JP2002242856A - スクロール型流体装置 - Google Patents

スクロール型流体装置

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JP2002242856A
JP2002242856A JP2001037186A JP2001037186A JP2002242856A JP 2002242856 A JP2002242856 A JP 2002242856A JP 2001037186 A JP2001037186 A JP 2001037186A JP 2001037186 A JP2001037186 A JP 2001037186A JP 2002242856 A JP2002242856 A JP 2002242856A
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scroll
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type fluid
key groove
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Katsuhiro Fujita
勝博 藤田
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C17/00Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing
    • F01C17/06Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing using cranks, universal joints or similar elements
    • F01C17/066Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing using cranks, universal joints or similar elements with an intermediate piece sliding along perpendicular axes, e.g. Oldham coupling

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オルダムリンクのキーとキー溝とが干渉する
のを緩和するとともに、これに起因する摩耗を格段と減
少させ、機械損失を実用上十分に低減し得るスクロール
型流体装置を提供すること。 【解決手段】 スクロール部材に設けられたキー溝と、
上記スクロール部材を支持する固定側部材に設けられた
キー溝65との間に介装され、上記スクロール部材の公
転旋回を許容するとともに、当該スクロール部材の自転
を阻止するオルダムリンク7を有するスクロール型流体
装置において、各上記キー溝65と摺動自在に嵌合され
る上記オルダムリンク7のキー71、72の先端部およ
びまたは、各上記キー溝65における上記キー71、7
2の入口側に、面取部71a、72aを設けるようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は圧縮機又は膨張機と
して利用されるスクロール型流体装置に関し、特にスク
ロール型流体装置用のオルダムリンクに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のスクロール型流体装置の
一つであるスクロール型圧縮機は、例えば図2に示すよ
うに、密閉容器4が、カップ状右ハウジング49と、フ
レーム5と、カップ状左ハウジング43とからなり、こ
れらを互いにボルト56によって締結している。この右
ハウジング49の内部には電動モータMが配設され、左
ハウジング43の内部には、スクロール型圧縮機構Cが
それぞれ配設されている。
【0003】電動モータMと圧縮機構Cとは、回転シャ
フト3を介して互いに連動連結されている。回転シャフ
ト3の右端は、サブベアリング51を介して右ハウジン
グ49に軸承され、左端は、メインベアリング52を介
してフレーム5に軸承されている。
【0004】電動モータMは、ロータMaとステータM
bとからなり、ロータMaは回転シャフト3に固定さ
れ、ステータMbは右ハウジング49に圧入することに
よって固定されている。
【0005】スクロール型圧縮機構Cは、固定スクロー
ル1、旋回スクロール2、旋回スクロール2の自転を阻
止するオルダムリンク6等からなる。
【0006】固定スクロール1は、端板11と、その内
面に立設されたうず巻状ラップ12とを備え、この端板
11の外周面を左ハウジング43の内周面に密接させる
ことによって端板11の左側には、吐出室46が形成さ
れ、右側には吸入室47が限界されている。
【0007】また、端板11の中央には吐出ポート13
が穿設され、この吐出ポート13は、吐出弁17によっ
て開閉されるようになされている。そして、この端板1
1の外面から左方に突出する突起15にボルト57を螺
入することによって、固定スクロール1は、左ハウジン
グ43に締結されている。
【0008】旋回スクロール2は、端板21と、この内
面に立設されたうず巻状ラップ22とを備え、この端板
21の外面に立設されたボス23内には、ドライブブッ
シュ32が旋回軸受34を介して回転自在に嵌装されて
いる。このドライブブッシュ32に穿設されたスライド
溝33内には、回転シャフト3の左端に偏心して突設さ
れた偏心駆動ピン31がスライド可能に嵌合されてい
る。
【0009】そして、端板21とフレーム5との間には
オルダムリンク6が介装され、端板21の外面は、スラ
ストベアリング53を介してフレーム5の左端面と摺接
する。
【0010】固定スクロール1と旋回スクロール2とを
相互に所定距離だけ偏心させ、かつ、180〔°〕だけ角
度をずらして噛合させることによって、複数個の密閉空
間24が形成されている。
【0011】電動モータMを駆動すると、回転シャフト
3、偏心駆動ピン31、ドライブブッシュ32、旋回軸
受34、ボス23等からなる旋回駆動機構を介して旋回
スクロール2が駆動され、旋回スクロール2は、オルダ
ムリンク6によって自転を阻止されながら公転旋回半径
の円軌道上を公転旋回運動する。
【0012】すると、ガスが吸入口44を経て低圧室4
8に入り、このガスは、ステータMbの外周に設けられ
た通路58及びロータMaとステータMbとの間隙を通
る過程で電動モータMを冷却した後、フレーム5に設け
られた通路54、吸入室47を経て密閉空間24内に吸
い込まれる。
【0013】そして、旋回スクロール2の公転旋回運動
により密閉空間24の容積が減少するのに伴って圧縮さ
れながら中央部に至り、中央部から吐出ポート13を通
り、吐出弁17を押し開いて吐出室46内へ吐出され、
ここから吐出口45を経て外部に流出する。
【0014】ここで、オルダムリンク6の詳細を図3
(A)〜図3(C)に基づいて説明する。図3(A) は
平面図、図3(B) は図3(A) 中のB−B線に沿う断面
図、図3(C) は図3(A)中の矢印Cに沿う矢視図で
ある。
【0015】このオルダムリンク6は、楕円形のリング
61と、このリング61の中心からその長径に対して直
角方向に伸びる一対の固定側キー62と、リング61の
中心からその短径に対して直角方向に伸びる一対の旋回
側キー63とを具備している。
【0016】固定側キー62は、リング61と同じ平面
内に位置し、その基端は、リング61の外周面68に固
着されている。そして、この固定側キー62は、図4に
示すように、フレーム5の左端面(図2における)に穿
設されたキー溝65に摺動自在に嵌合される。
【0017】また、旋回側キー63は、リング61の左
端面69上に固着されてリング61より若干左方の面内
に位置し、これら旋回側キー63は図5に示すように、
旋回スクロール2の端板21の外面に穿設されたキー溝
66内に摺動自在に嵌合される。
【0018】しかして、旋回スクロール2が公転旋回運
動すると、旋回側キー63は、キー溝66内を矢印A方
向(図3)に往復動すると同時に、固定側キー62は、
キー溝65内を矢印B方向(図3)に往復動し、これに
伴ってリング61が、この矢印B方向に往復動して、旋
回スクロール2の自転を阻止する。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
オルダムリンク6には、図6(A)に示すように、旋回
スクロール2が公転旋回運動するのに伴ったねじれモー
メントNが、図中矢印で示す方向に生じるため、これに
起因して発生する負荷によって、このオルダムリンク6
が図中Fで示す矢印方向に傾く場合があった。
【0020】そして、このように、オルダムリンク6が
傾いた場合、例えば図6(B)に示すように、固定側キ
ー62がキー溝65とのクリアランスCL分傾くことに
よって、その先端部をキー溝65に衝突させ、これら固
定側キー62とキー溝65とが干渉することにより、当
該キー溝65を傷つけるとともに、固定側キー62の先
端部を摩耗するおそれがあり、これらのことから機械損
失を増加する問題があった。
【0021】なお、このようなオルダムリンク6の傾き
による影響は、固定側キー62に限らず、旋回側キー6
3においても同様にして、キー溝66とのクリアランス
(図示せず)分傾くことによって生じていた。また、こ
れら、固定側および旋回側キー62、63とキー溝6
5、66とのクリアランスCLによっては、キー溝6
5、66における固定側および旋回側キー62、63の
入口側と、これら固定側および旋回側キー62、63の
側面との間においても衝突や干渉が生じる場合があっ
た。
【0022】本発明は、以上のような問題点に鑑みてな
されたものであり、オルダムリンクのキーとキー溝とが
干渉するのを緩和するとともに、この干渉に起因する摩
耗を格段と減少させ、機械損失を実用上十分に低減し得
るスクロール型流体装置を実現することを目的とする。
【0023】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、以下の手段を採用した。請求項1
に記載のスクロール型流体装置は、スクロール部材に設
けられたキー溝と、上記スクロール部材を支持する固定
側部材に設けられたキー溝との間に介装され、上記スク
ロール部材の公転旋回を許容するとともに、当該スクロ
ール部材の自転を阻止するオルダムリンクを有するスク
ロール型流体装置において、各上記キー溝と摺動自在に
嵌合される上記オルダムリンクのキーの先端部およびま
たは、各上記キー溝における上記キーの入口側に、面取
部を具えることを特徴としている。
【0024】上述したスクロール型流体装置によれば、
オルダムリンクにおけるキーの先端部およびまたは、各
キー溝におけるキーの入口側に面取部を設けることによ
り、オルダムリンクがスクロール部材の公転旋回に伴っ
て生じるねじれモーメントに応じて傾く際に、キーの先
端部とキー溝とが干渉するのを緩和するとともに、この
干渉に起因する摩耗を格段と減少させ、機械損失を実用
上十分に低減する。
【0025】また、請求項2に記載の発明は、請求項1
に係るスクロール型流体装置において、上記面取部が、
上記スクロール部材の上記公転旋回に伴って生じるねじ
れモーメントに応じた上記オルダムリンクの傾きによ
り、上記キーとこのキーに対応した上記キー溝とが干渉
する部位に形成されることを特徴としている。
【0026】このスクロール型流体装置によれば、スク
ロール部材の公転旋回に伴ったねじれモーメントの生じ
る方向が一定であるので、このねじれモーメントに応じ
てオルダムリンクが傾く側に面取部を設けることのみの
簡易な構成により、キーの先端部とキー溝との干渉を緩
和するとともに、この干渉に起因する摩耗を格段と減少
させ、機械損失を実用上十分に低減する。
【0027】さらに、請求項3に記載の発明は、請求項
1または2に係るスクロール型流体装置において、上記
キーに設けられる上記面取部が、上記ねじれモーメント
に応じた上記オルダムリンクの傾き方向に対して、所定
の角度をもって形成される斜面部と、上記斜面部から上
記キーの先端部へ楕円状に曲成された楕円部とを具える
ことを特徴としている。このスクロール型流体装置によ
れば、面取部を可及的なだらかに形成し、オルダムリン
クの傾きによるキーとキー溝との衝突をなめらかにし
て、このキーとキー溝との干渉を緩和する。
【0028】さらに、請求項4に記載の発明は、請求項
3に係るスクロール型流体装置において、上記斜面部を
形成する上記所定の角度が、0.01〔°〕でなることを特
徴としている。このスクロール型流体装置によれば、面
取部を可及的なだらかに形成し、オルダムリンクの傾き
によるキーとキー溝との衝突をなめらかにして、このキ
ーとキー溝との干渉を緩和する。
【0029】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づき、本発明にお
ける一実施の形態について詳述する。図1(A)〜図1
(C)は、本発明の実施の形態に係るスクロール型流体
装置の一つであるスクロール型圧縮機のオルダムリンク
を示す平面図である。図1(A)および図1(B)にお
いて、図6(A)および図6(B)との対応部分には同
一符号を付して示してある。なお、本実施の形態に係る
スクロール型圧縮機の基本的な構成(すなわちオルダム
リンク7の固定側および旋回側キー71、72の形状
が、図6のオルダムリンク6における固定側および旋回
側キー62、63の形状と異なる点を除いて)は、上述
した図6のオルダムリンク6を備えたスクロール型圧縮
機(図2)と同様であるので、ここでは説明を省略す
る。
【0030】実際上、図1(A)に示すオルダムリンク
7の固定側キー71は、例えばその先端部における、旋
回スクロール2(スクロール部材)の公転旋回に伴って
生じるねじれモーメントNに応じたオルダムリンク7の
傾きにより、固定側キー71と、この固定側キー71に
対応したフレーム5(固定側部材)のキー溝65とが干
渉する部位に、当該固定側キー71とキー溝65との干
渉を緩和する面取部71aが設けられている。
【0031】また、旋回側キー72においても同様に、
その先端部におけるねじれモーメントNに応じたオルダ
ムリンク7の傾きにより、旋回側キー72とこの旋回側
キー72に対応した旋回スクロール2のキー溝66(図
5)とが干渉する部位に、当該旋回側キー72とキー溝
66との干渉を緩和する面取部72aが設けられてい
る。因みに、この実施の形態では、固定側キー71と旋
回側キー72とで同様の構成・作用・効果となることか
ら、以下、旋回側キー72についての説明は省略する。
【0032】より具体的には、面取部71aは、固定側
キー71の先端部を拡大した図1(C)に示すように、
ねじれモーメントNに応じたオルダムリンク7の傾き方
向に対して、所定の角度をもって形成される斜面部と、
この斜面部から固定側キー71の先端部へ楕円状に曲成
された楕円部とから構成されている。
【0033】このとき、この面取部71aの斜面部は、
ねじれモーメントNに応じたオルダムリンク7の傾き方
向に対して、固定側キー71のキー溝65と対向する側
面部において斜面部がはじまる位置と、対向する固定側
キー71の同斜面部のはじまる位置との間の長さをLと
し、キー溝65における固定側キー71の可動を許容す
るクリアランスをCLとした場合、次式
【数1】 によって求められる角度δをもって研摩等の手法により
形成される。
【0034】因みに、この実施の形態の場合、Lを100
〔mm〕とし、CLを20〔μm〕とするので、上述した
(1)式から角度δは、0.01〔°〕となる。従って斜面
部は、ねじれモーメントNに応じたオルダムリンク7の
傾き方向に対して、0.01〔°〕の角度をもって形成され
てなる。
【0035】これにより、面取部71aは、図1(A)
における破線で円形状に囲った要部の拡大図である図1
(B)に示すように、旋回スクロール2の公転旋回に伴
って生じるねじれモーメントNに応じたオルダムリンク
7の傾きにより、固定側キー71と、フレーム5のキー
溝65とが干渉するのを緩和することができるため、こ
の干渉に起因する摩耗を格段と減少させることができ、
かくして機械損失を実用上十分に低減することができ
る。
【0036】なお、上述した本実施の形態においては、
面取部71a、72aを固定側キー71および旋回側キ
ー72の先端部に設けるようにした場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、キー溝65と固定側キー7
1(キー溝66と旋回側キー72)とのクリアランスC
Lに応じて、キー溝65(キー溝66)における固定側
キー71(旋回側キー72)の入口側の当該固定側キー
71(旋回側キー72)と干渉する部位に面取部を設け
るようにしてもよい。
【0037】また、上述した本実施の形態においては、
面取部71aの斜面部を形成する手法として研摩を適用
するようにした場合について述べたが、本発明はこれに
限らず、斜面部を形成する手法としては、この他種々の
方法を広く適用することができる。
【0038】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、オルダム
リンクにおけるキーの先端部およびまたは、各キー溝に
おけるキーの入口側に面取部を設けることにより、オル
ダムリンクがスクロール部材の公転旋回に伴って生じる
ねじれモーメントに応じて傾く際に、キーの先端部とキ
ー溝とが干渉するのを緩和することができるため、この
干渉に起因する摩耗を格段と減少させることができ、か
くして機械損失を実用上十分に低減し得るスクロール型
流体装置を実現することができる。
【0039】また、このスクロール型流体装置によれ
ば、スクロール部材の公転旋回に伴ったねじれモーメン
トの生じる方向が一定であることから、スクロール部材
の公転旋回に伴って生じるねじれモーメントに応じてオ
ルダムリンクが傾く側に面取部を設けることのみの簡易
な構成により、キーの先端部とキー溝との干渉を緩和す
ることができるとともに、この干渉に起因する摩耗を格
段と減少させ、機械損失を実用上十分に低減し得るスク
ロール型流体装置を実現することができる。
【0040】さらに、このスクロール型流体装置によれ
ば、キーに設けられる面取部が、ねじれモーメントに応
じたオルダムリンクの傾き方向に対して、所定の角度を
もって形成される斜面部と、当該斜面部からキーの先端
部へ楕円状に曲成された楕円部とを設けるようにしたこ
とにより、面取部を可及的なだらかに形成し、オルダム
リンクの傾きによるキーとキー溝との衝突をなめらかに
して、このキーとキー溝との干渉を緩和することができ
る。
【0041】さらに、このスクロール型流体装置によれ
ば、斜面部を形成する所定の角度が、0.01〔°〕でなる
ようにしたことにより、面取部を可及的なだらかに形成
し、オルダムリンクの傾きによるキーとキー溝との衝突
をなめらかにして、このキーとキー溝との干渉を緩和す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施の形態によるスクロール型流体機械の
要部拡大図である。
【図2】 従来のスクロール型流体機械の縦断面図であ
る。
【図3】 従来のスクロール型流体機械のオルダムリン
クを示し、(A) は平面図、(B) は(A) のB−B線に沿
う断面図、(C) は(A) のC矢に沿う矢視図である。
【図4】 従来のスクロール型流体機械のフレームの左
端面図である。
【図5】 従来のスクロール型流体機械の旋回スクロー
ルの右端面図である。
【図6】 従来のスクロール型流体機械のフレームと固
定側キーとの関係を示す平面図である。
【符号の説明】
1 固定スクロール 2 旋回スクロール 3 回転シャフト 4 密閉容器 5 フレーム 6 オルダムリンク 61 リング 62 固定側キー 63 旋回側キー 65 キー溝 66 キー溝 7 オルダムリンク 71 固定側キー 71a 面取部 72 旋回側キー 72a 面取部 N ねじれモーメント δ 角度 CL クリアランス L 長さ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スクロール部材に設けられたキー溝と、
    上記スクロール部材を支持する固定側部材に設けられた
    キー溝との間に介装され、上記スクロール部材の公転旋
    回を許容するとともに、当該スクロール部材の自転を阻
    止するオルダムリンクを有するスクロール型流体装置に
    おいて、 各上記キー溝と摺動自在に嵌合される上記オルダムリン
    クのキーの先端部およびまたは、各上記キー溝における
    上記キーの入口側に、面取部を具えることを特徴とする
    スクロール型流体装置。
  2. 【請求項2】 上記面取部は、上記スクロール部材の上
    記公転旋回に伴って生じるねじれモーメントに応じた上
    記オルダムリンクの傾きにより、上記キーとこのキーに
    対応した上記キー溝とが干渉する部位に形成されること
    を特徴とする請求項1に記載のスクロール型流体装置。
  3. 【請求項3】 上記キーに設けられる上記面取部は、上
    記ねじれモーメントに応じた上記オルダムリンクの傾き
    方向に対して、所定の角度をもって形成される斜面部
    と、 上記斜面部から上記キーの先端部へ楕円状に曲成された
    楕円部とを具えることを特徴とする請求項1または2に
    記載のスクロール型流体装置。
  4. 【請求項4】 上記斜面部を形成する上記所定の角度
    が、0.01〔°〕でなるを具えることを特徴とする請求項
    3に記載のスクロール型流体装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014202076A (ja) * 2013-04-01 2014-10-27 三菱電機株式会社 スクロール圧縮機
WO2018163233A1 (ja) * 2017-03-06 2018-09-13 三菱電機株式会社 スクロール圧縮機および冷凍サイクル装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014202076A (ja) * 2013-04-01 2014-10-27 三菱電機株式会社 スクロール圧縮機
WO2018163233A1 (ja) * 2017-03-06 2018-09-13 三菱電機株式会社 スクロール圧縮機および冷凍サイクル装置

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