JP2001073965A - スクロール型圧縮機 - Google Patents

スクロール型圧縮機

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JP2001073965A
JP2001073965A JP2000196821A JP2000196821A JP2001073965A JP 2001073965 A JP2001073965 A JP 2001073965A JP 2000196821 A JP2000196821 A JP 2000196821A JP 2000196821 A JP2000196821 A JP 2000196821A JP 2001073965 A JP2001073965 A JP 2001073965A
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scroll
ball
plates
ball rolling
rolling groove
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Michio Kitano
教夫 北野
Akira Saito
暁 斉藤
Shinichi Otake
真一 大武
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Sanden Corp
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Sanden Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 性能低下や耐久性低下をなどの問題を起こす
ことなく回転阻止機構の不具合の発生を減じた。 【解決手段】 ボール転走溝91a,92aを有する対
向した対のプレート91,92aとこれらのプレートの
間に介在したボール93とを含むボールカップリングを
可動スクロール2の自転阻止機構として用いる。可動ス
クロールの旋回半径を可変させる偏心ブッシュ11の偏
心ピン16を中心としたスイング角を、ボール転走溝の
径に合わせて規制した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スクロール型圧縮
機に関し、特にそれの従動クランク機構に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、スクロール型圧縮機は、軸方向
で互いに対向し両者間に圧縮空間を形成する固定スクロ
ール及び可動スクロールと、可動スクロールの自転を阻
止する自転阻止機構と、可動スクロールを公転させて圧
縮空間の移動を起こす駆動機構とを含んでいる。自転阻
止機構には、ボール転走溝を有する軸方向で対向した対
のプレートとこれらのプレートの間に介在したボールと
を含むボールカップリングで用いられることがある。そ
の場合、前記対のプレートの一方はフロントハウジング
に対し固定され、他方は可動スクロールに対し固定され
る。駆動機構は、回転駆動される主軸と、この主軸に偏
心して設けたクランクピンと、このクランクピンにスイ
ング可能に嵌合しかつ可動スクロールに回動可能に保持
された従動クランク機構とを含んでいる。この駆動機構
によると、従動クランク機構がクランクピンに対しスイ
ング可能であるため可動スクロールの旋回半径は可変で
ある。このようなスクロール型圧縮機は、例えば、特公
平1−52592号公報等に記載されている。
【0003】また最近では、対のプレートの各々とし
て、板材の一面にボール転走溝を有するように一体成形
されたものが使用されることがある。そのプレートを、
以下では、「一体成形プレート」と呼ぶ。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来、従動クランク機
構のスイング角は、自転阻止機構のプレートの構造とは
無関係に比較的大きく設計されているので、一体成形プ
レートを回転阻止機構に適用すると、特に高回転でのク
ラッチON時において、スイング量が大きい場合には、
プレートの中央突起にボールが乗り上げてプレートやボ
ールに剥離などが発生し易くなるなどの問題が発生す
る。このように、従動クランク機構のスイング角が大き
過ぎると、回転阻止機構に不具合が起こりやすい。
【0005】また、従動クランク機構のスイング量の規
制が小さ過ぎる場合には、性能低下の発生や液圧縮・異
物噛み込みへの耐久性低下などの問題が生じる。
【0006】それ故に本発明の課題は、性能低下や耐久
性低下をなどの問題を起こすことなく回転阻止機構の不
具合の発生を減じたスクロール型圧縮機を提供すること
にある。
【0007】本発明の他の課題は、回転阻止機構への一
体成形プレートの使用を容易にしたスクロール型圧縮機
を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ボール
転走溝を有する対向した対のプレートとこれらのプレー
トの間に介在したボールとを含むボールカップリングを
可動スクロールの自転阻止機構として用いたスクロール
型圧縮機において、前記可動スクロールの旋回半径を可
変させる従動クランク機構のスイング角を、前記ボール
転走溝の径に合わせて規制したことを特徴とするスクロ
ール型圧縮機が得られる。
【0009】前記対のプレートの各々は一面に前記ボー
ル転走溝を有するように一体成形されたものであっても
よい。
【0010】前記スイング角は、スイングの中央から片
側0.5°〜1.5°の範囲内に管理されていてもよ
い。
【0011】また本発明によれば、軸方向で互いに対向
し両者間に圧縮空間を形成する固定スクロール及び可動
スクロールと、前記可動スクロールの自転を阻止する自
転阻止機構と、前記可動スクロールを公転させて前記圧
縮空間の移動を起こす駆動機構とを含み、前記自転阻止
機構は、ボール転走溝を有する軸方向で対向した対のプ
レートとこれらのプレートの間に介在したボールとを含
むボールカップリングであり、前記対のプレートの一方
はフロントハウジングに対し固定され、他方は前記可動
スクロールに対し固定されており、前記駆動機構は、回
転駆動される主軸と、前記主軸に偏心して設けたクラン
クピンと、前記クランクピンにスイング可能に嵌合しか
つ前記可動スクロールに回動可能に保持された従動クラ
ンク機構とを含み、前記従動クランク機構のスイング角
を前記ボール転走溝の径に合わせて規制し、運転時に前
記ボールが前記ボール転走溝から離脱しないようにした
ことを特徴とするスクロール型圧縮機が得られる。
【0012】
【発明の実施の形態】図1を参照して、本発明の実施の
形態に係るスクロール型圧縮機を説明する。
【0013】図示のスクロール型圧縮機は車両用空調装
置に使用するのに適したものであり、固定スクロール1
と、これと対になった可動スクロール2と、これらを内
包したケーシング3と、このケーシング3の開放端に固
定されここを閉塞したフロントハウジング4とを含んで
いる。固定スクロール1は、固定うず巻体1aと、これ
の軸方向一端に一体に固定された固定端板1bとを含ん
でいる。可動スクロール2は、可動うず巻体2aと、こ
れの軸方向一端に一体に固定された可動端板2bとを含
んでいる。固定うず巻体1aと可動うず巻体2aが互い
にかみ合った状態で固定端板1bと可動端板2bが互い
に軸方向で対向し、これらの間に冷媒等の流体を圧縮し
つつ移送するための幾つかの圧縮空間5を形成してい
る。
【0014】固定端板1bはケーシング3に固定され、
ケーシング3との間に吐出室7を形成している。固定端
板1bには、圧縮空間5で圧縮された流体を吐出室7に
吐出させる吐出口8が形成されている。
【0015】可動端板2bとフロントハウジング4との
間には、可動スクロール2の自転を阻止するが公転は許
すための自転阻止機構9が備えられている。この自転阻
止機構9については、後文にて詳述する。
【0016】さらに可動端板2bの可動うず巻体2aと
は反対側の面には環状突部2cが一体に形成されてい
る。環状突部2cの内側には偏心ブッシュ11がドライ
ブベアリング12を介して回転可能に配置されている。
【0017】フロントハウジング4の中央には大径部1
3aをもつ主軸即ちシャフト13が貫通している。シャ
フト13はシャフトベアリング14で支持され、さらに
その大径部13aをメインベアリング15で支持されて
いる。シャフト13の大径部13aは、従動クランク機
構即ち偏心ブッシュ11に係合したクランクピン即ち偏
心ピン16を備えている。この結果、偏心ブッシュ11
は偏心ピン16を中心としてスイング可能であり、これ
により可動スクロール2の旋回半径を可変にしている。
なお、偏心ブッシュ11には、可動スクロール2の動作
時の遠心力に対抗するカウンターウエイト17が備えら
れている。
【0018】フロントハウジング4の円筒部4aの外側
にはラジアルベアリング19を介してロータ21が回転
自在に支持されている。ロータ21は、例えば、自動車
のエンジンにて回転駆動される。ロータ21は、電磁ク
ラッチ22を介してシャフト13に接続されている。し
たがって、電磁クラッチ22がオンのときにはシャフト
13はロータ21と一体になって回転するが、電磁クラ
ッチ22が切断されるとシャフト13はロータ21から
切り離される。
【0019】シャフト13が回転すると、偏心ピン16
及び偏心ブッシュ11及び自転阻止機構9の作用によ
り、可動スクロール2が円軌道上で公転する。このと
き、可動スクロール2の自転は自転阻止機構9により阻
止される。結果として、圧縮空間5が流体を圧縮しつつ
中央へ移送され、流体を吐出口8を通して吐出室7へ吐
出させる。吐出室7の流体は吐出ポートから冷凍回路に
流出し、また吸入ポートからケーシング3内の吸入空間
に戻り、圧縮空間5に取り込まれる。
【0020】次に、図2をも参照して、自転阻止機構9
について説明する。
【0021】この自転阻止機構9は、ボールカップリン
グと一般に呼ばれるものであり、図2(a)に示すよう
に、リング板状に一体成形され軸方向で互いに対向した
バネ性を有する対のボール転走溝プレート91,92
と、これらのボール転走溝プレート91,92間に介在
した複数の金属製ボール93とを有している。一方のボ
ール転走溝プレート91は可動スクロール2に固定され
ている。他方のボール転走溝プレート92はフロントハ
ウジング4に固定されている。ボール転走溝プレート9
1,92の各々は多数のボール転走溝91a,92aを
周方向に配設したものである。ボール転走溝91a,9
2aの各々は円環状に形成されたものである。
【0022】図2(b)から分かるように、一方のボー
ル転走溝プレート91にはボール転走溝91aの中央に
中央突起91bが残されている。同様な構造は、他方の
ボール転走溝プレート92にも備えられている。ボール
転走溝91a,92aの転走溝径D1は可動スクロール
2の旋回半径に対応している。ボール93は対のボール
転走溝プレート91,92のボール転走溝91a,92
a間に挟まれ、圧縮機の運転時にボール転走溝91a,
92aに沿って転動する。この自転阻止機構9は、部品
点数が少ないというメリットをもつ一方、ボール93の
挙動が安定し難いという問題がある。
【0023】そこで、可動スクロール2の旋回半径を可
変させる偏心ブッシュ11のスイング角を、ボール転走
溝91a,92aの径に合わせて規制するスイング角規
制構造を備えた。
【0024】図3を参照して、スイング角規制構造を説
明する。
【0025】シャフト13の大径部13aの軸端面に規
制穴13bを形成する。一方、カウンターウエイト17
の軸端面には、規制穴13bに遊嵌される規制突起17
aを突設する。スクロール型圧縮機を組み立てたときに
は、規制突起17aが規制穴13bに挿入される。この
とき、図4に示すように、規制突起17aが規制穴13
b内でスイング中心,即ち、偏心ピン16に関してスイ
ングの中央Cから片側に所定角度θの範囲でスイング可
能であるように、規制突起17a及び規制穴13aの寸
法や位置を設計する。この例では、θを0.5°〜1.
5°の範囲に定める。こうして偏心ブッシュ11のスイ
ング角を設定する。
【0026】図5(a)は、定常回転状態を示す。この状
態での旋回半径Rcは固定うず巻体と可動うず巻体とで
決まる基準旋回半径にほぼ等しくなる。この時の規制突
起17aの中心からみたスイング角をθとする。
【0027】図5(b)は、旋回半径が拡大した状態を示
す。この状態での旋回半径Rc1は基準旋回半径よりも
大きくなる。この時の規制突起17aの中心からみたス
イング角をθとすると、θ>θとなる。
【0028】図5(c)は、旋回半径が縮小した状態を示
す。この状態での旋回半径Rc2は基準旋回半径よりも
小さくなる。この時の規制突起17aの中心からみたス
イング角をθとすると、θ<θとなる。
【0029】なお、シャフト側に規制突起を設け、偏心
ブッシュ側にそれを遊嵌する規制穴を設けてもよい。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるスク
ロール型圧縮機によれば、適切にスイング量が管理され
ることにより、性能や耐久性の低下を回避しつつ、高回
転での起動時や液圧縮時のように可動スクロール旋回半
径が小さくなろうとするときに発生するプレートへのボ
ール乗り上げを防止できる。したがって、性能低下や耐
久性低下をなどの問題を起こすことなく回転阻止機構の
不具合の発生を減じることができる。また、回転阻止機
構への一体成形プレートの使用も容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るスクロール型圧縮機
の縦断面図。
【図2】(a)は図1のスクロール型圧縮機に使用され
た自転阻止機構(ボールカップリング)の一部のみを示
した斜視図、(b)は一方のボール転走溝プレートと金
属製ボールとの関係を示した一部のみの断面図。
【図3】図1のスクロール型圧縮機の要部のみの分解斜
視図。
【図4】スイング角の説明図。
【図5】(a)は定常回転状態、(b)は旋回半径が拡大し
た状態、(c)は旋回半径が縮小した状態を夫々示す説明
図。
【符号の説明】
1 固定スクロール 2 可動スクロール 3 ケーシング 4 フロントハウジング 5 圧縮空間 7 吐出室 8 吐出口 9 自転阻止機構 11 偏心ブッシュ(従動クランク機構) 13 シャフト 13a 大径部 13b 規制穴 16 偏心ピン(クランクピン) 17 カウンターウエイト 17a 規制突起 21 ロータ 22 電磁クラッチ 91,92 ボール転走溝プレート 91a,92a ボール転走溝 91b 中央突起 93 ボール D1 転走溝径
フロントページの続き (72)発明者 大武 真一 群馬県伊勢崎市寿町20番地 サンデン株式 会社内 Fターム(参考) 3H039 AA06 BB04 BB28 CC10 CC15 CC22 CC23

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ボール転走溝を有する対向した対のプレ
    ートとこれらのプレートの間に介在したボールとを含む
    ボールカップリングを可動スクロールの自転阻止機構と
    して用いたスクロール型圧縮機において、前記可動スク
    ロールの旋回半径を可変させる従動クランク機構のスイ
    ング角を、前記ボール転走溝の径に合わせて規制したこ
    とを特徴とするスクロール型圧縮機。
  2. 【請求項2】 前記対のプレートの各々は一面に前記ボ
    ール転走溝を有するように一体成形されたものである請
    求項1記載のスクロール型圧縮機。
  3. 【請求項3】 前記スイング角は、スイングの中央から
    片側0.5°〜1.5°の範囲内に管理されている請求
    項1又は2記載のスクロール型圧縮機。
  4. 【請求項4】 軸方向で互いに対向し両者間に圧縮空間
    を形成する固定スクロール及び可動スクロールと、前記
    可動スクロールの自転を阻止する自転阻止機構と、前記
    可動スクロールを公転させて前記圧縮空間の移動を起こ
    す駆動機構とを含み、前記自転阻止機構は、ボール転走
    溝を有する軸方向で対向した対のプレートとこれらのプ
    レートの間に介在したボールとを含むボールカップリン
    グであり、前記対のプレートの一方はフロントハウジン
    グに対し固定され、他方は前記可動スクロールに対し固
    定されており、前記駆動機構は、回転駆動される主軸
    と、前記主軸に偏心して設けたクランクピンと、前記ク
    ランクピンにスイング可能に嵌合しかつ前記可動スクロ
    ールに回動可能に保持された従動クランク機構とを含
    み、前記従動クランク機構のスイング角を前記ボール転
    走溝の径に合わせて規制し、運転時に前記ボールが前記
    ボール転走溝から離脱しないようにしたことを特徴とす
    るスクロール型圧縮機。
JP2000196821A 1999-06-29 2000-06-29 スクロール型圧縮機 Withdrawn JP2001073965A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012169763A2 (ko) * 2011-06-10 2012-12-13 한국델파이주식회사 스크롤압축기용 스윙링크 및 그 표면처리방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012169763A2 (ko) * 2011-06-10 2012-12-13 한국델파이주식회사 스크롤압축기용 스윙링크 및 그 표면처리방법
WO2012169763A3 (ko) * 2011-06-10 2013-03-07 한국델파이주식회사 스크롤압축기용 스윙링크 및 그 표면처리방법

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Date Code Title Description
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20070904