特開 2024-14491 スクロール型圧縮機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024014491

(43)【公開日】2024-02-01

(54)【発明の名称】スクロール型圧縮機

(51)【国際特許分類】

   F04C 18/02 20060101AFI20240125BHJP

   F04C 29/00 20060101ALI20240125BHJP

【ＦＩ】

F04C18/02 311S

F04C29/00 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022117358

(22)【出願日】2022-07-22

(71)【出願人】

【識別番号】000001845

【氏名又は名称】サンデン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100129425

【弁理士】

【氏名又は名称】小川 護晃

(74)【代理人】

【識別番号】100099623

【弁理士】

【氏名又は名称】奥山 尚一

(74)【代理人】

【識別番号】100168642

【弁理士】

【氏名又は名称】関谷 充司

(74)【代理人】

【識別番号】100217076

【弁理士】

【氏名又は名称】宅間 邦俊

(72)【発明者】

【氏名】手島 淳夫

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 泰造

(72)【発明者】

【氏名】押尾 英一

(72)【発明者】

【氏名】阿久澤 仁志

(72)【発明者】

【氏名】西山 京志郎

(72)【発明者】

【氏名】津久井 拓也

【テーマコード（参考）】

3H039

3H129

【Ｆターム（参考）】

3H039AA02

3H039AA12

3H039BB05

3H039CC02

3H039CC03

3H039CC36

3H129AA02

3H129AA16

3H129AB03

3H129BB44

3H129CC05

3H129CC38

(57)【要約】

【課題】スクロール型圧縮機の各スクロールの耐久性を向上させる。
【解決手段】スクロール型圧縮機１は、アルミニウム系材料からなる固定スクロール５０及び旋回スクロール６０を含む。一方のスクロール３０Ａの基板５１の圧縮室側端面５１ａと渦巻壁５２の表面に錫めっきによる第１被膜層Ｃ１が形成され、他方のスクロール３０Ｂの基板６１の圧縮室側端面６１ａと渦巻壁６２の表面にニッケル－リンめっきによる第２被膜層Ｃ２が形成され、他方のスクロール３０Ｂの渦巻壁６２の壁高さｈ２が一方のスクロール３０Ａの渦巻壁５２の壁高さｈ１よりも高くなるように設定され、一方のスクロール３０Ａの渦巻壁５２の先端の第１被膜層Ｃ１と他方のスクロール３０Ｂの基板６１の第２被膜層Ｃ２が互いに離隔し、一方のスクロール３０Ａの基板５１の第１被膜層Ｃ１と他方のスクロール３０Ｂの渦巻壁６２の先端の第２被膜層Ｃ２が互いに接触している。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに噛み合うように配置されると共にそれぞれが基板及び該基板に立設された渦巻壁を有する固定スクロール及び旋回スクロールを含み、前記旋回スクロールを前記固定スクロールに対して公転旋回させることで、前記固定スクロールと前記旋回スクロールとの間に形成される圧縮室に取り込んだ流体を圧縮するように構成されたスクロール型圧縮機であって、
前記固定スクロール及び前記旋回スクロールのぞれぞれは、アルミニウム系材料からなり、
前記固定スクロール及び前記旋回スクロールのうちの一方のスクロールの前記基板の圧縮室側端面と、前記一方のスクロールの前記渦巻壁の表面には、錫めっきによる第１被膜層が形成され、
前記固定スクロール及び前記旋回スクロールのうちの他方のスクロールの前記基板の圧縮室側端面と、前記他方のスクロールの前記渦巻壁の表面には、ニッケル－リンめっきによる第２被膜層が形成され、
前記他方のスクロールの前記渦巻壁の壁高さが、前記一方のスクロールの前記渦巻壁の壁高さよりも高くなるように設定され、
前記一方のスクロールの前記渦巻壁の先端の前記第１被膜層と前記他方のスクロールの前記基板の前記第２被膜層が、互いに離隔しており、
前記一方のスクロールの前記基板の前記第１被膜層と前記他方のスクロールの前記渦巻壁の先端の前記第２被膜層が、互いに接触している、スクロール型圧縮機。

【請求項2】

前記旋回スクロールにおけるめっき施工面積は前記固定スクロールにおけるめっき施工面積よりも小さく、
前記ニッケル－リンめっきによる前記第２被膜層が形成された前記他方のスクロールは、前記旋回スクロールである、請求項１に記載のスクロール型圧縮機。

【請求項3】

前記流体は、気体冷媒であり、
前記気体冷媒が潤滑油と一緒に前記圧縮室に取り込まれ、前記一方のスクロールの前記渦巻壁の先端の前記第１被膜層と前記他方のスクロールの前記基板の前記第２被膜層との間の隙間に、前記潤滑油からなる油膜が形成されるように構成されている、請求項１又は２に記載の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、車両用空調装置などに用いられるスクロール型圧縮機に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に開示されたスクロール型圧縮機は、互いに噛み合うように配置されると共にそれぞれが基板及び該基板に立設された渦巻壁を有する固定スクロール及び旋回スクロールを含み、旋回スクロールを固定スクロールに対して公転旋回させることで、固定スクロールと旋回スクロールとの間に形成される圧縮室に取り込んだ流体を圧縮するように構成されている。特許文献１に開示されたスクロール型圧縮機では、固定スクロール及び旋回スクロールは軽量化のためアルミニウム系材料により形成されており、旋回スクロールの基板及び渦巻壁の表面には、ニッケル－リンめっきによる被膜層が形成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第２９４１６８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に開示されたスクロール型圧縮機において、固定スクロールにはめっき処理が施されておらず、アルミニウム系材料が固定スクロールの表面に露出しているので、旋回スクロールの渦巻壁の先端のニッケル－リンめっきによる被膜層が固定スクロールの基板のアルミニウム系材料に対して直接的に摺動するおそれがある。そして、ニッケル成分とアルミニウム成分との相互溶解度は比較的に高いため、特許文献１に開示されたスクロール型圧縮機では、例えば、旋回スクロールの渦巻壁の先端がニッケル成分を含む被膜層を介して固定スクロールのアルミニウム成分を含む基板に凝着するおそれがあり、耐久性の点において改善の余地がある。

【0005】

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、各スクロールの軽量化を図りつつ、耐久性を向上させることができる構造を有したスクロール型圧縮機を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一側面によると、互いに噛み合うように配置されると共にそれぞれが基板及び該基板に立設された渦巻壁を有する固定スクロール及び旋回スクロールを含み、前記旋回スクロールを前記固定スクロールに対して公転旋回させることで、前記固定スクロールと前記旋回スクロールとの間に形成される圧縮室に取り込んだ流体を圧縮するように構成されたスクロール型圧縮機が提供される。このスクロール型圧縮機において、前記固定スクロール及び前記旋回スクロールのぞれぞれは、アルミニウム系材料からなり、前記固定スクロール及び前記旋回スクロールのうちの一方のスクロールの前記基板の圧縮室側端面と、前記一方のスクロールの前記渦巻壁の表面には、錫めっきによる第１被膜層が形成され、前記固定スクロール及び前記旋回スクロールのうちの他方のスクロールの前記基板の圧縮室側端面と、前記他方のスクロールの前記渦巻壁の表面には、ニッケル－リンめっきによる第２被膜層が形成されている。前記他方のスクロールの前記渦巻壁の壁高さが、前記一方のスクロールの前記渦巻壁の壁高さよりも高くなるように設定され、前記一方のスクロールの前記渦巻壁の先端の前記第１被膜層と前記他方のスクロールの前記基板の前記第２被膜層が、互いに離隔しており、前記一方のスクロールの前記基板の前記第１被膜層と前記他方のスクロールの前記渦巻壁の先端の前記第２被膜層が、互いに接触している。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、各スクロールの軽量化を図りつつ、耐久性を向上させることができる構造を有したスクロール型圧縮機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施形態に係るスクロール型圧縮機の断面図である。

【図2】スクロール型圧縮機の要部を説明するための要部拡大断面図である。

【図3】比較例に係る圧縮機の拡大断面図である。

【図4】別の比較例に係る圧縮機の拡大断面図である。

【図5】スクロール型圧縮機の変形例を説明するための要部拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

【0010】

図１は、本発明の一実施形態に係るスクロール型圧縮機１の概略構成を示す断面図である。スクロール型圧縮機１は、車両用空調装置などの冷媒回路に組み込まれ、冷媒回路から低圧の気体冷媒を受けて圧縮し、高圧化して当該冷媒回路に戻すように構成される。なお、図１には、スクロール型圧縮機１の使用状態における前後方向及び上下方向の一例がそれぞれ示されている。また、前述の気体冷媒は、本発明における流体の一例である。

【0011】

スクロール型圧縮機１は、ハウジング１０と、回転軸２０ａと、回転軸２０ａを回転させる電動モータ２０と、回転軸２０ａによって駆動されて（低圧の）気体冷媒を圧縮するスクロールユニット３０と、電動モータ２０を駆動制御するインバータ４０とを含む。ハウジング１０の内部には、主要な構成要素（１０，２０ａ，３０，４０）が収容されている。スクロールユニット３０は、固定スクロール５０と旋回スクロール６０を含む。固定スクロール５０及び旋回スクロール６０は、スクロール型圧縮機１の中心軸方向に対向し、互いに噛み合うように配置されている。

【0012】

ハウジング１０は、フロントハウジング１１、カバー部材１２、センターハウジング１３及びリアハウジング１４を含む。そして、これら（１１，１２，１３，１４）が図示省略の締結具などによって締結されることで、スクロール型圧縮機１のハウジング１０が構成される。

【0013】

フロントハウジング１１は、円筒状の第１周壁部１１１と、第１周壁部１１１の内部を前後に仕切る第１隔壁部１１２とを有する。第１周壁部１１１の内部空間は、第１隔壁部１１２によって前側のインバータ収容空間と後側のモータ収容空間とに仕切られている。第１隔壁部１１２には回転軸２０ａの前端部を支持する支持部１１３が設けられ、支持部１１３は第１軸受１１４を介して回転軸２０ａの前端部を回転自在に支持している。

【0014】

カバー部材１２は、フロントハウジング１１の前端面に接合されている。これにより、前記インバータ収容空間が閉塞されている。フロントハウジング１１の後端面にはセンターハウジング１３の前端面が接合されている。

【0015】

センターハウジング１３は、円筒状の第２周壁部１３１と、第２周壁部１３１の内部を前後に仕切る第２隔壁部１３２とを有する。第２周壁部１３１の内部空間は、第２隔壁部１３２によって前記モータ収容空間に接続する前側の接続空間と後側のスクロール収容空間とに仕切られている。第２隔壁部１３２は、フロントハウジング１１側に突出する中空突出部１３２ａを有する。中空突出部１３２ａには、回転軸挿通孔１３２ｂが形成されている。中空突出部１３２ａは、第２軸受１３３を介して回転軸２０ａの後端側部位を回転自在に支持している。

【0016】

リアハウジング１４は、センターハウジング１３の後端面に接合されている。例えば、センターハウジング１３（第２周壁部１３１）の後端面には、凹部１３４が形成されている。固定スクロール５０の外縁部がセンターハウジング１３とリアハウジング１４とに挟持されことで、第２周壁部１３１の後側開口が固定スクロール５０で閉塞される。リアハウジング１４は、円筒状の第３周壁部１４１と、第３周壁部１４１の後側開口を閉塞する底壁部１４２とを有する。第３周壁部１４１の前端面が第２周壁部１３１の後端面に接合されることで、第３周壁部１４１の前側開口が固定スクロール５０で閉塞されている。

【0017】

電動モータ２０は、例えば三相交流モータで構成されており、ステータコアユニット２１と、ロータ２２とを含む。ステータコアユニット２１は、フロントハウジング１１の第１周壁部１１１の内周面に固定されている。ステータコアユニット２１には、図示しない車載バッテリなどからの直流電流がインバータ４０によって交流電流に変換されて供給される。ロータ２２は、ステータコアユニット２１の径方向内側に所定の隙間を有して配置される。ロータ２２は、円筒状に形成されており、その中空部に回転軸２０ａが挿通された状態で回転軸２０ａに固定される。ロータ２２は、回転軸２０ａと一体化されている。

【0018】

電動モータ２０は、インバータ４０からの給電によってステータコアユニット２１に磁界が発生すると、ロータ２２に組み込まれた永久磁石に回転力が作用してロータ２２が回転し、これによって、回転軸２０ａを回転させる。

【0019】

スクロールユニット３０は、前述のように、固定スクロール５０と、固定スクロール５０に対して公転旋回運動する旋回スクロール６０とを含む。固定スクロール５０及び旋回スクロール６０は、互いに噛み合うように配置されると共に、それぞれが基板（５１，６１）及び基板（５１，６１）に立設された渦巻状の渦巻壁（５２，６２）を有する。固定スクロール５０及び旋回スクロール６０のぞれぞれは、アルミニウム系材料からなる。具体的には、各スクロール（５０，６０）の材料として、アルミニウム合金が用いられており、スクロールユニット３０の軽量化が図られている。

【0020】

具体的には、固定スクロール５０は、円板状の基板５１（以下、適宜に、固定基板５１という）と、固定基板５１の圧縮室側端面５１ａに立設された渦巻状の渦巻壁５２（以下、適宜に、固定渦巻壁５２という）とを有する。旋回スクロール６０は、円板状の基板６１（以下、適宜に、旋回基板６１という）と、旋回基板６１の圧縮室側端面６１ａに立設された渦巻壁６２（以下、適宜に、旋回渦巻壁６２という）とを有する。旋回スクロール６０は、旋回渦巻壁６２が固定スクロール５０の固定渦巻壁５２に噛み合うように配置されている。旋回スクロール６０は、回転軸２０ａによってクランク機構７０を介して駆動され、固定スクロール５０に対して公転旋回運動するように構成されている。

【0021】

クランク機構７０は、回転軸２０ａと旋回スクロール６０とを連結すると共に、回転軸２０ａの回転運動を旋回スクロール６０の公転旋回運動に変換するように構成されている。クランク機構７０は、回転軸２０ａの後端部に立設されたクランクピン７１と、クランクピン７１に対して偏心状態で取り付けられた偏心ブッシュ７２と、旋回スクロール６０の旋回基板６１の背面に突出形成された円筒部７３とを含む。偏心ブッシュ７２は、図示省略の軸受を介して円筒部７３の内周面に回転自在に支持されている。なお、回転軸２０ａの後端部には、バランサウェイト７４が取り付けられている。

【0022】

旋回スクロール６０は、その自転が、自転阻止機構８０によって阻止され得る。自転阻止機構８０は、リング８１とピン８２とで構成される自転阻止部を旋回基板６１の背面の外周縁近傍の周方向に沿って等間隔に複数配置して構成されている。リング８１は旋回基板６１の圧縮室側端面６１ａと反対側の面である背面６１ｂに形成された円形穴に圧入され、ピン８２はセンターハウジング１３の第２隔壁部１３２に突設されてスラストプレート９０を貫通してリング８１の内側に遊嵌される。

【0023】

スクロールユニット３０は、旋回スクロール６０が固定スクロール５０に対して公転旋回運動を行うことで、低圧の気体冷媒を取り込んで圧縮するように構成されている。旋回スクロール６０の旋回基板６１とセンターハウジング１３の第２隔壁部１３２との間には円環板状のスラストプレート９０が配置され、第２隔壁部１３２の後側の面がスラストプレート９０を介して旋回スクロール６０からのスラスト力を受けるようになっている。

【0024】

ここで、スクロール型圧縮機１は、低圧の気体冷媒が流入する吸入室Ｈ１と、低圧の気体冷媒を圧縮する圧縮室Ｈ２と、圧縮室Ｈ２で圧縮された気体冷媒が吐出される吐出室Ｈ３と、圧縮室Ｈ２で圧縮された気体冷媒から潤滑油を分離する気液分離室Ｈ４と、旋回スクロール６０の背面側（旋回基板６１の背面側）に設けられた背圧室Ｈ５とを有する。

【0025】

吸入室Ｈ１は、フロントハウジング１１（第１周壁部１１１、第１隔壁部１１２）とセンターハウジング１３（第２周壁部１３１、第２隔壁部１３２）とによって区画形成されている。第１周壁部１１１に形成された吸入口Ｐ１は、図示省略の接続管などを介して前記冷媒回路（の低圧側）に接続されている。このため、吸入室Ｈ１には、吸入口Ｐ１を介して、前記冷媒回路からの低圧の冷媒が流入する。また、センターハウジング１３には、吸入室Ｈ１内の低圧の気体冷媒をスクロールユニット３０の外端部近傍の空間Ｈ６に導くための冷媒通路Ｌ１が形成される。

【0026】

圧縮室Ｈ２は、固定スクロール５０と旋回スクロール６０との間に形成される。スクロールユニット３０は、圧縮室Ｈ２の形成時に空間Ｈ６から低圧の気体冷媒を取り込むことで低圧の気体冷媒を圧縮するように構成される。スクロール型圧縮機１は、旋回スクロール６０を固定スクロール５０に対して公転旋回させることで、固定スクロール５０と旋回スクロール６０との間に形成される圧縮室Ｈ２に取り込んだ気体冷媒（流体）を圧縮するように構成されている。

【0027】

吐出室Ｈ３は、リアハウジング１４（第３周壁部１４１、底壁部１４２）と固定スクロール５０（固定基板５１）とによって形成される。圧縮室Ｈ２で圧縮された気体冷媒は固定基板５１の径方向中央に形成された吐出孔Ｌ２を介して吐出室Ｈ３に吐出される。固定スクロール５０の固定基板５１の圧縮室側端面５１ａと反対側の面５１ｂには、圧縮室Ｈ２から吐出室Ｈ３への気体冷媒の流通を許容するが、吐出室Ｈ３から圧縮室Ｈ２への気体冷媒の流通を規制する、例えばリード弁からなる逆止弁Ｖが取り付けられている。

【0028】

気液分離室Ｈ４は、リアハウジング１４に設けられている。気液分離室Ｈ４内には、例えば、遠心分離式のオイルセパレータＯＳが配置される。オイルセパレータＯＳより上部に設けられた吐出口Ｐ２は、図示省略の接続管などを介して前記冷媒回路（の高圧側）に接続される。吐出室Ｈ３内の気体冷媒（高圧の気体冷媒）は、リアハウジング１４の底壁部１４２に形成された連通孔Ｌ３を介して気液分離室Ｈ４に流入し、オイルセパレータＯＳによって気体冷媒に含まれる潤滑油が分離され、その後、吐出口Ｐ２から前記冷媒回路の高圧側へと導出される。一方、オイルセパレータＯＳによって高圧の気体冷媒から分離された潤滑油は、重力によって気液分離室Ｈ４の下部へと導かれる。

【0029】

背圧室Ｈ５は、旋回基板６１と第２隔壁部１３２との間に形成される。本実施形態において、背圧室Ｈ５は、第２隔壁部１３２の中空突出部１３２ａの内部空間を含む。センターハウジング１３、固定基板５１及びリアハウジング１４には、背圧室Ｈ５と気液分離室Ｈ４とを接続する潤滑油通路Ｌ４が形成される。潤滑油通路Ｌ４には、オリフィス（絞り部）ＯＬが配置されている。気液分離室Ｈ４において、オイルセパレータＯＳによって分離された潤滑油は、オリフィスＯＬにより減圧された状態で潤滑油通路Ｌ４を介して背圧室Ｈ５に供給される。背圧室Ｈ５は、旋回基板６１に形成された絞り部として機能し得る貫通孔６１１を介して圧縮室Ｈ２に連通可能である。このため、貫通孔６１１によって、背圧室Ｈ５と圧縮室Ｈ２との間を行き来する流体（潤滑油及び／又は気体冷媒）の流量が制限される。この結果、背圧室Ｈ５内の圧力が吸入室Ｈ１内の圧力と吐出室Ｈ３内の圧力との間の中間圧力（背圧）に保持され、この中間圧力（背圧）によって旋回スクロール６０が固定スクロール５０に向かって押し付けられている。つまり、背圧室Ｈ５は、旋回スクロール６０を固定スクロール５０に押し付ける背圧（背圧荷重）を旋回スクロール６０に作用させる。

【0030】

ここで、スクロールユニット３０の耐久性を向上させるためには、スクロールユニット３０に、錫めっき（以下、適宜に、Ｓｎめっきと言う）やニッケル－リンめっき（以下、適宜に、Ｎｉ－Ｐめっきと言う）を施すことが考えられる。Ｓｎめっきは、潤滑性に優れており、他の材料に対する馴染みも良く、限界面圧（具体的には、材料が所定のすべり速度において前記他の材料と摺動する際に、焼付きが起こる面圧）を向上させ易いめっきである。また、Ｓｎめっきの施工コストは、一般的に、Ｎｉ－Ｐめっきの施工コストよりも低い。しかし、Ｓｎめっきは、Ｎｉ－Ｐめっきと比較すると、摩耗し易い上に、めっき施工面からの剥離を起こし易い。さらに、Ｓｎめっきは、Ｎｉ－Ｐめっきと比較すると、耐熱性に劣る。したがって、Ｓｎめっきの同一箇所が連続的に長時間摺動すると、Ｓｎめっきが摩耗や剥離によってめっき施工面から消失してしまい、めっき施工面が露出するおそれがある。そして、Ｎｉ－Ｐめっきは、Ｓｎめっきよりも耐熱性に優れている。しかし、ニッケルとアルミニウムの相互溶解度は比較的に高い。本願発明者は、ニッケルとアルミニウムの高い相互溶解度に着目し、Ｎｉ－Ｐめっきがスクロールユニット３０のアルミニウム系材料に直接的に接触することは好ましい摺動状態ではないことに気づいた。

【0031】

本実施形態に係るスクロール型圧縮機１では、スクロールユニット３０の軽量化を図りつつ、スクロールユニット３０の耐久性を向上するための構造として、以下に説明する構造を有している。

【0032】

図２は、スクロール型圧縮機１の要部を説明するための要部拡大断面図である。

【0033】

本実施形態に係るスクロール型圧縮機１のスクロールユニット３０では、固定スクロール５０及び旋回スクロール６０のうちの一方のスクロール３０Ａの基板（５１又は６１）の圧縮室側端面（５１ａ又は６１ａ）と、一方のスクロール３０Ａの渦巻壁（５２又は６２）の表面には、錫めっきによる第１被膜層Ｃ１が形成されている。第１被膜層Ｃ１（換言すると、Ｓｎめっき層）は、所定のめっき厚さである第１層厚さｔ１を有しており、一方のスクロール３０Ａにおけるめっき施工箇所が例えば無電解Ｓｎによる第１層厚さｔ１の第１被膜層Ｃ１（Ｓｎめっき層）により覆われている。

【0034】

そして、固定スクロール５０及び旋回スクロール６０のうちの他方のスクロール３０Ｂの基板（６１又は５１）の圧縮室側端面（６１ａ又は５１ａ）と、他方のスクロール３０Ｂの渦巻壁（６２又は５２）の表面には、ニッケル－リンめっきによる第２被膜層Ｃ２が形成されている。第２被膜層Ｃ２（換言すると、Ｎｉ－Ｐめっき層）は、所定のめっき厚さである第２層厚さｔ２を有しており、他方のスクロール３０Ｂにおけるめっき施工箇所が第２層厚さｔ２の第２被膜層Ｃ２（Ｎｉ－Ｐめっき層）より覆われている。

【0035】

つまり、スクロールユニット３０では、固定スクロール５０における固定基板５１の圧縮室側端面５１ａ及び固定渦巻壁５２と、旋回スクロール６０における旋回基板６１の圧縮室側端面６１ａ及び旋回渦巻壁６２とに、めっきが施されている。

【0036】

本実施形態では、旋回スクロール６０におけるめっき施工面積は固定スクロール５０におけるめっき施工面積よりも小さい。具体的には、旋回スクロール６０の旋回基板６１は固定スクロール５０の固定基板５１の外形よりも小さな外形を有している。そして、旋回基板６１の圧縮室側端面６１ａの表面積と旋回渦巻壁６２の表面積とを合算して得られる旋回スクロール６０におけるめっき施工面積が、固定基板５１の圧縮室側端面５１ａの表面積と固定渦巻壁５２の表面積とを合算して得られる固定スクロール５０におけるめっき施工面積よりも小さい。

【0037】

本実施形態では、錫めっきによる第１被膜層Ｃ１の形成対象である一方のスクロール３０Ａは固定スクロール５０であり、ニッケル－リンめっきによる第２被膜層Ｃ２の形成対象である他方のスクロール３０Ｂは旋回スクロール６０である。つまり、錫めっきによる第１被膜層Ｃ１が形成された一方のスクロール３０Ａは固定スクロール５０であり、ニッケル－リンめっきによる第２被膜層Ｃ２が形成された他方のスクロール３０Ｂは旋回スクロール６０である。

【0038】

したがって、本実施形態では、錫めっきによる第１被膜層Ｃ１は、一方のスクロール３０Ａとしての固定スクロール５０において、固定基板５１の圧縮室側端面５１ａと固定渦巻壁５２の表面とに形成されている。換言すると、本実施形態では、第１被膜層Ｃ１（Ｓｎめっき層）は、固定スクロール５０及び旋回スクロール６０のうちの、相対的に大きい（広い）めっき施工面積を有する固定スクロール５０に形成されている。

【0039】

そして、本実施形態では、ニッケル－リンめっきによる第２被膜層Ｃ２は、他方のスクロール３０Ｂとしての旋回スクロール６０において、旋回基板６１の圧縮室側端面６１ａと旋回渦巻壁６２の表面とに形成されている。換言すると、本実施形態では、第２被膜層Ｃ２（Ｎｉ－Ｐめっき層）は、固定スクロール５０及び旋回スクロール６０のうちの、相対的に小さい（狭い）めっき施工面積を有する旋回スクロール６０に形成されている。

【0040】

図２を参照すると、他方のスクロール３０Ｂの渦巻壁（本実施形態では、旋回渦巻壁６２）の壁高さである壁高さｈ２が、一方のスクロール３０Ａの渦巻壁（本実施形態では、固定渦巻壁５２）の壁高さｈ１よりも高く設定されている。具体的には、旋回渦巻壁６２の壁高さｈ２は旋回基板６１の圧縮室側端面６１ａから旋回渦巻壁６２の先端面までの距離であり、固定渦巻壁５２の壁高さｈ１は固定基板５１の圧縮室側端面５１ａから固定渦巻壁５２の先端面までの距離である。

【0041】

そして、一方のスクロール３０Ａの渦巻壁（固定渦巻壁５２）の先端の第１被膜層Ｃ１（Ｓｎめっき層）と他方のスクロール３０Ｂの基板（旋回基板６１）の第２被膜層Ｃ２（Ｎｉ－Ｐめっき層）が互いに離隔しており、一方のスクロール３０Ａの基板（固定基板５１）の第１被膜層Ｃ１（Ｓｎめっき層）と他方のスクロール３０Ｂの渦巻壁（旋回渦巻壁６２）の先端の第２被膜層Ｃ２（Ｎｉ－Ｐめっき層）が互いに接触している。したがって、スクロール作動中において、一方のスクロール３０Ａの渦巻壁の先端の第１被膜層Ｃ１（Ｓｎめっき層）はこれに相対する他方のスクロール３０Ｂの基板の第２被膜層Ｃ２（Ｎｉ－Ｐめっき層）に対して常に離れている。これに対し、他方のスクロール３０Ｂの渦巻壁の先端の第２被膜層Ｃ２（Ｎｉ－Ｐめっき層）は一方のスクロール３０Ａの基板の第１被膜層Ｃ１（Ｓｎめっき層）と摺動している。

【0042】

次に、本実施形態に係るスクロール型圧縮機１の効果について、比較例に係るスクロール型の比較圧縮機と比較して説明する。図３及び図４は、それぞれ、図２に示された本実施形態のスクロール型圧縮機１と比較するためのスクロール型の比較圧縮機（１’、１”）の拡大断面図である。図３は比較例に係る比較圧縮機１’のスクロールユニット３０の拡大断面図であり、図４は他の比較例に係る比較圧縮機１”のスクロールユニット３０の拡大断面図である。

【0043】

図３を参照すると、比較例に係る比較圧縮機１’では、旋回スクロール６０の旋回基板６１の圧縮室側端面６１ａと旋回渦巻壁６２の表面には、ニッケル－リンによる第２被膜層Ｃ２が形成されているが、固定スクロール５０にはめっきが施されていない。さらに、アルミニウム系材料（素材）が露出した固定スクロール５０の固定渦巻壁５２の先端は、旋回基板６１の圧縮室側端面６１ａに形成された第２被膜層Ｃ２（Ｎｉ－Ｐめっき層）に接触している。したがって、比較例の比較圧縮機１’では、スクロール作動中において、旋回渦巻壁６２の先端が、ニッケル成分を含む第２被膜層Ｃ２を介して、露出した固定スクロール５０のアルミニウム成分を含む固定基板５１の圧縮室側端面５１ａに直接的に接触して摺動することになる。そして、ニッケル成分とアルミニウム成分との相互溶解度が高いことから、比較圧縮機１’において、旋回スクロール６０の旋回渦巻壁６２の先端（第２被膜層Ｃ２の表面）と固定スクロール５０の固定基板５１の圧縮室側端面５１ａとの摺動部分において、大きな摩擦熱が発生して、摺動部分の温度が過度に上昇するおそれがある。この場合に、比較圧縮機１’では、旋回スクロール６０の旋回渦巻壁６２の先端がニッケル成分を含む第２被膜層Ｃ２を介して固定スクロール５０のアルミニウム成分を含む露出した固定基板５１の圧縮室側端面５１ａに凝着するおそれがある。同様に、比較圧縮機１’では、固定スクロール５０のアルミニウム成分を含む露出した固定渦巻壁５２の先端がニッケル成分を含む第２被膜層Ｃ２を介して旋回スクロール６０の旋回基板６１の圧縮室側端面６１ａに凝着するおそれがある。つまり、比較圧縮機１’では、旋回スクロール６０に施されたニッケル成分を含む第２被膜層Ｃ２（Ｎｉ－Ｐめっき層）が固定スクロール５０の露出したアルミニウム系材料（アルミニウム素材）に直接的に接触した状態で、摺動しているので、両スクロール（５０，６０）の凝着が発生するおそれがある。

【0044】

これに対し、本実施形態に係るスクロール型圧縮機１では、一方のスクロール３０Ａの基板の圧縮室側端面と渦巻壁の表面には、錫めっきによる第１被膜層Ｃ１が形成され、他方のスクロール３０Ｂの基板の圧縮室側端面と渦巻壁の表面には、ニッケル－リンめっきによる第２被膜層Ｃ２が形成されている。したがって、スクロール型圧縮機１では、他方のスクロール３０Ｂに施されたニッケル成分を含む第２被膜層Ｃ２（Ｎｉ－Ｐめっき層）が一方のスクロール３０Ａのアルミニウム系材料（アルミニウム素材）に接触した状態で、摺動することが防止されている。

【0045】

図４を参照すると、他の比較例に係る比較圧縮機１”では、旋回スクロール６０の旋回基板６１の圧縮室側端面６１ａと旋回渦巻壁６２の表面には、ニッケル－リンによる第２被膜層Ｃ２が形成され、固定スクロール５０の固定基板５１の圧縮室側端面５１ａと固定渦巻壁５２の表面には、錫めっきによる第１被膜層Ｃ１が形成されている。そして、比較圧縮機１”では、固定スクロール５０の固定基板５１の圧縮室側端面５１ａの第１被膜層Ｃ１（Ｓｎめっき層）と旋回スクロール６０の旋回渦巻壁６２の先端の第２被膜層Ｃ２（Ｎｉ－Ｐめっき層）が互いに接触している。これらの点については、比較圧縮機１”の構造と本実施形態に係るスクロール型圧縮機１の構造は共通している。しかし、比較圧縮機１”では、固定スクロール５０の固定渦巻壁５２の先端の第１被膜層Ｃ１（Ｓｎめっき層）と旋回スクロール６０の旋回基板６１の圧縮室側端面６１ａの第２被膜層Ｃ２（Ｎｉ－Ｐめっき層）が互いに接触している。

【0046】

ここで、比較圧縮機１”において、固定スクロール５０の固定渦巻壁５２の壁高さは旋回スクロール６０の旋回渦巻壁６２の壁高さと同じである。そして、比較圧縮機１”のスクロール作動中に、以下の接触ペアＡと接触ペアＢとのそれぞれにおいて、摩擦熱による温度上昇が発生する。接触ペアＡは、固定スクロール５０の固定渦巻壁５２の先端の第１被膜層Ｃ１（Ｓｎめっき層）と旋回スクロール６０の旋回基板６１の圧縮室側端面６１ａの第２被膜層Ｃ１（Ｎｉ－Ｐめっき層）との摺動部分であり、接触ペアＢは、固定スクロール５０の固定基板５１の圧縮室側端面５１ａの第１被膜層Ｃ１（Ｓｎめっき層）と旋回スクロール６０の旋回渦巻壁６２の先端の第２被膜層Ｃ２（Ｎｉ－Ｐめっき層）との摺動部分である。

【0047】

前述のようにＳｎめっきは、Ｎｉ－Ｐめっきと比較すると、摩耗し易い上にめっき施工面からの剥離を起こし易いめっきである。したがって、本願発明者は、比較圧縮機１”の接触ペアＡ及び接触ペアＢにおいて、第１被膜層Ｃ１（Ｓｎめっき層）の摺動状況について、詳しく検討した。

【0048】

比較圧縮機１”において、接触ペアＢでは、スクロール作動中において、固定スクロール５０の固定基板５１の圧縮室側端面５１ａの第１被膜層Ｃ１（Ｓｎめっき層）は旋回スクロール６０の公転旋回に起因して間欠的（断続的）に第２被膜層Ｃ２に摺動する。したがって、間欠的（断続的）な摺動では、接触ペアＢにおける固定基板５１の圧縮室側端面５１ａの第１被膜層Ｃ１（Ｓｎめっき層）の摩耗及び剥離の可能性が低く、第１被膜層Ｃ１（Ｓｎめっき層）は残存し易くなっている。

【0049】

しかし、比較圧縮機１”において、接触ペアＡでは、スクロール作動中において、固定スクロール５０の固定渦巻壁５２の先端の第１被膜層Ｃ１（Ｓｎめっき層）は連続的に（常に）第２被膜層Ｃ２に摺動する。したがって、接触ペアＡでは、固定スクロール５０の固定渦巻壁５２の先端の第１被膜層Ｃ１（Ｓｎめっき層）が摩耗及び剥離によって固定渦巻壁５２の先端から消失し、アルミニウム系材料（アルミニウム素材）が固定渦巻壁５２の先端面に露出するおそれがある。その結果、固定渦巻壁５２が熱膨張により伸長すると、固定渦巻壁５２の先端面に露出したアルミニウム系材料と旋回基板６１の圧縮室側端面６１ａの第２被膜層Ｃ２（Ｎｉ－Ｐめっき層）の表面との間で大きな摩擦力が発生して、これらの温度が過度に上昇するおそれがある。この場合に、比較圧縮機１”では、接触ペアＡでは、固定スクロール５０のアルミニウム成分を含む露出した固定渦巻壁５２の先端がニッケル成分を含む第２被膜層Ｃ２を介して旋回スクロール６０の旋回基板６１の圧縮室側端面６１ａに凝着するおそれがある。

【0050】

これに対し、本実施形態に係るスクロール型圧縮機１では、接触ペアＡに相当するペアＡ１である一方のスクロール３０Ａの渦巻壁の先端の第１被膜層Ｃ１（Ｓｎめっき層）と他方のスクロール３０Ｂの基板の第２被膜層Ｃ２が、互いに離隔している。したがって、スクロール型圧縮機１では、一方のスクロール３０Ａの渦巻壁の先端の第１被膜層Ｃ１（Ｓｎめっき層）の摩耗及び剥離が防止される。その結果、スクロール型圧縮機１では、一方のスクロール３０Ａの渦巻壁の先端が他方のスクロール３０Ｂの基板の圧縮室側端面の第２被膜層Ｃ２に凝着することが確実に防止され、耐久性の向上が図られている。

【0051】

そして、スクロール型圧縮機１では、一方のスクロール３０Ａの渦巻壁の先端の第１被膜層Ｃ１（Ｓｎめっき層）と他方のスクロール３０Ｂの基板の第２被膜層Ｃ２との間に隙間が形成され、一方のスクロール３０Ａの基板の圧縮室側端面の第１被膜層Ｃ１（Ｓｎめっき層）と他方のスクロール３０Ｂの渦巻壁の先端の第２被膜層Ｃ２が互いに優先的に接触するようになっている。その結果、スクロール型圧縮機１では、接触ペアＡに相当するペアＡ１（一方のスクロール３０Ａの渦巻壁の先端の第１被膜層Ｃ１（Ｓｎめっき層）と他方のスクロール３０Ｂの基板の第２被膜層Ｃ２）における押圧力が比較例の圧縮機１”における押圧力よりも低減し、接触ペアＢに相当するペアＢ１（一方のスクロール３０Ａの基板の圧縮室側端面の第１被膜層Ｃ１（Ｓｎめっき層）と他方のスクロール３０Ｂの渦巻壁の先端の第２被膜層Ｃ２）における押圧力が比較例の圧縮機１”における押圧力よりも増加することになる。スクロール型圧縮機１における接触ペアＢに相当するペアＢ１では押圧力が増加するが、このペアＢ１の一方のスクロール３０Ａの基板の圧縮室側端面の第１被膜層Ｃ１（Ｓｎめっき層）は第２被膜層Ｃ２に対して間欠的に摺動している。したがって、このペアＢ１における第１被膜層Ｃ１（Ｓｎめっき層）は残存し易くなっており高い限界面圧を有している。

【0052】

また、本実施形態では、スクロール型圧縮機１では、気体冷媒が潤滑油と一緒に圧縮室Ｈ２に取り込まれ、一方のスクロール３０Ａの渦巻壁の先端の第１被膜層Ｃ１と他方のスクロール３０Ｂの基板の第２被膜層Ｃ２との間の隙間に、潤滑油からなる油膜Ｍが形成されるように構成されている。これにより、圧縮室Ｈ２の気密性が容易に確保されつつ、耐摩耗性及び耐凝着（かじり）性の向上が図られる。その結果、Ｓｎめっき（第１被膜層Ｃ１）の高寿命化が図られ、ひいては、耐久性の向上がより効果的に図られている。

【0053】

以上のように、本実施形態に係るスクロール型圧縮機１では、固定スクロール５０及び旋回スクロール６０の素材としてアルミニウム系材料が採用されることで、スクロールユニット３０の軽量化が図られている。そして、上述のように、スクロール型圧縮機１は、従来よりも耐久性を向上させることができる構造を有している。

【0054】

本実施形態では、旋回スクロール６０におけるめっき施工面積は固定スクロール５０におけるめっき施工面積よりも小さく、ニッケル－リンめっき（Ｎｉ－Ｐめっき）による第２被膜層Ｃ２が形成された他方のスクロール３０Ｂは、旋回スクロール６０である。これにより、単位施工面積当たりのめっき施工費の高いＮｉ－Ｐめっきがめっき施工面積の小さい（狭い）旋回スクロール６０に形成されることになる。その結果、めっき施工費が第２被膜層Ｃ２（Ｎｉ－Ｐめっき層）を固定スクロール５０に形成した場合のめっき施工費よりも低くなり、製造コストの低減が図られる。

【0055】

なお、本実施形態では、ニッケル－リンめっきの施工対象である他方のスクロール３０Ｂは、旋回スクロール６０であるが、これに限定されるものではない。図５に示されるように、ニッケル－リンめっきの施工対象である他方のスクロール３０Ｂは、固定スクロール５０でもよい。

【0056】

具体的には、図５を参照すると、変形例に係るスクロール型圧縮機１のスクロールユニット３０では、ニッケル－リンめっきによる第２被膜層Ｃ２が形成された他方のスクロール３０Ｂは、固定スクロール５０であり、錫めっき（Ｓｎめっき）による第１被膜層Ｃ１が形成された一方のスクロール３０Ａは、旋回スクロール６０である。この場合、図５を参照すると、錫めっきによる第１被膜層Ｃ１が旋回スクロール６０の旋回基板６１の圧縮室側端面６１ａと旋回渦巻壁６２の表面に形成され、ニッケル－リンめっきによる第２被膜層Ｃ２が固定スクロール５０の固定基板５１の圧縮室側端面５１ａと固定渦巻壁５２の表面に形成され、ニッケル－リンめっき（Ｎｉ－Ｐめっき）が形成された他方のスクロール３０Ｂである固定スクロール５０の固定渦巻壁５２の壁高さｈ２が、錫めっきが形成された一方のスクロール３０Ａである旋回スクロール６０の旋回渦巻壁６２の壁高さｈ１よりも高くなるように設定されている。そして、図５を参照すると、旋回スクロール６０の旋回渦巻壁６２の先端の第１被膜層Ｃ１と固定スクロール５０の固定基板５１の第２被膜層Ｃ２が、互いに離隔しており、旋回スクロール６０の旋回基板６１の第１被膜層Ｃ１と固定スクロール５０の固定渦巻壁５２の先端の第２被膜層Ｃ２が、互いに接触している。この変形例に係るスクロール型圧縮機１においても、スクロールユニット３０の軽量化が図られると共に、耐久性の向上が図られる。

【0057】

本実施形態の説明は、本発明を説明するための例示であって、特許請求の範囲に記載の発明を限定するものではない。また、本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。

【符号の説明】

【0058】

１…スクロール型圧縮機、
５０…固定スクロール、
５１…固定基板（基板）、
５１ａ…圧縮室側端面、
５２…固定渦巻壁（渦巻壁）、
６０…旋回スクロール、
６１…旋回基板（基板）、
６１ａ圧縮室側端面、
６２…旋回渦巻壁（渦巻壁）、
３０Ａ…一方のスクロール、
３０Ｂ…他方のスクロール、
Ｃ１…第１被膜層、
Ｃ２…第２被膜層、
ｈ１…壁高さ（前記一方のスクロールの前記渦巻壁の壁高さ）、
ｈ２…壁高さ（前記他方のスクロールの前記渦巻壁の壁高さ）、
Ｈ２…圧縮室

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】