JP2007270763A - Scroll type fluid machine - Google Patents

Scroll type fluid machine Download PDF

Info

Publication number
JP2007270763A
JP2007270763A JP2006099484A JP2006099484A JP2007270763A JP 2007270763 A JP2007270763 A JP 2007270763A JP 2006099484 A JP2006099484 A JP 2006099484A JP 2006099484 A JP2006099484 A JP 2006099484A JP 2007270763 A JP2007270763 A JP 2007270763A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
scroll
fixed
orbiting scroll
casing
orbiting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Abandoned
Application number
JP2006099484A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazutaka Suefuji
和孝 末藤
Shunsuke Mori
俊介 森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2006099484A priority Critical patent/JP2007270763A/en
Publication of JP2007270763A publication Critical patent/JP2007270763A/en
Abandoned legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a delivery flow rate and compression efficiency of a compressed fluid, by minimizing a clearance between a lap part of a fixed scroll and a lap part of a turning scroll. <P>SOLUTION: The fixed scroll 3 is installed in a casing 1, and the turning scroll 12 is turnably installed in a state of it being opposed to the fixed scroll 3. A rotation preventive mechanism 21 by ball guides 22 and 23 and a ball 24, is arranged between the casing 1 and the turning scroll 12. A turning radius S1 determined by the rotation preventive mechanism 21 is set larger than a turning radius S2 determined by the lap parts 3B and 12B of the respective scrolls 3 and 12 (S1>S2). Thus, the turning scroll 12 is turnably moved in a state of contacting the mutual lap parts 3B and 12B. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、空気圧縮機、真空ポンプ等に用いて好適なスクロール式流体機械に関する。   The present invention relates to a scroll fluid machine suitable for use in an air compressor, a vacuum pump, or the like.

一般に、スクロール式流体機械は、ケーシングと、該ケーシングに設けられた固定スクロールと、前記ケーシングに回転可能に設けられた駆動軸と、固定スクロールと対向した状態で該駆動軸の先端側に旋回可能に設けられた旋回スクロールとを備えている。このとき、固定スクロールおよび旋回スクロールはそれぞれ渦巻状のラップ部を備え、これらのラップ部の間に複数の圧縮室を画成している。そして、従来技術として、ケーシングと旋回スクロールの背面との間には旋回スクロールの自転を防止する自転防止機構を設けると共に、該自転防止機構は、固定スクロールおよび旋回スクロールに互いに対向した状態でそれぞれ固定され環状の案内溝を有する一対のボールガイドと、これらのボールガイドの案内溝の間に挟持されたボールとによって構成したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。   Generally, a scroll type fluid machine is capable of turning to the front end side of a drive shaft while facing a fixed scroll provided in a casing, a fixed scroll provided in the casing, and a drive shaft rotatably provided in the casing. The orbiting scroll provided in the. At this time, each of the fixed scroll and the orbiting scroll has a spiral wrap portion, and a plurality of compression chambers are defined between the wrap portions. As a conventional technique, an anti-rotation mechanism for preventing the rotation of the orbiting scroll is provided between the casing and the back surface of the orbiting scroll, and the anti-rotation mechanism is fixed to the fixed scroll and the orbiting scroll so as to face each other. There is a known one constituted by a pair of ball guides having an annular guide groove and a ball sandwiched between the guide grooves of these ball guides (see, for example, Patent Document 1).

特開平11−210647号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-210647

ところで、従来技術によるスクロール式流体機械では、駆動軸の先端に所定の偏心量Rをもったクランク機構を設け、該クランク機構の偏心量Rを用いて旋回スクロールの旋回半径を決めている。しかし、実際には、クランク機構を軸支する旋回軸受等に遊び分Δがあるのに加え、旋回スクロールには遠心力が作用する。このため、旋回スクロールは、偏心量Rと遊び分Δとを加えた旋回半径S0(S0=R+Δ)で旋回運動している。このとき、旋回スクロールのラップ部の側面と固定スクロールのラップ部の側面とが接触しないようにするために、旋回半径S0は、各スクロールのラップ部が接触する寸法で決まる旋回半径S2よりも大きな値に設定されていた。また、ボールガイドおよびボールによって決まる旋回半径S1は各スクロールのラップ部によって決まる旋回半径S2よりも小さい値(S1<S2)に設定されていた。   By the way, in the scroll type fluid machine according to the prior art, a crank mechanism having a predetermined eccentricity R is provided at the tip of the drive shaft, and the turning radius of the orbiting scroll is determined using the eccentricity R of the crank mechanism. However, in practice, a centrifugal force acts on the orbiting scroll in addition to the play Δ in the orbiting bearing that supports the crank mechanism. For this reason, the orbiting scroll is orbiting at an orbiting radius S0 (S0 = R + Δ), which is obtained by adding the eccentric amount R and the play amount Δ. At this time, in order to prevent the side surface of the wrap portion of the orbiting scroll from coming into contact with the side surface of the wrap portion of the fixed scroll, the orbiting radius S0 is larger than the orbiting radius S2 determined by the dimension with which the wrap portion of each scroll contacts. Was set to a value. Further, the turning radius S1 determined by the ball guide and the ball is set to a value (S1 <S2) smaller than the turning radius S2 determined by the lap portion of each scroll.

しかし、最近では、旋回スクロールの軽量化が進み、旋回スクロールに作用する遠心力が小さくなっている。一方、圧縮室の内圧によって旋回スクロールがケーシング側に向けて押圧されるから、遠心力に比べて一対のボールガイドの間隔を狭める力(ボールを挟持する力)が強くなる。このため、旋回スクロールは、ボールガイドおよびボールによって決まる旋回半径S1で旋回運動し、固定スクロールのラップ部と旋回スクロールのラップ部との間に隙間が生じる傾向がある。この結果、圧縮室から圧縮流体が漏洩して、圧縮流体の吐出流量および圧縮効率が低下するという問題があった。   Recently, however, the weight of the orbiting scroll has been reduced, and the centrifugal force acting on the orbiting scroll has been reduced. On the other hand, since the orbiting scroll is pressed toward the casing by the internal pressure of the compression chamber, the force for narrowing the distance between the pair of ball guides (force for holding the ball) is stronger than the centrifugal force. For this reason, the orbiting scroll orbits with the orbiting radius S1 determined by the ball guide and the ball, and there is a tendency that a gap is generated between the wrap portion of the fixed scroll and the wrap portion of the orbiting scroll. As a result, there is a problem that the compressed fluid leaks from the compression chamber and the discharge flow rate and compression efficiency of the compressed fluid are reduced.

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、固定スクロールのラップ部と旋回スクロールのラップ部との間の隙間をできるだけ小さくし、圧縮流体の吐出流量および圧縮効率を向上することができるスクロール式流体機械を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to minimize the gap between the wrap portion of the fixed scroll and the wrap portion of the orbiting scroll so that the discharge flow rate and compression of the compressed fluid can be reduced. It is an object of the present invention to provide a scroll type fluid machine that can improve efficiency.

上述した課題を解決するため、本発明は、ケーシングと、該ケーシングに設けられ渦巻状のラップ部を備えた固定スクロールと、前記ケーシングに回転可能に設けられた駆動軸と、該駆動軸に旋回可能に設けられ前記固定スクロールのラップ部との間に複数の圧縮室を画成する渦巻状のラップ部を備えた旋回スクロールと、前記ケーシング側と旋回スクロールとの間に設けられ該旋回スクロールの自転を防止する自転防止機構とを備え、該自転防止機構は、前記ケーシング側に固定され環状の案内溝を有する固定ボールガイドと、該固定ボールガイドと対向した位置で前記旋回スクロールに固定され環状の案内溝を有する可動ボールガイドと、前記固定ボールガイドの案内溝と可動ボールガイドの案内溝との間に挟持されるボールとからなるスクロール式流体機械に適用される。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a casing, a fixed scroll provided with a spiral wrap portion provided on the casing, a drive shaft rotatably provided on the casing, and a swing on the drive shaft. The orbiting scroll provided with a spiral wrap portion defining a plurality of compression chambers between the fixed scroll and the wrap portion of the fixed scroll, and the orbiting scroll provided between the casing side and the orbiting scroll. A rotation prevention mechanism for preventing rotation, the rotation prevention mechanism being fixed to the orbiting scroll at a position facing the fixed ball guide and a fixed ball guide having an annular guide groove fixed to the casing side. A movable ball guide having a guide groove, and a ball sandwiched between the guide groove of the fixed ball guide and the guide groove of the movable ball guide. It applied to crawl type fluid machine.

そして、請求項1の発明が採用する構成の特徴は、前記固定ボールガイド、可動ボールガイドおよびボールによって得られる旋回半径をS1とし、前記固定スクロールおよび旋回スクロールのラップ部の側面によって決定される旋回半径をS2としたときに、S1>S2としたことにある。   A feature of the configuration adopted by the invention of claim 1 is that the turning radius obtained by the fixed ball guide, the movable ball guide and the ball is S1, and the turning determined by the side surface of the wrap portion of the fixed scroll and the turning scroll. When the radius is S2, S1> S2.

請求項2の発明では、前記旋回スクロールおよび固定スクロールのうち少なくとも一方のラップ部の側面には表面処理による処理層を設ける構成としている。   According to a second aspect of the present invention, a processing layer by surface treatment is provided on a side surface of at least one of the orbiting scroll and the fixed scroll.

請求項3の発明では、前記固定スクロールの処理層の厚さ寸法と旋回スクロールの処理層の厚さ寸法との合計値をδとしたときに、前記旋回半径S1,S2の関係をS2+δ>S1>S2に設定している。   According to a third aspect of the present invention, when the total value of the thickness dimension of the processing layer of the fixed scroll and the thickness dimension of the processing layer of the orbiting scroll is δ, the relationship between the orbiting radii S1 and S2 is S2 + δ> S1. > S2 is set.

請求項4の発明では、前記旋回スクロールと駆動軸との間には偏心量を有するクランク機構を設け、該クランク機構の偏心量には前記処理層の厚さ寸法の合計値δよりも大きな遊びを持たせる構成としている。   According to a fourth aspect of the present invention, a crank mechanism having an eccentric amount is provided between the orbiting scroll and the drive shaft, and the eccentric amount of the crank mechanism includes a play larger than the total value δ of the thickness dimensions of the processing layers. It is set as the structure which has.

請求項1の発明によれば、ボールガイドおよびボールによって決まる旋回半径S1を各スクロールのラップ部の側面によって決まる旋回半径S2よりも大きくしたから、旋回スクロールが旋回半径S1に沿って旋回運動したときには、各スクロールのラップ部の側面は接触する。このとき、旋回半径S1付近では旋回半径が少しずれても、旋回スクロールが固定スクロールに向けて軸方向(スラスト方向)に移動する量が少ないから、旋回スクロールの半径方向(ラジアル方向)に働く力は弱い。このため、各スクロールのラップ部同士が接触しながら旋回スクロールが旋回運動しても、大きな機械的損失が生じることがない。一方、各スクロールのラップ部間の隙間はできるだけ小さくすることができるから、この隙間による圧縮室からの圧縮流体の漏洩を防ぐことができ、圧縮流体の吐出流量および圧縮効率を向上することができる。   According to the first aspect of the present invention, since the turning radius S1 determined by the ball guide and the ball is larger than the turning radius S2 determined by the side surface of the lap portion of each scroll, when the turning scroll makes a turning motion along the turning radius S1. The side surface of each scroll lap part contacts. At this time, even if the turning radius is slightly deviated in the vicinity of the turning radius S1, the amount of movement of the turning scroll in the axial direction (thrust direction) toward the fixed scroll is small. Therefore, the force acting in the radial direction (radial direction) of the turning scroll Is weak. For this reason, even if the orbiting scroll orbits while the lap portions of the scrolls are in contact with each other, no significant mechanical loss occurs. On the other hand, since the gap between the wrap portions of each scroll can be made as small as possible, leakage of the compressed fluid from the compression chamber due to this gap can be prevented, and the discharge flow rate and compression efficiency of the compressed fluid can be improved. .

請求項2の発明によれば、旋回スクロールおよび固定スクロールのうち少なくとも一方のラップ部の側面には表面処理による処理層を設けたから、例えば陽極酸化処理により硬質な処理層を設けることによって、各スクロールのラップ部の側面が接触した状態で旋回運動しても、摩耗を抑制することができ、耐久性を高めることができる。   According to the invention of claim 2, since the treatment layer by the surface treatment is provided on the side surface of at least one of the orbiting scroll and the fixed scroll, for example, each of the scrolls is provided by providing a hard treatment layer by anodizing treatment. Even if the side surface of the lap portion is in contact with each other, the wear can be suppressed and the durability can be enhanced.

請求項3の発明によれば、ボールガイドおよびボールによって決まる旋回半径S1を各スクロールのラップ部によって決まる旋回半径S2と処理層の厚さ寸法の合計値δとを加えた値(S2+δ)に比べて小さく(S2+δ>S1)している。このため、固定スクロールのラップ部と旋回スクロールのラップ部が接触して摩耗が生じた場合でも、摩耗の範囲をラップ部の処理層の範囲内に留めることができ、処理層を超えた摩耗を抑制し、信頼性を高めることができる。   According to the invention of claim 3, the turning radius S1 determined by the ball guide and the ball is compared with a value (S2 + δ) obtained by adding the turning radius S2 determined by the lap portion of each scroll and the total value δ of the thickness dimension of the treatment layer. (S2 + δ> S1). For this reason, even when the wrap portion of the fixed scroll and the lap portion of the orbiting scroll come into contact with each other and wear occurs, the wear range can be kept within the treatment layer range of the wrap portion, and wear exceeding the treatment layer can be prevented. It can be suppressed and reliability can be improved.

請求項4の発明によれば、クランク機構の偏心量には処理層の厚さ寸法の合計値δよりも大きな遊びを持たせたから、クランク機構は、偏心量に遊び分を加えた旋回半径S0で旋回スクロールを旋回運動させることができる。しかし、遊び分が不確定となるため、旋回スクロールの実際の旋回半径は、クランク機構による旋回半径S0では決まらず、ボールガイド等による旋回半径S1とラップ部による旋回半径S2によって決まる。従って、ボールガイド等による旋回半径S1をラップ部による旋回半径S2よりも大きく(S1>S2)することによって、確実にラップ部同士を接触させた状態で旋回スクロールを旋回運動させることができる。   According to the invention of claim 4, since the eccentric amount of the crank mechanism has a play larger than the total value δ of the thickness dimension of the processing layer, the crank mechanism has a turning radius S0 obtained by adding the play to the eccentric amount. The orbiting scroll can be turned. However, since the amount of play becomes uncertain, the actual turning radius of the orbiting scroll is not determined by the turning radius S0 by the crank mechanism, but by the turning radius S1 by the ball guide or the like and the turning radius S2 by the lap portion. Therefore, by making the turning radius S1 by the ball guide or the like larger than the turning radius S2 by the lap portion (S1> S2), it is possible to make the orbiting scroll turn while the wrap portions are in contact with each other.

以下、本発明の実施の形態によるスクロール式流体機械としてスクロール式空気圧縮機を例に挙げ、図1ないし図5に従って詳細に説明する。   Hereinafter, a scroll type air compressor will be described as an example of a scroll type fluid machine according to an embodiment of the present invention, and will be described in detail with reference to FIGS.

図において、1は軸方向一端側が開口した有底筒状のケーシングで、該ケーシング1は、軸方向他端側に位置してケーシング1の底部をなす環状板部1Aと、環状板部1Aの中心側に設けられ後述の主軸受8が収容されたボス部1Bと、環状板部1Aの外周側から軸方向一端側に向けて延びる筒部1Cと、該筒部1Cの先端に設けられ後述の固定スクロール3が取付けられるフランジ部1Dとによって大略構成されている。そして、ケーシング1には、環状板部1Aの軸方向他端側に位置して電動モータ2が取付けられている。   In the figure, reference numeral 1 denotes a bottomed cylindrical casing which is open at one end in the axial direction. The casing 1 includes an annular plate portion 1A which is located at the other axial end side and forms the bottom of the casing 1, and an annular plate portion 1A. A boss portion 1B provided on the center side and containing a main bearing 8 to be described later, a cylindrical portion 1C extending from the outer peripheral side of the annular plate portion 1A toward one end side in the axial direction, and provided at the tip of the cylindrical portion 1C. And a flange portion 1D to which the fixed scroll 3 is attached. And the electric motor 2 is attached to the casing 1 at the other end side in the axial direction of the annular plate portion 1A.

3はケーシング1に取付けられた固定スクロールで、該固定スクロール3は、後述する駆動軸7の軸線と一致するように配設された円板状の鏡板3Aと、該鏡板3Aの表面に立設された渦巻状のラップ部3Bと、前記鏡板3Aの外縁側からケーシング1に向けて軸方向に突出した筒部3Cとにより構成されている。そして、固定スクロール3の筒部3Cのラップ部3Bの歯先には、紐状のチップシール4が取付けられている。また、固定スクロール3の筒部3Cには、ケーシング1のフランジ部1Dと対向した位置に複数のボルト挿通孔3Dが穿設されている。そして、ボルト挿通孔3Dには固定ボルト5が挿入されると共に、該固定ボルト5はケーシング1のフランジ部1Dに螺着される。これにより、固定スクロール3は、固定ボルト5を用いてフランジ部1Dに固定されている。   Reference numeral 3 denotes a fixed scroll attached to the casing 1, and the fixed scroll 3 is erected on a surface of the end plate 3 </ b> A and a disc-shaped end plate 3 </ b> A disposed so as to coincide with an axis of a drive shaft 7 to be described later. The spiral wrap portion 3B is formed, and a cylindrical portion 3C protruding in the axial direction toward the casing 1 from the outer edge side of the end plate 3A. A string-like tip seal 4 is attached to the tooth tip of the lap portion 3B of the cylindrical portion 3C of the fixed scroll 3. Further, a plurality of bolt insertion holes 3 </ b> D are formed in the cylindrical portion 3 </ b> C of the fixed scroll 3 at positions facing the flange portion 1 </ b> D of the casing 1. A fixing bolt 5 is inserted into the bolt insertion hole 3D, and the fixing bolt 5 is screwed to the flange portion 1D of the casing 1. Thereby, the fixed scroll 3 is fixed to the flange portion 1 </ b> D using the fixing bolt 5.

また、固定スクロール3は例えばアルミニウムを用いて形成されると共に、鏡板3Aおよびラップ部3Bには、表面処理としての陽極酸化処理が施されている。これにより、ラップ3Bの側面等には、例えば10μm〜50μm程度の厚さ寸法δ1をもった硬質の処理層6が形成されている。   Further, the fixed scroll 3 is formed using, for example, aluminum, and the end plate 3A and the wrap portion 3B are subjected to an anodizing treatment as a surface treatment. Thereby, the hard processing layer 6 having a thickness dimension δ1 of about 10 μm to 50 μm, for example, is formed on the side surface of the wrap 3B.

7はケーシング1のボス部1B内に主軸受8を介して回転可能に設けられた駆動軸で、該駆動軸7は、基端側が電動モータ2の回転軸2Aに対して螺着され、電動モータ2によって回転駆動する。また、駆動軸7の基端側には大径の段部7Aが形成されている。   A drive shaft 7 is rotatably provided in the boss portion 1B of the casing 1 via a main bearing 8. The drive shaft 7 is screwed to the rotary shaft 2A of the electric motor 2 at the base end side, and is electrically driven. The motor 2 is rotationally driven. Further, a large-diameter stepped portion 7 </ b> A is formed on the proximal end side of the drive shaft 7.

9は駆動軸7の先端側に取付けられたクランク機構としての偏心ブッシュ9で、該偏心ブッシュ9は、略円筒状に形成されている。また、偏心ブッシュ9の基端側には駆動軸7の先端側を収容する駆動軸穴9Aが形成されると共に、該駆動軸穴9Aの周囲には駆動軸7側に向けて突出した円環状の凸部9Bが形成されている。   Reference numeral 9 denotes an eccentric bush 9 as a crank mechanism attached to the front end side of the drive shaft 7, and the eccentric bush 9 is formed in a substantially cylindrical shape. A drive shaft hole 9A that accommodates the distal end side of the drive shaft 7 is formed on the base end side of the eccentric bush 9, and an annular shape that protrudes toward the drive shaft 7 is formed around the drive shaft hole 9A. The convex portion 9B is formed.

一方、偏心ブッシュ9の先端側には後述の旋回軸受14を収容する旋回軸受穴9Cが形成され、旋回軸受穴9Cは、駆動軸穴9Aに対して一定の偏心量Rをもって偏心している。但し、例えば主軸受8、旋回軸受14の隙間、主軸受8とボス部1Bとの隙間、旋回軸受14とボス部12Cとの隙間は大きく取っている。これにより、偏心量Rには、処理層6,15の厚さ寸法δ1,δ2の合計値δよりも大きな遊び分Δを設けている。   On the other hand, a swivel bearing hole 9C that accommodates a swivel bearing 14 to be described later is formed on the distal end side of the eccentric bush 9, and the swivel bearing hole 9C is eccentric with a certain amount of eccentricity R with respect to the drive shaft hole 9A. However, for example, the clearance between the main bearing 8 and the slewing bearing 14, the clearance between the main bearing 8 and the boss portion 1B, and the clearance between the slewing bearing 14 and the boss portion 12C are large. Thereby, the eccentric amount R is provided with a play amount Δ that is larger than the total value δ of the thickness dimensions δ1 and δ2 of the processing layers 6 and 15.

そして、偏心ブッシュ9は、止め輪10とボルト11とを用いて駆動軸7の先端に固定されている。これにより、主軸受8は偏心ブッシュ9の凸部9Bと駆動軸7の段部7Aとの間に挟みつけられるから、駆動軸7はケーシング1に対して傾斜せずに回転可能な構成となっている。   The eccentric bush 9 is fixed to the tip of the drive shaft 7 using a retaining ring 10 and a bolt 11. Accordingly, the main bearing 8 is sandwiched between the convex portion 9B of the eccentric bush 9 and the stepped portion 7A of the drive shaft 7, so that the drive shaft 7 can rotate without being inclined with respect to the casing 1. ing.

12は固定スクロール3と対向して駆動軸7の先端側に旋回可能に設けられた旋回スクロールで、該旋回スクロール12は、円板状に形成された鏡板12Aと、該鏡板12Aの表面側に立設された渦巻状のラップ部12Bとにより大略構成され、ラップ部12Bの歯先には固定スクロール3と同様にチップシール13が取付けられている。また、鏡板12Aの背面側には、その中央部位に位置して円筒状のボス部12Cが突設されている。そして、ボス部12Cの外周側には旋回軸受14が取り付けられると共に、旋回軸受14は偏心ブッシュ9の旋回軸受穴9C内に挿入されている。このとき、旋回軸受14と旋回軸受穴9Cとの間には僅かな隙間が形成されている。これにより、旋回スクロール12は、旋回軸受14と一緒に軸方向に変位可能となっている。   Reference numeral 12 denotes a orbiting scroll provided on the front end side of the drive shaft 7 so as to be opposed to the fixed scroll 3, and the orbiting scroll 12 is provided with a disc-shaped end plate 12A and a front surface side of the end plate 12A. The wrap portion 12 </ b> B that is erected in a standing manner is roughly configured, and a tip seal 13 is attached to the tooth tip of the wrap portion 12 </ b> B in the same manner as the fixed scroll 3. Further, a cylindrical boss portion 12C is projected from the back side of the end plate 12A so as to be located at the central portion thereof. A slewing bearing 14 is attached to the outer peripheral side of the boss portion 12C, and the slewing bearing 14 is inserted into the slewing bearing hole 9C of the eccentric bush 9. At this time, a slight gap is formed between the swing bearing 14 and the swing bearing hole 9C. Thereby, the orbiting scroll 12 can be displaced in the axial direction together with the orbiting bearing 14.

また、旋回スクロール12は例えばアルミニウムを用いて形成されると共に、鏡板12Aおよびラップ部12Bには、表面処理としての陽極酸化処理が施されている。これにより、ラップ12Bの側面等には、例えば10μm〜50μm程度の厚さ寸法δ2をもった硬質の処理層15が形成されている。   Further, the orbiting scroll 12 is formed using, for example, aluminum, and the end plate 12A and the lapping portion 12B are subjected to anodizing treatment as a surface treatment. Thereby, the hard processing layer 15 having a thickness dimension δ2 of about 10 μm to 50 μm, for example, is formed on the side surface or the like of the wrap 12B.

また、旋回スクロール12は、固定スクロール3のラップ部3Bに対し例えば180度だけずらして重なり合うように配設され、両者のラップ部3B,12B間には複数の圧縮室16,16…が画成される。そして、スクロール式空気圧縮機の運転時には、固定スクロール3の外周側に設けた吸込口17から外周側の圧縮室16内に空気を吸込みつつ、この空気を旋回スクロール12が駆動軸7によって旋回運動(偏心回動)する間に各圧縮室16内で順次圧縮し、最後に中心側の圧縮室16から固定スクロール3の中心に設けた吐出口18を介して外部に圧縮空気を吐出する。   Further, the orbiting scroll 12 is disposed so as to overlap with the wrap portion 3B of the fixed scroll 3 by 180 degrees, for example, and a plurality of compression chambers 16, 16... Are defined between the wrap portions 3B, 12B. Is done. During the operation of the scroll type air compressor, the orbiting scroll 12 is swung by the drive shaft 7 while the air is sucked into the outer compression chamber 16 from the suction port 17 provided on the outer periphery side of the fixed scroll 3. During the eccentric rotation, the compressed air is sequentially compressed in each compression chamber 16, and finally compressed air is discharged from the central compression chamber 16 to the outside through a discharge port 18 provided at the center of the fixed scroll 3.

19は鏡板12Aの背面側に設けられた例えば3個の旋回スクロール側収容穴(1個のみ図示)で、該旋回スクロール側収容穴19は、鏡板12Aの背面側に凹陥された円形の有底穴によって構成されている。また、3個の旋回スクロール側収容穴19は、例えばボス部12Cの周囲に位置して円周方向に等間隔となる位置(120度毎)に配置されている。そして、旋回スクロール側収容穴19内には、後述する自転防止機構21の可動ボールガイド23が収容されている。   Reference numeral 19 denotes, for example, three orbiting scroll side accommodation holes (only one is shown) provided on the back side of the end plate 12A. The orbiting scroll side accommodation hole 19 has a circular bottom with a recess recessed on the back side of the end plate 12A. Consists of holes. In addition, the three orbiting scroll side accommodation holes 19 are arranged, for example, at positions (at every 120 degrees) that are located around the boss portion 12C and are equally spaced in the circumferential direction. And the movable ball guide 23 of the rotation prevention mechanism 21 mentioned later is accommodated in the turning scroll side accommodation hole 19.

20はケーシング1の環状板部1Aに設けられた例えば3個のケーシング側収容穴(1個のみ図示)で、該ケーシング側収容穴20は、ケーシング1の筒部1C内に位置して環状板部1Aの表面側に凹陥された円形の有底穴によって構成されている。また、3個のケーシング側収容穴20は、各旋回スクロール側収容穴19とそれぞれ対向し、ボス部1Bの周囲に位置して円周方向に等間隔となる位置(120度毎)に配置されている。そして、ケーシング側収容穴20内には、後述する自転防止機構21の固定ボールガイド22が収容されている。   Reference numeral 20 denotes, for example, three casing-side accommodation holes (only one is shown) provided in the annular plate portion 1A of the casing 1, and the casing-side accommodation holes 20 are located in the cylindrical portion 1C of the casing 1 and are annular plates. It is comprised by the circular bottomed hole recessed by the surface side of the part 1A. Further, the three casing-side accommodation holes 20 are opposed to the respective orbiting scroll-side accommodation holes 19 and are arranged at positions (at every 120 degrees) that are located around the boss portion 1B and are equally spaced in the circumferential direction. ing. And in the casing side accommodation hole 20, the fixed ball guide 22 of the rotation prevention mechanism 21 mentioned later is accommodated.

21はケーシング1のケーシング側収容穴20と旋回スクロール12の旋回スクロール側収容穴19との間に設けられた3個の自転防止機構で、該自転防止機構21は、後述するボールガイド22,23、ボール24等からなるボールカップリング機構によって構成されている。   Reference numeral 21 denotes three anti-rotation mechanisms provided between the casing-side accommodation hole 20 of the casing 1 and the orbiting scroll-side accommodation hole 19 of the orbiting scroll 12. The anti-rotation mechanism 21 includes ball guides 22 and 23, which will be described later. And a ball coupling mechanism including a ball 24 and the like.

22はケーシング1のケーシング側収容穴20に取付けられた固定ボールガイドで、該固定ボールガイド22は、略円板状に形成され、円形穴をなすケーシング側収容穴20に嵌め込まれている。また、固定ボールガイド22のうち可動ボールガイド23との対向面には、ボール24を案内する円環状の案内溝22Aが凹設されている。   Reference numeral 22 denotes a fixed ball guide attached to the casing side accommodation hole 20 of the casing 1, and the fixed ball guide 22 is formed in a substantially disc shape and is fitted into the casing side accommodation hole 20 forming a circular hole. An annular guide groove 22 </ b> A for guiding the ball 24 is recessed on the surface of the fixed ball guide 22 facing the movable ball guide 23.

ここで、案内溝22Aは、ボール24の外表面よりも僅かに大きな曲率を持った円弧状の断面を有している。そして、案内溝22Aの最深部に沿ってボール24が転動する。このため、案内溝22Aの最深部をつなぐ円の半径が、ボール24の軌道半径Eとほぼ一致している。   Here, the guide groove 22 </ b> A has an arc-shaped cross section having a slightly larger curvature than the outer surface of the ball 24. Then, the ball 24 rolls along the deepest portion of the guide groove 22A. For this reason, the radius of the circle connecting the deepest portion of the guide groove 22 </ b> A substantially coincides with the track radius E of the ball 24.

23は旋回スクロール12の旋回スクロール側収容穴19に取付けられた可動ボールガイドで、該可動ボールガイド23は、固定ボールガイド22と同様に略円板状に形成され、円形穴をなす旋回スクロール側収容穴19に嵌め込まれている。また、可動ボールガイド23のうち固定ボールガイド22との対向面には、ボール24を案内する円環状の案内溝23Aが凹設されている。   Reference numeral 23 denotes a movable ball guide attached to the orbiting scroll side accommodation hole 19 of the orbiting scroll 12, and the movable ball guide 23 is formed in a substantially disc shape like the fixed ball guide 22 and forms a circular hole. It is fitted in the accommodation hole 19. An annular guide groove 23 </ b> A for guiding the ball 24 is recessed on the surface of the movable ball guide 23 that faces the fixed ball guide 22.

ここで、案内溝23Aは、案内溝22Aとほぼ同様に、ボール24の外表面よりも僅かに大きな曲率を持った円弧状の断面を有している。そして、案内溝23Aの最深部に沿ってボール24が転動する。このため、案内溝23Aの最深部をつなぐ円の半径が、ボール24の軌道半径Eとほぼ一致している。   Here, the guide groove 23A has an arc-shaped cross section having a slightly larger curvature than the outer surface of the ball 24, in substantially the same manner as the guide groove 22A. Then, the ball 24 rolls along the deepest portion of the guide groove 23A. For this reason, the radius of the circle connecting the deepest portion of the guide groove 23 </ b> A substantially coincides with the track radius E of the ball 24.

24は2つのボールガイド22,23の間に転動可能に挟持されたボールで、該ボール24は、鋼材等を用いて形成され、ボールガイド22,23の案内溝22A,23Aに沿って転動する。これにより、自転防止機構21は、旋回スクロール12に作用するスラスト荷重を支持すると共に、旋回スクロール12が自転するのを防止している。   A ball 24 is sandwiched between the two ball guides 22 and 23 so as to be able to roll. The ball 24 is formed of a steel material and rolls along the guide grooves 22A and 23A of the ball guides 22 and 23. Move. Thereby, the rotation prevention mechanism 21 supports the thrust load acting on the orbiting scroll 12 and prevents the orbiting scroll 12 from rotating.

25,26は各ボールガイド22,23の対向面側に取付けられたカバー部材で、該カバー部材25,26は、略筒状に形成され、ボール24を取囲んだ状態でボールガイド22,23の外周側に固着されている。そして、カバー部材25,26は、案内溝22A,23Aに封入されたグリース(図示せず)がボールガイド22,23間から飛散、漏洩するのを防止し、ボール24と案内溝22A,23Aとの間の良好な潤滑状態を保っている。   Reference numerals 25 and 26 denote cover members attached to the opposing surface sides of the respective ball guides 22 and 23. The cover members 25 and 26 are formed in a substantially cylindrical shape and surround the ball 24 in a state of surrounding the ball 24. It is firmly fixed to the outer peripheral side. The cover members 25 and 26 prevent grease (not shown) enclosed in the guide grooves 22A and 23A from scattering and leaking from between the ball guides 22 and 23, and the balls 24 and the guide grooves 22A and 23A. Keeps good lubrication during.

27は自転防止機構21とケーシング1との間に設けられたスペーサとしてのシムで、該シム27は、略長方形の薄板状に形成され、ケーシング側収容穴20の底面上に配置され、固定ボールガイド22とケーシング側収容穴20の底面との間に挟持されている。そして、シム27は、固定スクロール3と旋回スクロール12との間のスラスト方向の間隔を狭め、固定スクロール3と旋回スクロール12との間のスラスト隙間を適切な値に調整するものである。   Reference numeral 27 denotes a shim as a spacer provided between the anti-rotation mechanism 21 and the casing 1. The shim 27 is formed in a substantially rectangular thin plate shape, and is disposed on the bottom surface of the casing-side accommodation hole 20. It is sandwiched between the guide 22 and the bottom surface of the casing side accommodation hole 20. The shim 27 narrows the distance in the thrust direction between the fixed scroll 3 and the orbiting scroll 12 and adjusts the thrust gap between the fixed scroll 3 and the orbiting scroll 12 to an appropriate value.

本実施の形態によるスクロール式空気圧縮機は、上述の如き構成を有するもので、電動モータ2によって駆動軸7を回転駆動すると、駆動軸7の回転は、偏心ブッシュ9から旋回軸受14を介して旋回スクロール12に伝えられる。これにより、旋回スクロール12は、自転防止機構21によって自転運動が防止された状態で駆動軸7を中心に公転運動する。このとき、固定スクロール3のラップ部3Bと旋回スクロール12のラップ部12Bとの間に画成された圧縮室16は、連続的に縮小する。この結果、スクロール式空気圧縮機は、吸込口17から吸込んだ外気を各圧縮室16で順次圧縮し、この圧縮空気を吐出口18から外部の空気タンク(図示せず)等に向けて吐出する。   The scroll type air compressor according to the present embodiment has the above-described configuration. When the drive shaft 7 is rotationally driven by the electric motor 2, the rotation of the drive shaft 7 is performed from the eccentric bush 9 via the swivel bearing 14. This is transmitted to the orbiting scroll 12. Thereby, the orbiting scroll 12 revolves around the drive shaft 7 in a state where the rotation prevention mechanism 21 prevents the rotation. At this time, the compression chamber 16 defined between the wrap portion 3B of the fixed scroll 3 and the wrap portion 12B of the orbiting scroll 12 is continuously reduced. As a result, the scroll type air compressor sequentially compresses the outside air sucked from the suction port 17 in each compression chamber 16, and discharges this compressed air from the discharge port 18 toward an external air tank (not shown) or the like. .

次に、旋回スクロール12が実際に旋回運動するときの旋回半径Srについて図2ないし図5を参照しつつ説明する。   Next, the orbiting radius Sr when the orbiting scroll 12 actually orbits will be described with reference to FIGS.

第1に、旋回スクロール12は偏心ブッシュ9の偏心量Rに応じて旋回運動する。このため、本実施の形態によるスクロール式空気圧縮機は、偏心ブッシュ9で決まる旋回半径S0を備えている。但し、主軸受8、旋回軸受14の隙間、主軸受8とボス部1Bとの隙間、旋回軸受14とボス部12Cとの隙間を大きく取ることによって、偏心量Rには大きな遊び分Δを設けている。このため、偏心ブッシュ9による旋回半径S0は偏心量Rと遊び分Δとを加えた値(S0=R+Δ)となるものの、遊び分Δが不確定となるため、旋回スクロール12の実際の旋回半径Srは、偏心ブッシュ9による旋回半径S0では確定しない。   First, the orbiting scroll 12 orbits according to the eccentric amount R of the eccentric bush 9. For this reason, the scroll type air compressor according to the present embodiment has a turning radius S 0 determined by the eccentric bush 9. However, by providing a large clearance between the main bearing 8 and the slewing bearing 14, a clearance between the main bearing 8 and the boss portion 1B, and a clearance between the slewing bearing 14 and the boss portion 12C, a large play amount Δ is provided in the eccentric amount R. ing. For this reason, the turning radius S0 by the eccentric bush 9 is a value obtained by adding the eccentric amount R and the play amount Δ (S0 = R + Δ), but the play amount Δ is uncertain, so the actual turning radius of the turning scroll 12 Sr is not determined at the turning radius S0 by the eccentric bush 9.

第2に、旋回スクロール12は、自転防止機構21によって旋回運動が規制されている。このため、本実施の形態によるスクロール式空気圧縮機は、各ボールガイド22,23およびボール24によって決まる旋回半径S1を備えている。具体的には、固定ボールガイド22および可動ボールガイド23には、それぞれボール24の軌道を決める案内溝22A,23Aが設けられている。そして、この案内溝22A,23Aは、いずれもボール24の軌道半径Eを有している。このため、各ボールガイド22,23およびボール24によって決まる旋回半径S1は、以下の数1式に示すように、この軌道半径Eの2倍の値となる。   Second, the orbiting scroll 12 is restricted in its orbiting motion by the rotation prevention mechanism 21. For this reason, the scroll type air compressor according to the present embodiment has a turning radius S 1 determined by the ball guides 22 and 23 and the balls 24. Specifically, the fixed ball guide 22 and the movable ball guide 23 are provided with guide grooves 22A and 23A for determining the trajectory of the ball 24, respectively. Each of the guide grooves 22A and 23A has a track radius E of the ball 24. For this reason, the turning radius S1 determined by each of the ball guides 22, 23 and the ball 24 is a value twice the orbital radius E as shown in the following equation (1).

Figure 2007270763
Figure 2007270763

但し、案内溝22A,23Aの曲率は、ボール24の外表面の曲率よりも僅かに大きな値に設定されている。このため、各スクロール3,12の径方向(ラジアル方向)に向う横荷重が加わったときには、軸方向の荷重(スラスト荷重)に打ち勝って、可動ボールガイド23は旋回スクロール12と一緒にラジアル方向に変位する。このため、旋回スクロール12は、各ボールガイド22,23およびボール24によって決まる旋回半径S1よりも僅かに小さい旋回半径で運動することが可能である。従って、旋回スクロール12の実際の旋回半径Srは、自転防止機構21による旋回半径S1でも確定せず、後述のラップ部3B,12Bによる旋回半径S2との関係で決まる。   However, the curvature of the guide grooves 22 </ b> A and 23 </ b> A is set to a value slightly larger than the curvature of the outer surface of the ball 24. For this reason, when a lateral load is applied in the radial direction (radial direction) of each of the scrolls 3 and 12, the axial load (thrust load) is overcome and the movable ball guide 23 moves in the radial direction together with the orbiting scroll 12. Displace. Therefore, the orbiting scroll 12 can move with a turning radius slightly smaller than the turning radius S 1 determined by the ball guides 22 and 23 and the ball 24. Accordingly, the actual turning radius Sr of the orbiting scroll 12 is not determined by the turning radius S1 by the rotation prevention mechanism 21, but is determined by the relationship with the turning radius S2 by the wrap portions 3B and 12B described later.

なお、本実施の形態では、案内溝22Aの軌道半径Eと案内溝23Aの軌道半径Eは同じ値に設定するものとしたが、案内溝22Aの軌道半径と案内溝23Aの軌道半径とを僅かに異なる値に設定してもよい。   In the present embodiment, the track radius E of the guide groove 22A and the track radius E of the guide groove 23A are set to the same value, but the track radius of the guide groove 22A and the track radius of the guide groove 23A are slightly different. Different values may be set.

第3に、旋回スクロール12は、固定スクロール3のラップ部3Bと旋回スクロール12のラップ部12Bとが接触することによって旋回運動が規制されている。このため、本実施の形態によるスクロール式空気圧縮機は、各ラップ部3B,12Bによって決まる旋回半径S2を備えている。   Third, the orbiting scroll 12 is restricted in its orbiting movement by contacting the wrap portion 3B of the fixed scroll 3 and the wrap portion 12B of the orbiting scroll 12. For this reason, the scroll type air compressor by this Embodiment is provided with turning radius S2 decided by each lap | wrap parts 3B and 12B.

このとき、本実施の形態では、ラップ部3B,12Bによる旋回半径S2は、以下の数2式に示すように、自転防止機構21による旋回半径S1よりも小さい値に設定している。   At this time, in this embodiment, the turning radius S2 by the wrap portions 3B and 12B is set to a value smaller than the turning radius S1 by the rotation prevention mechanism 21 as shown in the following equation (2).

Figure 2007270763
Figure 2007270763

これにより、旋回スクロール12は、自転防止機構21による旋回半径S1で旋回運動しようとするが、ラップ部3B,12Bの側面が互いに接触することによって、旋回半径S2よりも大きな変位が規制される。このとき、旋回スクロール12は、ラジアル方向の横荷重で僅かに変位することができる。このため、ラップ部3B,12Bの接触による横荷重によって、旋回スクロール12は、自転防止機構21による旋回半径S1よりも小さい旋回半径S2で旋回運動する。この結果、旋回スクロール12はラップ部3B,12Bの側面が互いに接触した状態で旋回運動を行うから、実際の旋回半径Srは、ラップ部3B,12Bによる旋回半径S2と一致する。   As a result, the orbiting scroll 12 tries to orbit with the orbiting radius S1 by the rotation prevention mechanism 21, but the displacement larger than the orbiting radius S2 is restricted when the side surfaces of the wrap portions 3B and 12B contact each other. At this time, the orbiting scroll 12 can be slightly displaced by a lateral load in the radial direction. For this reason, the orbiting scroll 12 orbits with the orbiting radius S2 smaller than the orbiting radius S1 by the rotation prevention mechanism 21 due to the lateral load caused by the contact between the wrap portions 3B and 12B. As a result, the orbiting scroll 12 performs the orbiting motion while the side surfaces of the wrap portions 3B and 12B are in contact with each other, so the actual orbiting radius Sr coincides with the orbiting radius S2 by the wrap portions 3B and 12B.

ここで、旋回半径S1,S2の差異が小さい値であれば、ラップ部3B,12Bの接触による横荷重も小さくなる。また、小型のスクロール式空気圧縮機では旋回スクロール12の遠心力も小さい。このため、ラップ部3B,12B間の接触力も小さくなる。また、ラップ部3B,12Bの側面には硬質の処理層6,15を設けている。従って、ラップ部3B,12Bの処理層6,15は、殆ど摩耗しない、または徐々に摩耗するのみで、耐久性を損なうことはない。   Here, if the difference between the turning radii S1 and S2 is a small value, the lateral load due to the contact of the wrap portions 3B and 12B is also reduced. Further, the centrifugal force of the orbiting scroll 12 is small in a small scroll type air compressor. For this reason, the contact force between the wrap portions 3B and 12B is also reduced. Moreover, the hard process layers 6 and 15 are provided in the side surface of the lap | wrap parts 3B and 12B. Therefore, the treatment layers 6 and 15 of the wrap portions 3B and 12B are hardly worn or only gradually worn, and the durability is not impaired.

特に、好ましい態様としては、処理層6の厚さ寸法δ1と処理層15の厚さ寸法δ2との合計値をδとしたときに、転防止機構21による旋回半径S1は、以下の数3式に示すように、処理層6,15の厚さ寸法の合計値δとラップ部3B,12Bによる旋回半径S2とを加算した値(S2+δ)よりも小さい値に設定する。   In particular, as a preferred embodiment, when the total value of the thickness dimension δ1 of the treatment layer 6 and the thickness dimension δ2 of the treatment layer 15 is δ, the turning radius S1 by the anti-rotation mechanism 21 is expressed by the following equation (3). As shown in FIG. 5, the total thickness δ of the processing layers 6 and 15 and the turning radius S2 by the wrap portions 3B and 12B are set to a value smaller than the sum (S2 + δ).

Figure 2007270763
Figure 2007270763

このように設定すると、処理層6,15が全て摩耗してしまう前に、実際の旋回半径Srは、ラップ部3B,12Bによる旋回半径S2から徐々に大きくなって、自転防止機構21による旋回半径S1と等しくなる。そして、実際の旋回半径Srが旋回半径S1よりも増加するときには、ラップ部3B,12Bの接触力に加えて、自転防止機構21によって旋回半径S1に維持しようとする規制力も作用する。   With this setting, before the processing layers 6 and 15 are all worn, the actual turning radius Sr gradually increases from the turning radius S2 by the wrap portions 3B and 12B, and the turning radius by the rotation prevention mechanism 21 is increased. It becomes equal to S1. When the actual turning radius Sr is larger than the turning radius S1, in addition to the contact force of the wrap portions 3B and 12B, a regulation force that is intended to maintain the turning radius S1 by the rotation prevention mechanism 21 also acts.

即ち、圧縮室16の内圧によって旋回スクロール12がケーシング1側に向けて押圧されるから、遠心力に比べてボールガイド22,23の間隔を狭める力(ボール24を挟持する力)が強くなる。このため、ボール24はボールガイド22,23の案内溝22A,23Aの最深部に沿って転動するから、自転防止機構21は旋回半径S1を保持する規制力を発生させる。   That is, since the orbiting scroll 12 is pressed toward the casing 1 by the internal pressure of the compression chamber 16, the force for narrowing the distance between the ball guides 22 and 23 (the force for pinching the ball 24) is stronger than the centrifugal force. For this reason, since the ball 24 rolls along the deepest part of the guide grooves 22A and 23A of the ball guides 22 and 23, the rotation prevention mechanism 21 generates a regulating force that maintains the turning radius S1.

このため、仮に旋回スクロール12に遠心力が作用するときでも、ラップ部3B,12Bの接触力および自転防止機構21による規制力によって、この遠心力を押し戻す作用が生じる。従って、処理層6,15が摩耗して実際の旋回半径Srが徐々に大きくなるときでも、実際の旋回半径Srは、自転防止機構21による旋回半径S1と等しくなったときに安定し、その後は処理層6,15が殆ど摩耗しない状態になる。   For this reason, even if a centrifugal force acts on the orbiting scroll 12, the contact force of the wrap portions 3B and 12B and the regulating force by the rotation prevention mechanism 21 push back the centrifugal force. Therefore, even when the processing layers 6 and 15 are worn and the actual turning radius Sr gradually increases, the actual turning radius Sr becomes stable when the turning radius S1 becomes equal to the turning radius S1 by the rotation prevention mechanism 21, and thereafter. The treatment layers 6 and 15 are hardly worn.

かくして、本実施の形態では、ボールガイド22,23およびボール24によって決まる旋回半径S1を各スクロール3,12のラップ部3B,12Bによって決まる旋回半径S2よりも大きく(S1>S2)したから、旋回スクロール12が旋回半径S1に沿って旋回運動したときには、各スクロール3,12のラップ部3B,12Bの側面は接触する。これにより、旋回スクロール12は、ラップ部3B,12B同士が接触しながら旋回運動するから、旋回半径S1よりも小さい旋回半径S2に沿って旋回運動する。   Thus, in this embodiment, the turning radius S1 determined by the ball guides 22 and 23 and the ball 24 is larger than the turning radius S2 determined by the wrap portions 3B and 12B of the scrolls 3 and 12 (S1> S2). When the scroll 12 makes a turning motion along the turning radius S1, the side surfaces of the wrap portions 3B and 12B of the scrolls 3 and 12 come into contact with each other. Accordingly, the orbiting scroll 12 orbits while the wrap portions 3B and 12B are in contact with each other, and therefore orbits along the orbiting radius S2 smaller than the orbiting radius S1.

このとき、旋回半径S1付近では旋回半径が少しずれても、旋回スクロール12が固定スクロール3に向けて軸方向(スラスト方向)に移動する量が少ないから、チップシール4,13と相手方の鏡板12A,3Aとの間の摩擦力は殆ど変化せず、旋回スクロール12の半径方向(ラジアル方向)に働く力は弱い。このため、各スクロール3,12のラップ部3B,12B同士が接触しながら旋回スクロール12が旋回運動しても、大きな機械的損失が生じることがない。   At this time, even if the turning radius is slightly deviated in the vicinity of the turning radius S1, the amount of movement of the turning scroll 12 in the axial direction (thrust direction) toward the fixed scroll 3 is small. Therefore, the tip seals 4 and 13 and the opposite end plate 12A , 3A hardly changes, and the force acting in the radial direction (radial direction) of the orbiting scroll 12 is weak. For this reason, even if the orbiting scroll 12 orbits while the lap portions 3B and 12B of the scrolls 3 and 12 are in contact with each other, no great mechanical loss occurs.

一方、旋回スクロール12はラップ部3B,12B同士が接触しながら旋回運動するから、各スクロール3,12のラップ部3B,12B間の隙間はできるだけ小さくすることができる。このため、ラップ部3B,12B間の隙間から圧縮室16内の圧縮空気が漏洩するのを防ぐことができ、圧縮空気の吐出流量および圧縮効率を向上することができる。   On the other hand, since the orbiting scroll 12 orbits while the wrap portions 3B and 12B are in contact with each other, the gap between the wrap portions 3B and 12B of the scrolls 3 and 12 can be made as small as possible. For this reason, it can prevent that the compressed air in the compression chamber 16 leaks from the clearance gap between the lap | wrap parts 3B and 12B, and can improve the discharge flow rate and compression efficiency of compressed air.

また、固定スクロール3および旋回スクロール12ラップ部3B,12Bの側面には表面処理による処理層6,15を設けたから、例えば陽極酸化処理により硬質な処理層6,15を設けることによって、各スクロール3,12のラップ部3B,12Bの側面が接触した状態で旋回運動しても、摩耗を抑制することができ、耐久性を高めることができる。   Further, since the processing layers 6 and 15 by surface treatment are provided on the side surfaces of the fixed scroll 3 and the orbiting scroll 12 wrap portions 3B and 12B, for example, by providing the hard processing layers 6 and 15 by anodizing treatment, each scroll 3 , 12 even when the side surfaces of the lap portions 3B, 12B are in contact with each other, wear can be suppressed and durability can be improved.

特に、好ましい形態では、自転防止機構21によって決まる旋回半径S1を各スクロール3,12のラップ部3B,12Bによって決まる旋回半径S2と処理層6,15の厚さ寸法δ1,δ2の合計値δとを加えた値(S2+δ)に比べて小さく(S2+δ>S1)している。このため、固定スクロール3のラップ部3Bと旋回スクロール12のラップ部12Bが接触して摩耗が生じた場合でも、摩耗の範囲をラップ部3B,12Bの処理層6,15の範囲内に留めることができ、処理層6,15を超えた摩耗を抑制し、信頼性を高めることができる。   In particular, in a preferred embodiment, the turning radius S1 determined by the rotation prevention mechanism 21 is set to the turning radius S2 determined by the wrap portions 3B and 12B of the scrolls 3 and 12, and the total value δ of the thickness dimensions δ1 and δ2 of the treatment layers 6 and 15. Is smaller (S2 + δ> S1) than the value obtained by adding (S2 + δ). For this reason, even when the wrap portion 3B of the fixed scroll 3 and the wrap portion 12B of the orbiting scroll 12 come into contact with each other and wear occurs, the wear range is kept within the treatment layers 6 and 15 of the wrap portions 3B and 12B. Thus, wear beyond the treatment layers 6 and 15 can be suppressed, and reliability can be improved.

また、偏心ブッシュ9の偏心量Rには処理層6,15の厚さ寸法δ1,δ2の合計値δよりも大きな遊び分Δを持たせたから、偏心ブッシュ9は、偏心量Rと遊び分Δとを加えた旋回半径S0(S0=R+Δ)で旋回スクロール12を旋回運動させることができる。しかし、遊び分Δが不確定となるため、旋回スクロール12の実際の旋回半径Srは、偏心ブッシュ9による旋回半径S0では決まらず、自転防止機構21による旋回半径S1とラップ部3,12による旋回半径S2によって決まる。従って、旋回半径S1を旋回半径S2よりも大きく(S1>S2)することによって、確実にラップ部3,12同士を接触させた状態で旋回スクロール12を旋回運動させることができる。   Further, since the eccentric amount R of the eccentric bush 9 has a play amount Δ larger than the total value δ of the thickness dimensions δ1 and δ2 of the processing layers 6 and 15, the eccentric bush 9 has the eccentric amount R and the play amount Δ. The orbiting scroll 12 can be orbited at an orbital radius S0 (S0 = R + Δ). However, since the play Δ is uncertain, the actual turning radius Sr of the orbiting scroll 12 is not determined by the orbiting radius S0 by the eccentric bush 9, but the orbiting radius S1 by the rotation prevention mechanism 21 and the orbiting by the wrap portions 3 and 12. It depends on the radius S2. Therefore, by making the turning radius S1 larger than the turning radius S2 (S1> S2), the orbiting scroll 12 can be orbited in a state where the wrap portions 3 and 12 are in contact with each other.

なお、前記実施の形態では、旋回スクロール12の鏡板12Aの背面に、3個の自転防止機構21を設ける構成としたが、4個以上の自転防止機構を設ける構成としてもよい。   In the above-described embodiment, three rotation prevention mechanisms 21 are provided on the back surface of the end plate 12A of the orbiting scroll 12. However, four or more rotation prevention mechanisms may be provided.

また、前記実施の形態では、ケーシング1と旋回スクロール12との間に自転防止機構21を設ける構成としたが、これに限らず、例えばケーシング1と固定スクロール3とを一体に形成し、ケーシング側となる固定スクロール3と旋回スクロール12との間に自転防止機構12を設ける構成としてもよい。この場合、例えば旋回スクロール12の背面側に背圧室を設けて圧縮室16の内圧を旋回スクロール12の背面に作用させ、旋回スクロール12が固定スクロール3に近付く方向に力が加わるようにすればよい。   In the embodiment, the rotation prevention mechanism 21 is provided between the casing 1 and the orbiting scroll 12. However, the present invention is not limited to this. For example, the casing 1 and the fixed scroll 3 are integrally formed, and the casing side The rotation prevention mechanism 12 may be provided between the fixed scroll 3 and the orbiting scroll 12. In this case, for example, if a back pressure chamber is provided on the back side of the orbiting scroll 12 so that the internal pressure of the compression chamber 16 acts on the back surface of the orbiting scroll 12, a force is applied in the direction in which the orbiting scroll 12 approaches the fixed scroll 3. Good.

また、前記実施の形態では、ラップ部3B,12Bの歯先にチップシール4,13を取付ける構成としたが、ラップ部3B,12Bのうち両方または一方のチップシールを省く構成としてもよい。   Moreover, in the said embodiment, although it was set as the structure which attaches the chip seals 4 and 13 to the tooth tip of the lap | wrap parts 3B and 12B, it is good also as a structure which abbreviate | omits both or one of the wrap parts 3B and 12B.

また、前記実施の形態では、ラップ部3B,12Bの両方に処理層6,15を設ける構成としたが、ラップ部3B,12Bのうちいずれか一方にのみ処理層を設ける構成としてもよい。   Moreover, in the said embodiment, although it was set as the structure which provides the processing layers 6 and 15 in both the lap | wrap parts 3B and 12B, it is good also as a structure which provides a processing layer only in any one of the wrap parts 3B and 12B.

また、前記実施の形態では、各スクロール3,12には表面処理として陽極酸化処理を施すことによって、硬質な処理層6,15を形成するものとした。しかし、本発明はこれに限らず、各スクロールには例えば表面処理として樹脂等を塗布する処理を施すことによって、軟質な処理層を設ける構成としてもよい。   Moreover, in the said embodiment, the hard processing layers 6 and 15 shall be formed in each scroll 3 and 12 by performing an anodizing process as a surface treatment. However, the present invention is not limited to this, and each scroll may have a structure in which a soft treatment layer is provided by performing a treatment such as applying a resin as a surface treatment.

さらに、前記実施の形態では、スクロール式流体機械としてスクロール式空気圧縮機を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば真空ポンプ、冷媒圧縮機等にも広く適用できるものである。   Furthermore, in the above-described embodiment, the scroll type air compressor has been described as an example of the scroll type fluid machine. However, the present invention is not limited to this and can be widely applied to, for example, a vacuum pump, a refrigerant compressor, and the like. is there.

本発明の実施の形態によるスクロール式空気圧縮機を示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing a scroll type air compressor by an embodiment of the invention. 図1中の固定スクロールおよび旋回スクロールを拡大して示す拡大縦断面図である。FIG. 2 is an enlarged vertical sectional view showing a fixed scroll and a turning scroll in FIG. 1 in an enlarged manner. 図1中の自転防止機構の周囲を拡大して示す拡大縦断面図である。FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view showing an enlargement of the periphery of a rotation prevention mechanism in FIG. 1. 固定スクロールおよび旋回スクロールのラップ部を図2中の矢示IV−IV方向からみた横断面図である。It is the cross-sectional view which looked at the lap | wrap part of the fixed scroll and the turning scroll from the arrow IV-IV direction in FIG. 図4中のa部を拡大してみた拡大横断面図である。FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view in which a part in FIG. 4 is enlarged.

符号の説明Explanation of symbols

1 ケーシング
3 固定スクロール
3A,12A 鏡板
3B,12B ラップ部
6,15 処理層
7 駆動軸
9 偏心ブッシュ(クランク機構)
12 旋回スクロール
14 旋回軸受
21 自転防止機構
22 固定ボールガイド
22A,23A 案内溝
23 可動ボールガイド
24 ボール
S0,S1,S2 旋回半径
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Casing 3 Fixed scroll 3A, 12A End plate 3B, 12B Lapping part 6,15 Processing layer 7 Drive shaft 9 Eccentric bush (crank mechanism)
12 orbiting scroll 14 orbiting bearing 21 rotation prevention mechanism 22 fixed ball guide 22A, 23A guide groove 23 movable ball guide 24 ball S0, S1, S2 orbiting radius

Claims (4)

ケーシングと、該ケーシングに設けられ渦巻状のラップ部を備えた固定スクロールと、前記ケーシングに回転可能に設けられた駆動軸と、該駆動軸に旋回可能に設けられ前記固定スクロールのラップ部との間に複数の圧縮室を画成する渦巻状のラップ部を備えた旋回スクロールと、前記ケーシング側と旋回スクロールとの間に設けられ該旋回スクロールの自転を防止する自転防止機構とを備え、
該自転防止機構は、前記ケーシング側に固定され環状の案内溝を有する固定ボールガイドと、該固定ボールガイドと対向した位置で前記旋回スクロールに固定され環状の案内溝を有する可動ボールガイドと、前記固定ボールガイドの案内溝と可動ボールガイドの案内溝との間に挟持されるボールとからなるスクロール式流体機械において、
前記固定ボールガイド、可動ボールガイドおよびボールによって得られる旋回半径をS1とし、前記固定スクロールおよび旋回スクロールのラップ部の側面によって決定される旋回半径をS2としたときに、S1>S2であることを特徴とするスクロール式流体機械。
A casing, a fixed scroll provided with a spiral wrap portion provided on the casing, a drive shaft rotatably provided on the casing, and a wrap portion of the fixed scroll provided rotatably on the drive shaft. A orbiting scroll having a spiral wrap portion defining a plurality of compression chambers therebetween, and a rotation prevention mechanism provided between the casing side and the orbiting scroll to prevent the orbiting scroll from rotating,
The rotation prevention mechanism includes a fixed ball guide fixed to the casing side and having an annular guide groove, a movable ball guide fixed to the orbiting scroll and having an annular guide groove at a position facing the fixed ball guide, In a scroll fluid machine comprising a ball sandwiched between a guide groove of a fixed ball guide and a guide groove of a movable ball guide,
When the turning radius obtained by the fixed ball guide, the movable ball guide and the ball is S1, and the turning radius determined by the side surface of the lap portion of the fixed scroll and the turning scroll is S2, S1> S2. A scroll type fluid machine.
前記旋回スクロールおよび固定スクロールのうち少なくとも一方のラップ部の側面には表面処理による処理層を設けてなる請求項1に記載のスクロール式流体機械。   The scroll type fluid machine according to claim 1, wherein a processing layer by surface treatment is provided on a side surface of at least one of the orbiting scroll and the fixed scroll. 前記固定スクロールの処理層の厚さ寸法と旋回スクロールの処理層の厚さ寸法との合計値をδとしたときに、前記旋回半径S1,S2の関係が、S2+δ>S1>S2である請求項2に記載のスクロール式流体機械。   The relationship between the turning radii S1 and S2 is S2 + δ> S1> S2, where δ is a total value of the thickness dimension of the processing layer of the fixed scroll and the thickness dimension of the processing layer of the orbiting scroll. The scroll fluid machine according to 2. 前記旋回スクロールと駆動軸との間には偏心量を有するクランク機構を設け、
該クランク機構の偏心量には前記処理層の厚さ寸法の合計値δよりも大きな遊びを持たせる構成としてなる請求項3に記載のスクロール式流体機械。
A crank mechanism having an eccentric amount is provided between the orbiting scroll and the drive shaft,
The scroll fluid machine according to claim 3, wherein the eccentric amount of the crank mechanism has a play larger than a total value δ of the thicknesses of the processing layers.
JP2006099484A 2006-03-31 2006-03-31 Scroll type fluid machine Abandoned JP2007270763A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006099484A JP2007270763A (en) 2006-03-31 2006-03-31 Scroll type fluid machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006099484A JP2007270763A (en) 2006-03-31 2006-03-31 Scroll type fluid machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007270763A true JP2007270763A (en) 2007-10-18

Family

ID=38673817

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006099484A Abandoned JP2007270763A (en) 2006-03-31 2006-03-31 Scroll type fluid machine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007270763A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101769252B (en) * 2008-12-26 2012-10-31 株式会社日立产机系统 Scroll type fluid machine
CN109519385A (en) * 2018-12-06 2019-03-26 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 A kind of compressor shaft is to limit assembly, compressor and air conditioner

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101769252B (en) * 2008-12-26 2012-10-31 株式会社日立产机系统 Scroll type fluid machine
CN109519385A (en) * 2018-12-06 2019-03-26 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 A kind of compressor shaft is to limit assembly, compressor and air conditioner

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3337831B2 (en) Scroll compressor
JP3281752B2 (en) Scroll type fluid machine
JPH09144674A (en) Scroll type fluid machinery
JP2930269B2 (en) Scroll fluid machine
JP3137507B2 (en) Scroll type fluid machine
WO2015198516A1 (en) Scroll compressor
JP2007270763A (en) Scroll type fluid machine
JP6563238B2 (en) Compressor
JP3028756B2 (en) Scroll compressor
JP6792072B2 (en) Scroll fluid machine
JP4643028B2 (en) Scroll type fluid machine
JPS5810586B2 (en) positive displacement fluid compression device
JP3248618B2 (en) Scroll fluid machine
JP4430510B2 (en) Scroll type fluid machine
JP4013992B2 (en) Scroll type fluid machinery
JP2009180198A (en) Scroll type fluid machine
JPH11324943A (en) Scroll type compressor
JPH1047263A (en) Scroll fluid machinery
JP3170128B2 (en) Scroll type fluid machine
JP3338568B2 (en) Scroll type fluid machine
JP3976081B2 (en) Scroll type fluid machinery
JP5011237B2 (en) Scroll type fluid machine
JPH04164182A (en) Scroll type fluid machine
JPH09112447A (en) Scroll type fluid machinery
JP2009108821A (en) Scroll type fluid machine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080926

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20080930

A762 Written abandonment of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762

Effective date: 20090122