を前記ケーシングに挿入する下部主軸受挿入工程と、
前記ケーシング内に挿入された前記ハウジングの軸受部と前記下部主軸受との軸芯を一致させる芯出工程とをさらに備え、
前記レーザー溶接工程では、前記ケーシングの前記溶接部に対抗する部分に前記ケーシングの外部からレーザー光が全周に亘って照射されて前記ハウジングが前記ケーシングにレーザー溶接されると共に、前記ケーシングの前記下部主軸受に対抗する部分に前記ケーシングの外部からレーザー光が照射されて前記下部主軸受が前記ケーシングにレーザー溶接される
請求項１から３のいずれかに記載のスクロール圧縮機の製造方法。
【請求項５】
前記溶接部は、前記本体部の最外面よりも外側に突出するように設けられている
請求項１から４のいずれかに記載のスクロール圧縮機の製造方法。
【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製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、スクロール圧縮機では、ハウジングの側面がケーシングの内面と密着するようにハウジングが焼き嵌めや圧入によってケーシングに固定されている。この結果、スクロール圧縮機には、高圧空間と低圧空間とが形成される（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−３２０９７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、実際にハウジングを焼き嵌めによりケーシングに固定しようとすると、ケーシングに歪みが生じやすくなり、その結果、高圧空間と低圧空間とのシールがあまくなるおそれがある。また、ハウジングを圧入によりケーシングに固定しようとすると、ハウジングの外周面やケーシングの内面に傷やカエリが存在する場合、高圧空間と低圧空間とが微少隙間を通じて連通してしまうおそれがある。したがって、焼き嵌めや圧入といった手法では、スクロール圧縮機の能力低下を招くおそれを十分に払拭することはできない。
【０００４】
本発明の課題は、高圧空間と低圧空間とを確実にシールし、スクロール圧縮機の能力低下を招くおそれを十分に払拭することができるスクロール圧縮機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】
【０００５】
第１発明に係るスクロール圧縮機の製造方法は、ハウジング製造工程、ハウジング挿入工程及びレーザー溶接工程を備える。ハウジング製造工程では、ハウジングが製造される。ハウジングは、本体部及び溶接部を有する。溶接部は、環状の部位であり、「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」から形成される。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（炭素成分が微細な球状結晶となって鉄成分中に分散している鋳鉄）等である。また、この溶接部は、本体部の外周に本体部と一体として設けられる。なお、ハウジングは、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形成されていてもかまわない。また、本体部がレーザー溶接困難な素材から形成されており、溶接部が鋳込み等の方法によって本体部と一体に形成されていてもかまわない。ハウジング挿入工程では、筒状のケーシングにハウジングが挿入される。なお、ケーシングは、低炭素鋼等、レーザー溶接時に割れが生じないような材料から形成されている。レーザー溶接工程では、ケーシングの溶接部に対抗する部分にケーシングの外部からレーザー光が全周に亘って照射されて、ハウジングがケーシングにレーザー溶接される。
【０００６】
このため、このスクロール圧縮機の製造方法では、低入熱でハウジングをケーシングに固定することができる。したがって、このスクロール圧縮機の製造方法を利用すれば、ケーシングへのハウジングの固定作業においてケーシングに歪みが生じるのを防止することができる。また、このスクロール圧縮機の製造方法では、ハウジングの外径をケーシングの内径よりも僅かに小さくしてハウジングをケーシングに隙間嵌めした後に、ケーシングの外部からケーシングの溶接部に対抗する部分にレーザー光を照射してケーシングの内周がハウジングの外周に全周に亘って密着するようにハウジングをケーシングに固定することができる。このため、ハウジングの外周面やケーシングの内面に傷やカエリが存在していても高圧空間と低圧空間とのシールに何らの不都合ももたらさない。また、仮に、ハウジング挿入工程においてハウジングがケーシングに圧入され、ハウジングの外周面やケーシングの内面の傷やカエリにより、高圧空間と低圧空間とが微少隙間を通じて連通してしまったとしても、レーザー溶接によって高圧空間と低圧空間とのシールを確保することができる。したがって、このスクロール圧縮機の製造方法を利用すれば、高圧空間と低圧空間とが微少隙間を通じて連通してしまうような不都合は生じ得ない。よって、このスクロール圧縮機の製造方法を利用すれば、高圧空間と低圧空間とを確実にシールすることができ、ひいてはスクロール圧縮機の能力低下を招くおそれを十分に払拭することができる。
【０００７】
第２発明に係るスクロール圧縮機の製造方法は、第１発明に係るスクロール圧縮機の製造方法であって、ハウジング挿入工程では、ケーシングの内周面と溶接部の外周面との隙間が０ｍｍよりも大きく０．６ｍｍ以下となるようにハウジングがケーシングに挿入される。
【０００８】
このため、このスクロール圧縮機の製造方法を利用すれば、ケーシングに対するハウジングの締結強度を十分に確保することができる。
【０００９】
第３発明に係るスクロール圧縮機の製造方法は、第１発明に係るスクロール圧縮機の製造方法であって、ハウジング挿入工程では、ケーシングの内周面と溶接部の外周面との隙間が０ｍｍよりも大きく０．２ｍｍ以下となるようにハウジングがケーシングに挿入される。
【００１０】
このため、このスクロール圧縮機の製造方法では、ケーシングに対するハウジングの締結強度を向上させることができる。
【００１１】
第４発明に係るスクロール圧縮機の製造方法は、第１発明から第３発明のいずれかに係るスクロール圧縮機の製造方法であって、下部主軸受挿入工程及び芯出工程をさらに備える。下部主軸受挿入工程では、下部主軸受がケーシングに挿入される。なお、この下部主軸受は、片状黒鉛鋳鉄から成形されていてもかまわない。芯出工程では、ケーシング内に挿入されたハウジングの軸受部と下部主軸受との軸芯が一致される。そして、レーザー溶接工程では、ケーシングの溶接部に対抗する部分にケーシングの外部からレーザー光が全周に亘って照射されてハウジングがケーシングにレーザー溶接されると共に、ケーシングの下部主軸受に対抗する部分にケーシングの外部からレーザー光が照射されて下部主軸受がケーシングにレーザー溶接される。
【００１２】
従前では、ハウジングをケーシングに完全に固定した後に、ハウジングに設けられていた基準面を基準として下部主軸受の芯出しを行って下部主軸受を固定していた。このため、従前では、ハウジングをケーシングに固定する際にケーシングに歪みが生じると、下部主軸受の溶接時に残留応力が除去されてハウジングの軸受部の軸と下部主軸受の軸がずれてしまうという不具合があった。
【００１３】
しかし、本発明に係るスクロール圧縮機の製造方法では、ハウジングがケーシングに固定されない状態でハウジングの軸受部の軸と下部主軸受の軸とが一致された後に、レーザー溶接工程においてハウジングと下部主軸受とがケーシングにレーザー溶接される。このため、このスクロール圧縮機の製造方法を利用すれば、常にハウジングの軸受部と下部主軸受の軸芯とが一致するスクロール圧縮機を得ることができ、ひいてはスクロール圧縮機の長寿命化を実現することができる。
【００１４】
第５発明に係るスクロール圧縮機の製造方法は、第１発明から第４発明のいずれかに係るスクロール圧縮機の製造方法であって、溶接部は、本体部の最外面よりも外側に突出するように設けられている。
【００１５】
このため、このスクロール圧縮機の製造方法では、溶接部の厚みを可及的薄くしておけば、ハウジング挿入工程においてハウジングを容易にケーシングに挿入することができる。また、芯出工程を経る場合には、ハウジングのケーシングへの接触によりケーシングに微少な歪みが生じるおそれを防止することができる。
【発明の効果】
【００１６】
第１発明に係るスクロール圧縮機の製造方法では、低入熱でハウジングをケーシングに固定することができる。したがって、このスクロール圧縮機の製造方法を利用すれば、ケーシングへのハウジングの固定作業においてケーシングに歪みが生じるのを防止することができる。また、このスクロール圧縮機の製造方法では、ハウジングの外径をケーシングの内径よりも僅かに小さくしてハウジングをケーシングに隙間嵌めした後に、ケーシングの外部からケーシングの溶接部に対抗する部分にレーザー光を照射してケーシングの内周がハウジングの外周に全周に亘って密着するようにハウジングをケーシングに固定することができる。このため、ハウジングの外周面やケーシングの内面に傷やカエリが存在していても高圧空間と低圧空間とのシールに何らの不都合ももたらさない。また、仮に、ハウジング挿入工程においてハウジングがケーシングに圧入され、ハウジングの外周面やケーシングの内面の傷やカエリにより、高圧空間と低圧空間とが微少隙間を通じて連通してしまったとしても、レーザー溶接によって高圧空間と低圧空間とのシールを確保することができる。したがって、このスクロール圧縮機の製造方法を利用すれば、高圧空間と低圧空間とが微少隙間を通じて連通してしまうような不都合は生じ得ない。よって、このスクロール圧縮機の製造方法を利用すれば、高圧空間と低圧空間とを確実にシールすることができ、ひいてはスクロール圧縮機の能力低下を招くおそれを十分に払拭することができる。
【００１７】
第２発明に係るスクロール圧縮機の製造方法では、ケーシングに対するハウジングの締結強度を十分に確保することができる。
【００１８】
第３発明に係るスクロール圧縮機の製造方法では、ケーシングに対するハウジングの締結強度を向上させることができる。
【００１９】
第４発明に係るスクロール圧縮機の製造方法では、ハウジングがケーシングに固定されない状態でハウジングの軸受部と下部主軸受の軸とが一致された後に、レーザー溶接工程においてハウジングと下部主軸受とがレーザー溶接されてケーシングに固定される。このため、このスクロール圧縮機の製造方法を利用すれば、常にハウジングの軸受部と下部主軸受の軸芯とが一致するスクロール圧縮機を得ることができ、ひいてはスクロール圧縮機の長寿命化を実現することができる。
【００２０】
第５発明に係るスクロール圧縮機の製造方法では、溶接部の厚みを可及的薄くしておけば、ハウジング挿入工程においてハウジングを容易にケーシングに挿入することができる。また、芯出工程を経る場合には、ハウジングのケーシングへの接触によりケーシングに微少な歪みが生じるおそれを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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、凝縮器及び膨張機構等ととも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、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、及び吐出管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。
【００２２】
＜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。
【００２３】
（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。
【００２４】
ａ）ハウジング
ハウジング２３は、全周に亘って胴部ケーシング部１１にレーザー溶接されることによって胴体ケーシング部１１に固定されている。このため、ハウジング２３は全周に亘って胴体ケーシング部１１に密着されている。つまり、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（図示せず）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。
【００２５】
なお、本実施の形態において、このハウジング２３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。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、ハウジング２３の成形の詳細については後に詳述する。
【００２６】
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を囲う第２外周壁２４ｃとから構成されている。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とが形成されている。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の上面に開口するように形成されている。そして、固定スクロール２４の上面には、この拡大凹部４２を塞ぐように蓋体４４がボルト４４ａにより締結固定されている。そして、拡大凹部４２に蓋体４４が覆い被ることにより、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。固定スクロール２４と蓋体４４とは、図示しないパッキンを介して密着させることによりシールされている。
【００２７】
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２６ｄ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。
【００２８】
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に貫通穴として形成されたスクロール側通路と、ハウジング２３に貫通穴として形成さ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、即ちスクロール側通路の上端は拡大凹部４２に開口し、連絡通路４６の下端、即ちハウジング側通路４８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。
【００２９】
（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。
【００３０】
（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。そして、この駆動モータ１６は、ステータ５１の上側に形成されているコイルエンド５３の上端がハウジング２３の軸受部３２の下端とほぼ同じ高さ位置になるように配置されている。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
（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にレーザー溶接により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。
【００３４】
なお、本実施の形態において、下部主軸受６０は、ＦＣ２５０等の普通鋳鉄から鋳造成形法によって成形されている。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、胴体ケーシング部１１と下部主軸受６０とにはシール性は要求されないので特に大きな問題とはならない。なお、ハウジングの成形の詳細については後に詳述する。
【００３５】
（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。
【００３６】
（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。
【００３７】
＜高低圧ドーム型スクロール圧縮機の組立方法＞
（１）ハウジングの製造
本実施の形態では、ハウジング２３は下記製造方法により製造される。
【００３８】
（原材料）
本実施の形態においてハウジング２３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、一度、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。
【００３９】
（製造工程）
ハウジング２３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。
【００４０】
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、ハウジング基体を作製する。そして、ハウジング基体を金型から取り出して急冷させると、そのハウジング基体の金属組織は、全体的に白銑化したものとなる。なお、ハウジング基体は最終的に得られるハウジング２３よりも若干大きく、このハウジング基体は、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ハウジング２３となる。
【００４１】
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ハウジング基体が熱処理される。この熱処理工程において、ハウジング基体の金属組織は、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。
【００４２】
なお、本実施の形態において、この熱処理工程では、ハウジング基体の硬度が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、ハウジング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、ハウジング基体の硬度はそのハウジング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、このときのハウジング基体の引張強度は６００ＭＰａから９００ＭＰａの範囲にほぼ相当する。
【００４３】
ｃ）最終仕上げ工程
最終仕上げ工程では、ハウジング基体が機械加工されてハウジング２３の完成となる。
【００４４】
（２）下部主軸受の製造
本実施の形態では、下部主軸受６０は、融解させた普通鋳鉄を砂型に流し込んで下部主軸受基体を成形した後に、その下部主軸受基体を粗加工及び最終仕上げして作製される。
【００４５】
（３）ハウジング及び下部主軸受の胴体ケーシング部へのレーザー溶接
先ず、胴部ケーシング１１、ハウジング２３及び下部主軸受６０の相対位置が、高さ方向、周方向及び半径方向について、高低圧ドーム型スクロール圧縮機１の製品完成時の態様と同様になるように位置合わせされる。つまり、このとき、ハウジング２３の軸受部３２の軸芯と下部主軸受６０の軸芯とが一致するようにハウジング２３及び下部主軸受６０が胴体ケーシング部１１に挿入された状態となっている。そして、このとき、胴部ケーシング１１とハウジング２３との半径方向の相対位置は、図２に示されるように、胴部ケーシング１１の溶接部１１ａの内周面とハウジング２３の溶接部ＷＰの外周面との隙間Ｈ１が０ｍｍよりも大きく０．２ｍｍ以下となるように維持される。また、胴体ケーシング部１１と下部主軸受６０との半径方向の相対位置も、上記と同様に維持される。なお、本実施の形態において胴体ケーシング部１１の溶接部１１ａ及びハウジング２３の溶接部ＷＰ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。また、説明の便宜上、ハウジング２３の溶接部ＷＰ以外の部分を「本体部」と称し、ＭＢの符号を付す。
【００４６】
そして、このように胴部ケーシング１１、ハウジング２３及び下部主軸受６０が位置合わせされた状態において、胴部ケーシング１１の外周面側から略半径方向に向けて胴体ケーシング部１１の溶接部１１ａにレーザー光ＬＳが照射される。このレーザー光ＬＳは、胴部ケーシング１１とハウジング２３とを溶融させて溶接し、また、胴部ケーシング部１１と下部主軸受６０とを溶融させて溶接する。なお、レーザー光ＬＳを照射する前の溶接部１１ａには、孔は形成されていない。また、ハウジング２３を胴体ケーシング部１１にレーザー溶接する場合、レーザー光ＬＳの光源（図示されない）は、胴体ケーシング部１１の方向を向きながら胴体ケーシング部１１の溶接部１１ａの外周を周回する。このため、レーザー光ＬＳの照射により溶融される溶融部位７０は、環状となる。一方、下部主軸受６０を胴体ケーシング部１１にレーザー溶接する場合、レーザー光ＬＳの光源は、半径方向から見てＶ字を描くようにして溶接面部１１ａ内を連続的に移動する。このため、レーザ光ＬＳの照射により溶融される溶融部位は、Ｖ字形状となる。また、Ｖ字形状の溶融部位は、胴部ケーシング部１１の外周面において三箇所に形成される。
【００４７】
なお、ハウジング２３の胴部ケーシング部１１への溶接、及び下部主軸受６０の胴部ケーシング部１１へのレーザー溶接において、溶加材は一切使用されない。
【００４８】
＜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からケーシング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。
【００４９】
＜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に係るスクロール圧縮機の製造方法では、胴体ケーシング部１１の溶接部１１ａに胴体ケーシング部１１の外部からレーザー光が全周に亘って照射されてハウジング２３が胴体ケーシング部１１にレーザー溶接される。このため、このスクロール圧縮機の製造方法では、低入熱でハウジング２３が胴体ケーシング部１１に固定される。したがって、このスクロール圧縮機の製造方法を利用すれば、胴体ケーシング部１１へのハウジング２３の固定作業において胴体ケーシング部１１に歪みが生じるのを防止することができる。このスクロール圧縮機の製造方法では、胴体ケーシング部１１の溶接部１１ａの内周面とハウジング２３の溶接部ＷＰの外周面との隙間が０ｍｍよりも大きく０．２ｍｍ以下となるようにハウジング２３が胴体ケーシング部１１に挿入される。このため、ハウジング２３の溶接部ＷＰの外周面や胴体ケーシング部１１の溶接部１１ａの内面に傷やカエリが存在していても高圧空間２８と低圧空間２９とのシールに何らの不都合ももたらさない。また、仮に、ハウジング２３が胴体ケーシング部１１に圧入され、ハウジング２３の溶接部ＷＰの外周面や胴体ケーシング部１１の溶接部１１ａの内面の傷やカエリにより、高圧空間２８と低圧空間２９とが微少隙間を通じて連通してしまったとしても、レーザー溶接によって高圧空間２８と低圧空間２９とのシールを確保することができる。したがって、このスクロール圧縮機の製造方法を利用すれば、高圧空間２８と低圧空間２９とが微少隙間を通じて連通してしまうような不都合は生じ得ない。よって、このスクロール圧縮機の製造方法を利用すれば、高圧空間２８と低圧空間２９とを確実にシールすることができ、ひいてはスクロール圧縮機の能力低下を招くおそれを十分に払拭することができる。
【００５０】
（２）
本発明の実施の形態に係るスクロール圧縮機の製造方法では、胴体ケーシング部１１の溶接部１１ａの内周面とハウジング２３の溶接部ＷＰの外周面との隙間が０ｍｍよりも大きく０．２ｍｍ以下となるようにハウジング２３が胴体ケーシング部１１に挿入される。このため、このスクロール圧縮機の製造方法を利用すれば、胴体ケーシング部１１に対するハウジング２３の締結強度を十分に確保することができる。
【００５１】
（３）
本発明の実施の形態に係るスクロール圧縮機の製造方法では、ハウジング２３が胴体ケーシング部１１に固定されない状態でハウジング２３の軸受部３２の軸と下部主軸受６０の軸とが一致された後に、ハウジング２３と下部主軸受６０とが胴体ケーシング部にレーザー溶接される。このため、このスクロール圧縮機の製造方法を利用すれば、常にハウジングの軸受部と下部主軸受の軸とが一致するスクロール圧縮機を得ることができ、ひいてはスクロール圧縮機の長寿命化を実現することができる。
【００５２】
＜変形例＞
（Ａ）
先の実施の形態に係るハウジング２３は２．３〜２．４ｗｔ％の炭素含有量を有するレーザー溶接可能な鋳鉄から成形されていたが、ハウジング２３は、０．３重量％未満の炭素含有量を有する低炭素鋼から成形されてもよい。かかる場合も、先の実施の形態と同様に、微少な欠陥を生じることなくハウジング２３を胴体ケーシング部１１にレーザー溶接することができる。
【００５３】
（Ｂ）
先の実施の形態に係るハウジング２３では本体部ＭＢ及び溶接部ＷＰが共に２．３〜２．４ｗｔ％の炭素含有量を有するレーザー溶接可能な鋳鉄から成形されていたが、溶接部ＷＰのみが２．３〜２．４ｗｔ％の炭素含有量を有するレーザー溶接可能な鋳鉄から成形されていてもよいし、０．３重量％未満の炭素含有量を有する低炭素鋼から成形されてもよい。つまり、溶接に関連しない本体部ＭＢは他のレーザー溶接困難な素材、例えば、ＦＣ２５０等の普通鋳鉄等から成形されていてもよい。なお、そのようなハウジングを成形するためには、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、ハウジングの成形前に、ハウジング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、ハウジング中の環状溶接部材の位置が、先の実施形態に係るハウジングの溶接部ＷＰと同位置となるように仕込む必要がある。このようにしても、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。
【００５４】
（Ｃ）
先の実施の形態に係る下部主軸受６０がＦＣ２５０等の普通鋳鉄から成形されていたが、下部主軸受６０は、２．３〜２．４ｗｔ％の炭素含有量を有するレーザー溶接可能な鋳鉄から成形されていてもよいし、０．３重量％未満の炭素含有量を有する低炭素鋼から成形されてもよい。
【００５５】
（Ｄ）
先の実施の形態では、胴体ケーシング部１１の溶接部１１ａの内周面とハウジング２３の溶接部ＷＰの外周面との隙間が０ｍｍよりも大きく０．２ｍｍ以下となるようにハウジング２３が胴体ケーシング部１１に挿入されたが、胴体ケーシング部１１の溶接部１１ａの内周面とハウジング２３の溶接部ＷＰの外周面との隙間が０ｍｍよりも大きく０．６ｍｍ以下となるようにハウジング２３が胴体ケーシング部１１に挿入されてかまわない。
【００５６】
（Ｅ）
先の実施の形態では、本体部ＢＭの外周面と溶接部ＷＰの外周面とが同一面上に存在するハウジング２３が採用されたが、図３に示されるように、溶接部ＷＰが本体部ＭＢの外周面よりも外側に突出するハウジングが採用されてもよい。このようにすれば、ハウジングを容易に胴体ケーシング部１１に挿入することができ、ハウジングの胴体ケーシング部１１への接触により胴体ケーシング部１１に微少な歪みが生じるおそれを防止することができる。
【００５７】
（Ｆ）
先の実施の形態に係るハウジング２３は２．３〜２．４ｗｔ％の炭素含有量を有するレーザー溶接可能な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たが、ハウジング２３は、同鋳鉄から半凝固ダイキャスト成形法によって成形されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明に係る圧縮機の製造方法は、高圧空間と低圧空間とを確実にシールすることができるという特徴を有し、スクロール圧縮機の能力低下を招く原因の排除に大きく貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施の形態に係る高低圧ドーム型圧縮機の縦断面図。
【図２】図１の縦断面図における胴部ケーシングと下部主軸受とのレーザー溶接による溶融部位付近の拡大図。
【図３】変形例（Ｅ）に係る胴部ケーシングと下部主軸受とのレーザー溶接による溶融部位付近の拡大図。
【符号の説明】
【００６０】
１      高低圧ドーム型スクロール圧縮機（スクロール圧縮機）
１１      胴体ケーシング部（ケーシング）
２３      ハウジング
６０      下部主軸受
ＭＢ        本体部
ＷＰ        溶接部
【図１】
2009174395.tif 000003
【図２】
2009174395.tif 000004
【図３】
2009174395.tif 000005