JP2019065780A - Both-rotation scroll-type fluid machine - Google Patents

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JP2019065780A
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拓馬 山下
Takuma Yamashita
拓馬 山下
竹内 真実
Masamitsu Takeuchi
真実 竹内
隆英 伊藤
Takahide Ito
隆英 伊藤
恵太 北口
Keita Kitaguchi
恵太 北口
弘文 平田
Hirofumi Hirata
弘文 平田
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems Ltd
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Abstract

To provide a both-rotation scroll-type compressor, in which a driving side scroll member and a driven side scroll member can be assembled via plural synchronous driving mechanisms.SOLUTION: The compressor comprises a driving side scroll member 70, a driven side scroll member 90, and a pin ring mechanism 15. The pin ring mechanism 15 transmits a driving force to the driven side scroll member 90 from the driving side scroll member 70, so that the driving side scroll member 70 and the driven side scroll member 90 rotate at the same angular speed in the same direction. A distance ρs between rotation shaft lines that is a driving side rotation shaft line CL1 and a driven side rotation shaft line CL2 and a rotation radius ρp satisfy the relationship of ρs<ρp.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、両回転スクロール型流体機械に関するものである。   The present invention relates to a dual-rotation scroll fluid machine.

従来より、両回転スクロール型圧縮機が知られている(特許文献1参照)。これは、駆動側スクロールと、駆動側スクロールと共に同期して回転する従動側スクロールとを備え、駆動側スクロールを回転させる駆動軸に対して、従動側スクロールの回転を支持する従動軸を旋回半径分だけオフセットして、駆動軸と従動軸とを同じ方向に同一角速度で回転させている。   2. Description of the Related Art A twin-rotating scroll compressor has been known conventionally (see Patent Document 1). This includes a drive-side scroll and a driven-side scroll that rotates in synchronization with the drive-side scroll, and the driven shaft that supports the rotation of the driven-side scroll with respect to the drive shaft that rotates the drive-side scroll The drive shaft and the driven shaft are rotated at the same angular velocity in the same direction.

特開2002−310073号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-310073

上記特許文献1には、駆動スクロールと従動スクロールとを同期させて回転させる同期駆動機構としてピンリング機構を用いている。ピンリング機構のリングの旋回半径は、駆動スクロールに対する従動スクロールの偏心量eに等しく形成されている(特許文献1の[0014]参照)。   In Patent Document 1 described above, a pinning mechanism is used as a synchronous drive mechanism for synchronizing and rotating the drive scroll and the driven scroll. The turning radius of the ring of the pin ring mechanism is formed equal to the eccentricity e of the driven scroll with respect to the drive scroll (see [0014] of Patent Document 1).

しかし、理論上はリングの旋回半径を偏心量eに等しく形成することになるが、実際には加工公差や組立誤差があるため、偏心量eよりもリングの旋回半径が小さくなった場合には組み立てることができない。   However, theoretically, the turning radius of the ring is formed to be equal to the eccentricity e, but in practice there are machining tolerances and assembly errors, so if the turning radius of the ring is smaller than the eccentricity e I can not assemble.

具体的には、図3Bに示すように、駆動スクロールと従動スクロールの回転中心間の回転軸線間距離ρs(偏心量e)がピンリング機構の回転半径ρpに等しい場合(ρs=ρp)には、組み立てることができる。しかし、図3Cに示すように、回転軸線間距離ρsよりも回転半径ρpが小さい場合(ρs>ρp)には、駆動スクロールと従動スクロールとを組み立てようとしても、一方(図3Cにおいて上方)のピンリング機構を組み込むことができても、他方(図3Cにおいて下方)のピンリング機構では回転半径ρpよりもΔ’だけはみ出してしまい、2つのピンリング機構を同時に組み込むことができない。   Specifically, as shown in FIG. 3B, when the distance ρs (the amount of eccentricity e) between the rotation axes of the drive scroll and the rotation center of the driven scroll is equal to the rotation radius pp of the pinning mechanism (ρs = pp) , Can be assembled. However, as shown in FIG. 3C, when the rotational radius pp is smaller than the rotational axis distance ss (ρs> ρp), one of the drive scroll and the follower scroll may be assembled (upward in FIG. 3C). Although the pinning mechanism can be incorporated, the other (lower in FIG. 3C) pinning mechanism protrudes by Δ ′ more than the rotation radius pp, and two pinning mechanisms can not be incorporated simultaneously.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、複数の同期駆動機構を介して駆動側スクロール部材と従動側スクロール部材とを組み立てることができる両回転スクロール型流体機械を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a dual-rotation scroll type fluid machine in which a drive side scroll member and a driven side scroll member can be assembled via a plurality of synchronous drive mechanisms. The purpose is

上記課題を解決するために、本発明の両回転スクロール型流体機械は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる両回転スクロール型流体機械は、駆動部によって駆動側回転軸線回りに回転駆動され、駆動側端板の中心回りに所定角度間隔を有して設置された渦巻状の駆動側壁体を有する駆動側スクロール部材と、従動側回転軸線回りに回転駆動され、従動側端板の中心回りに所定角度間隔を有して設置され、各前記駆動側壁体に対応する渦巻状の従動側壁体を有し、これら従動側壁体のそれぞれが対応する前記駆動側壁体に対して噛み合わされることによって圧縮空間を形成する従動側スクロール部材と、前記駆動側スクロール部材と前記従動側スクロール部材とが同じ方向に同一角速度で自転運動するように前記駆動側スクロール部材から前記従動側スクロール部材に駆動力を伝達する複数の同期駆動機構と、備え、前記駆動側回転軸線と前記従動側回転軸線との距離である回転軸線間距離ρsと、前記同期駆動機構の回転半径ρpとは、ρs<ρpの関係を満たすことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the dual-rotation scroll type fluid machine of the present invention adopts the following means.
That is, in the dual-rotation scroll type fluid machine according to the present invention, the spiral drive side wall is rotationally driven about the drive side rotation axis by the drive unit and installed with a predetermined angular interval around the center of the drive side end plate. A driven side scroll member having a body and a driven side wall which is rotationally driven about the driven side rotation axis and is installed with a predetermined angle interval around the center of the driven end plate, corresponding to each of the driving side walls A driven-side scroll member which has a body, and each of the driven side-wall members is engaged with the corresponding drive side wall member to form a compression space, the drive-side scroll member and the driven-side scroll member A plurality of synchronous drive mechanisms for transmitting a driving force from the drive-side scroll member to the driven-side scroll member so as to rotate in the same direction at the same angular velocity; The rotational axis distance .rho.s is the distance between the driven side rotational axis to the side the rotational axis, and the rotation radius .rho.p of the synchronous drive mechanism is characterized by satisfying the relation of .rho.s <.rho.p.

駆動側スクロール部材の端板の中心周りに所定角度間隔をもって配置された駆動側壁体と、従動側スクロール部材の従動側壁体とが噛み合わされる。駆動側スクロール部材は、駆動部によって回転駆動され、駆動側スクロール部材に伝達された駆動力は、同期駆動機構を介して従動側スクロール部材に伝達される。これにより、従動側スクロール部材は、回転するとともに駆動側スクロール部材に対して同じ方向に同一角速度で自転運動を行う。このように、駆動側スクロール部材及び従動側スクロール部材の両方が回転する両回転式のスクロール型流体機械が提供される。
回転軸線間距離ρsと同期駆動機構の回転半径ρpとを、ρs<ρpの関係を満たすようにした。これにより、複数の同期駆動機構を介して駆動側スクロール部材と従動側スクロール部材とを組み立てることができる。仮に、加工公差や組立誤差が発生しても、スクロール部材が相対的に僅かに回転することで組立が可能になる。
同期駆動機構としては、例えば、ピンリング機構が挙げられる。
The drive side wall disposed at a predetermined angular interval around the center of the end plate of the drive side scroll member is engaged with the driven side wall of the driven side scroll member. The drive-side scroll member is rotationally driven by the drive unit, and the driving force transmitted to the drive-side scroll member is transmitted to the driven-side scroll member via the synchronous drive mechanism. Thus, the driven scroll member rotates and performs rotational motion at the same angular velocity in the same direction with respect to the drive scroll member. Thus, there is provided a dual-rotation scroll-type fluid machine in which both the drive-side scroll member and the driven-side scroll member rotate.
The distance between the rotation axes 軸 s and the rotation radius pp of the synchronous drive mechanism are made to satisfy the relationship ρs <ρp. Thereby, the drive side scroll member and the driven side scroll member can be assembled via the plurality of synchronous drive mechanisms. Even if processing tolerances or assembly errors occur, assembly is possible because the scroll members rotate relatively slightly.
As a synchronous drive mechanism, a pin ring mechanism is mentioned, for example.

さらに、本発明の両回転スクロール型流体機械では、前記駆動側壁体と前記従動側壁体が噛み合うスクロール理論半径ρthと、前記回転軸線間距離ρsは、ρth>ρsの関係を満たすことを特徴とする。   Further, in the dual rotation scroll type fluid machine of the present invention, the theoretical theoretical radius thth of the mesh between the drive side wall and the driven side wall and the distance between the rotation axes ss satisfy the relation ρth >> s. .

駆動側壁体と従動側壁体とが噛み合うスクロール理論半径ρthよりも回転軸線間距離ρsが大きくなると、駆動側壁体と従動側壁体とが干渉し、組み立てることができなくなる。また、スクロール理論半径ρthと回転軸線間距離ρsとが等しい場合にも、加工公差や組立誤差によって組み立てることができない場合がある。したがって、スクロール理論半径ρthを回転軸線間距離ρsよりも大きくすることにより、駆動側スクロール部材と従動側スクロール部材とを組み立てることができる。
スクロール理論半径とは、作図上、駆動側壁体と従動側壁体が隙間無く噛み合うときの各スクロール部材が相対的に旋回運動する場合の旋回半径を意味する。
If the distance 回 転 s between the rotation axes is larger than the theoretical theoretical radius 合 う th where the drive side wall and the driven side wall mesh with each other, the drive side wall and the driven side wall interfere with each other, making it impossible to assemble. In addition, even when the theoretical scroll radius thth and the distance ss between the rotation axes are equal, there are cases where assembly can not be performed due to processing tolerances or assembly errors. Therefore, the drive side scroll member and the driven side scroll member can be assembled by making the theoretical scroll radius thth larger than the rotational axis distance ss.
The theoretical scroll radius means a turning radius when each scroll member relatively pivots when the driving side wall body and the driven side wall body mesh without gap in drawing.

さらに、本発明の両回転スクロール型流体機械では、前記駆動側スクロール部材と前記従動側スクロール部材とが相対的に捩れた場合の前記駆動側壁体と前記従動側壁体との間の最小隙間Δminが0よりも大きくなる前記回転半径ρpとされていることを特徴とする。   Furthermore, in the dual-rotating scroll fluid machine of the present invention, the minimum gap Δmin between the drive side wall and the driven side wall is obtained when the drive side scroll member and the driven side scroll member are relatively twisted. The turning radius pp is set to be larger than 0.

ρs<ρpに設定されていると、駆動側壁体と従動側壁体との間に隙間が生じ、駆動側スクロール部材と従動側スクロール部材とが運転中に相対的に捩れ、駆動側壁体と従動側壁体との間の隙間Δが減少し、壁体同士が接触するおそれがある。そこで、壁体同士の最小隙間Δminが0よりも大きくなるように回転半径ρpを設定する。これにより、壁体同士の過剰な接触を回避して騒音低減や故障を防ぐことができる。   When ρs <ρp, a gap is generated between the drive side wall and the driven side wall, and the drive side scroll member and the driven side scroll member are relatively twisted during operation, and the drive side wall and the driven side wall The clearance Δ between the body and the body may be reduced, and the walls may be in contact with each other. Therefore, the rotation radius pp is set so that the minimum gap Δmin between the wall bodies is larger than zero. Thus, excessive contact between the walls can be avoided to prevent noise reduction and failure.

さらに、本発明の両回転スクロール型流体機械では、前記駆動側壁体および前記従動側壁体は、それぞれ、基円半径bとしたインボリュート曲線で創成され、前記駆動側回転軸線と前記従動側回転軸線との中点と、前記回転半径ρpの中心との距離をRspとした場合に、ρp<ρs+Rsp×(ρth−ρs)/bを満たすことを特徴とする。   Further, in the dual rotation scroll type fluid machine of the present invention, the drive side wall body and the driven side wall body are respectively formed by an involute curve having a base circle radius b, and the drive side rotation axis and the driven side rotation axis When the distance between the middle point of and the center of the rotation radius pp is Rsp, ρp <ρs + Rsp × (ρth−ρs) / b is satisfied.

駆動側壁体および従動側壁体をインボリュート曲線で創成した場合には、上記式を満たすようにρpを設定する。これにより、壁体同士の最小隙間Δminが0よりも大きくなるように回転半径ρpが設定され、壁体同士の過剰な接触を回避して騒音低減や故障を防ぐことができる。   When the drive side wall and the driven side wall are created by the involute curve, ρ p is set so as to satisfy the above equation. Thus, the rotation radius 半径 p is set such that the minimum gap Δmin between the wall bodies is larger than 0, and excessive contact between the wall bodies can be avoided to prevent noise reduction and failure.

また、本発明の両回転スクロール型流体機械は、駆動部によって駆動側回転軸線回りに回転駆動され、駆動側端板の中心回りに所定角度間隔を有して設置された渦巻状の駆動側壁体を有する駆動側スクロール部材と、従動側回転軸線回りに回転駆動され、従動側端板の中心回りに所定角度間隔を有して設置され、各前記駆動側壁体に対応する渦巻状の従動側壁体を有し、これら従動側壁体のそれぞれが対応する前記駆動側壁体に対して噛み合わされることによって圧縮空間を形成する従動側スクロール部材と、前記駆動側スクロール部材と前記従動側スクロール部材とが同じ方向に同一角速度で自転運動するように前記駆動側スクロール部材から前記従動側スクロール部材に駆動力を伝達する複数の同期駆動機構と、備え、前記同期駆動機構は、互いに偏心した偏心軸線を有する第1偏心軸部および第2偏心軸部を有するクランクピンと、各前記偏心軸部の端部と前記駆動側スクロール部材および前記従動側スクロール部材との間に設けられた第1クランクピン端部転がり軸受および第2クランクピン端部転がり軸受とを備えたクランク機構とされ、前記駆動側回転軸線と前記従動側回転軸線との距離である回転軸線間距離ρsと、前記同期駆動機構の回転半径ρpとは、ρs=ρpの関係を満たし、前記第1クランクピン端部転がり軸受及び/又は前記第2クランクピン端部転がり軸受が嵌合される位置に隙間を設けることを特徴とする。   In the dual-rotating scroll type fluid machine of the present invention, a spiral drive side wall body is rotationally driven by the drive unit about the drive side rotation axis and installed with a predetermined angular interval around the center of the drive side end plate And a spiral driven side wall member which is rotationally driven about the driven side rotation axis and has a predetermined angular interval around the center of the driven side plate, and corresponds to each of the driving side wall members. A driven side scroll member which forms a compression space by meshing each of the driven side walls with the corresponding drive side wall, and the drive side scroll member and the driven side scroll member are the same. A plurality of synchronous drive mechanisms for transmitting a driving force from the drive-side scroll member to the driven-side scroll member so as to rotate in the same angular velocity in the same direction; A crankpin having a first eccentric shaft portion and a second eccentric shaft portion having eccentric axes eccentric to each other, and provided between an end portion of each of the eccentric shaft portions and the drive side scroll member and the driven side scroll member A crank mechanism comprising a first crank pin end rolling bearing and a second crank pin end rolling bearing, and a distance 回 転 s between rotation axes which is a distance between the drive side rotation axis and the driven side rotation axis; The rotation radius pp of the synchronous drive mechanism satisfies the relationship ss = pp, and a gap is provided at a position where the first crank pin end rolling bearing and / or the second crank pin end rolling bearing is fitted. It is characterized by

駆動側スクロール部材の端板の中心周りに所定角度間隔をもって配置された駆動側壁体と、従動側スクロール部材の従動側壁体とが噛み合わされる。駆動側スクロール部材は、駆動部によって回転駆動され、駆動側スクロール部材に伝達された駆動力は、同期駆動機構を介して従動側スクロール部材に伝達される。これにより、従動側スクロール部材は、回転するとともに駆動側スクロール部材に対して同じ方向に同一角速度で自転運動を行う。このように、駆動側スクロール部材及び従動側スクロール部材の両方が回転する両回転式のスクロール型流体機械が提供される。
同期駆動機構を、クランクピンを備えたクランク機構とすると、軸受でクランクピンの端部を支持しているので、ピンリング機構のように各スクロール部材の捩れを許容することができない。
そこで、回転軸線間距離ρsと同期駆動機構の回転半径ρpとを、ρs=ρpの関係を満たすようにし、かつ、第1クランクピン端部転がり軸受及び/又は第2クランクピン端部転がり軸受が嵌合される位置に隙間を設けることとした。これにより、同期駆動機構を介して駆動側スクロール部材と従動側スクロール部材とを組み立てることができる。仮に、加工公差や組立誤差が発生しても、スクロール部材が相対的に僅かに回転することで組立が可能になる。
The drive side wall disposed at a predetermined angular interval around the center of the end plate of the drive side scroll member is engaged with the driven side wall of the driven side scroll member. The drive-side scroll member is rotationally driven by the drive unit, and the driving force transmitted to the drive-side scroll member is transmitted to the driven-side scroll member via the synchronous drive mechanism. Thus, the driven scroll member rotates and performs rotational motion at the same angular velocity in the same direction with respect to the drive scroll member. Thus, there is provided a dual-rotation scroll-type fluid machine in which both the drive-side scroll member and the driven-side scroll member rotate.
If the synchronous drive mechanism is a crank mechanism provided with a crank pin, since the bearing supports the end of the crank pin, twisting of each scroll member can not be permitted as in the pin ring mechanism.
Therefore, the rotational axis distance 軸 s and the rotational radius 半径 p of the synchronous drive mechanism satisfy the relationship 軸 s = ρp, and the first crankpin end rolling bearing and / or the second crankpin end rolling bearing is A gap is provided at the position to be fitted. Thus, the drive-side scroll member and the driven-side scroll member can be assembled via the synchronous drive mechanism. Even if processing tolerances or assembly errors occur, assembly is possible because the scroll members rotate relatively slightly.

さらに、本発明の両回転スクロール型流体機械では、前記隙間には、弾性部材が配置されていることを特徴とする。   Further, in the dual rotation scroll type fluid machine of the present invention, an elastic member is disposed in the gap.

隙間に弾性部材を配置することで、荷重が加わったときの同期駆動機構の振動を緩和することで、信頼性を向上させることができる。   By arranging the elastic member in the gap, the reliability can be improved by reducing the vibration of the synchronous drive mechanism when a load is applied.

駆動側回転軸線と従動側回転軸線との距離である回転軸線間距離ρsを、同期駆動機構の回転半径ρpよりも小さくしたので、複数の同期駆動機構を介して駆動側スクロール部材と従動側スクロール部材とを組み立てることができる。   Since the rotation axis distance 間 s, which is the distance between the drive side rotation axis and the driven side rotation axis, is smaller than the rotation radius pp of the synchronous drive mechanism, the drive side scroll member and the driven side scroll via the plurality of synchronous drive mechanisms The parts can be assembled.

本発明の第1実施形態に係る両回転スクロール型圧縮機を示した縦断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is the longitudinal cross-sectional view which showed the twin-rotating scroll type compressor concerning 1st Embodiment of this invention. ピンリング機構を示した縦断面図である。It is the longitudinal cross-sectional view which showed the pin ring mechanism. 第1実施形態の回転半径ρpと回転軸線間距離ρsとの関係を示した模式図である。It is the model which showed the relationship between the rotation radius (rho) p of 1st Embodiment, and the distance 回 転 s between rotation axes. 比較例としての回転半径ρpと回転軸線間距離ρsとの関係を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the relationship between the rotation radius (rho) p as a comparative example, and the distance 軸 s between rotation axes. 比較例としての回転半径ρpと回転軸線間距離ρsとの関係を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the relationship between the rotation radius (rho) p as a comparative example, and the distance 軸 s between rotation axes. スクロール部材の壁体を示した平面図である。It is the top view which showed the wall of scroll member. 図4の領域AR1を示した拡大図である。It is the enlarged view which showed area | region AR1 of FIG. 図4の領域AR2を示した拡大図である。It is the enlarged view which showed area | region AR2 of FIG. 図5Aの隙間の変動を示したグラフである。It is the graph which showed the fluctuation of the crevice of Drawing 5A. 図5Bの隙間の変動を示したグラフである。It is the graph which showed the fluctuation of the crevice of Drawing 5B. スクロール理論半径ρthと回転軸線間距離ρsとの関係を示した模式図である。FIG. 6 is a schematic view showing a relationship between a theoretical scroll radius thth and a distance between rotational axes 回 転 s. 回転半径ρpと回転軸線間距離ρsとの幾何学的関係を示した模式図である。FIG. 6 is a schematic view showing a geometrical relationship between a rotation radius pp and a distance 回 転 s between rotation axes. ピンリング機構を示した模式図である。It is a schematic diagram showing a pin ring mechanism. 本発明の第2実施形態にかかるピンリング機構を示した模式図である。It is the model which showed the pin ring mechanism concerning 2nd Embodiment of this invention. 第2実施形態の変形例を示した模式図である。It is a schematic diagram showing the modification of a 2nd embodiment. 第2実施形態の他の変形例を示した模式図である。It is the model which showed the other modification of 2nd Embodiment.

[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態について、図1等を用いて説明する。
図1には、両回転スクロール型圧縮機(両回転スクロール型流体機械)1が示されている。両回転スクロール型圧縮機1は、例えば車両用エンジン等の内燃機関に供給する燃焼用空気(流体)を圧縮する過給機として用いることができる。
First Embodiment
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 1 shows a dual-rotation scroll compressor (double-rotation scroll fluid machine) 1. The double-rotating scroll compressor 1 can be used, for example, as a turbocharger that compresses combustion air (fluid) supplied to an internal combustion engine such as a vehicle engine.

両回転スクロール型圧縮機1は、ハウジング3と、ハウジング3の一端側に収容されたモータ(駆動部)5と、ハウジング3の他端側に収容された駆動側スクロール部材70及び従動側スクロール部材90とを備えている。   The double-rotating scroll compressor 1 includes a housing 3, a motor (drive unit) 5 housed on one end side of the housing 3, and a drive-side scroll member 70 and a driven-side scroll member housed on the other end side of the housing 3. It has 90 and.

ハウジング3は、略円筒形状とされており、モータ5を収容するモータ収容部3aと、スクロール部材70,90を収容するスクロール収容部3bとを備えている。
モータ収容部3aの外周には、モータ5を冷却するための冷却フィン3cが設けられている。スクロール収容部3bの端部には、圧縮後の空気を吐出するための吐出口3dが形成されている。なお、図1では示さされていないが、ハウジング3には空気を吸入する空気吸入口が設けられている。
The housing 3 has a substantially cylindrical shape, and includes a motor accommodating portion 3 a that accommodates the motor 5 and a scroll accommodating portion 3 b that accommodates the scroll members 70 and 90.
Cooling fins 3c for cooling the motor 5 are provided on the outer periphery of the motor housing 3a. At the end of the scroll housing portion 3b, a discharge port 3d for discharging the compressed air is formed. Although not shown in FIG. 1, the housing 3 is provided with an air inlet for drawing air.

ハウジング3のスクロール収容部3bは、スクロール部材70,90の軸線方向における略中央部に位置する分割面Pにて分割されている。ハウジング3には、円周方向の所定位置にて外方に突出するフランジ部(図示せず)が設けられている。このフランジ部に締結手段としてのボルト等を通して固定することによって、分割面Pが締結される。   The scroll housing portion 3 b of the housing 3 is divided at a division plane P located substantially at the center of the scroll members 70 and 90 in the axial direction. The housing 3 is provided with a flange portion (not shown) that protrudes outward at a predetermined position in the circumferential direction. The division surface P is fastened by fixing to this flange portion through a bolt or the like as a fastening means.

モータ5は、図示しない電力供給源から電力が供給されることによって駆動される。モータ5の回転制御は、図示しない制御部からの指令によって行われる。モータ5のステータ5aはハウジング3の内周側に固定されている。モータ5のロータ5bは、駆動側回転軸線CL1回りに回転する。ロータ5bには、駆動側回転軸線CL1上に延在する駆動軸6が接続されている。駆動軸6は、駆動側スクロール部材70の駆動側軸部7cと接続されている。   The motor 5 is driven by supplying power from a power supply source (not shown). The rotation control of the motor 5 is performed by a command from a control unit (not shown). The stator 5 a of the motor 5 is fixed to the inner peripheral side of the housing 3. The rotor 5b of the motor 5 rotates around the drive side rotation axis CL1. The drive shaft 6 extending on the drive side rotation axis line CL1 is connected to the rotor 5b. The drive shaft 6 is connected to the drive side shaft portion 7 c of the drive side scroll member 70.

駆動側スクロール部材70は、モータ5側の第1駆動側スクロール部71と、吐出口3d側の第2駆動側スクロール部72とを備えている。
第1駆動側スクロール部71は、第1駆動側端板71aと第1駆動側壁体71bを備えている。
第1駆動側端板71aは、駆動軸6に接続された駆動側軸部7cに接続されており、駆動側回転軸線CL1に対して直交する方向に延在している。駆動側軸部7cは、玉軸受とされた駆動側軸受11を介してハウジング3に対して回動自在に設けられている。
The drive side scroll member 70 includes a first drive side scroll portion 71 on the motor 5 side and a second drive side scroll portion 72 on the discharge port 3 d side.
The first drive side scroll portion 71 includes a first drive side end plate 71a and a first drive side wall 71b.
The first drive side end plate 71a is connected to the drive side shaft 7c connected to the drive shaft 6, and extends in a direction orthogonal to the drive side rotation axis CL1. The drive side shaft portion 7 c is rotatably provided with respect to the housing 3 via a drive side bearing 11 formed as a ball bearing.

第1駆動側端板71aは、平面視した場合に略円板形状とされている。第1駆動側端板71a上に、渦巻状とされた第1駆動側壁体71bが設けられている。   The first drive side end plate 71a has a substantially disc shape in a plan view. A spiral first drive side wall 71b is provided on the first drive side end plate 71a.

第2駆動側スクロール部72は、第2駆動側端板72aと第2駆動側壁体72bを備えている。第2駆動側壁体72bは、上述した第1駆動側壁体71bと同様に渦巻状とされている。
第2駆動側端板72aには、駆動側回転軸線CL1方向に延在する第2駆動側軸部72cが接続されている。第2駆動側軸部72cは、玉軸受けとされた第2駆動側軸受14を介して、ハウジング3に対して回転自在に設けられている。第2駆動側軸部72cには、駆動側回転軸線CL1に沿って吐出ポート72dが形成されている。
The second drive side scroll portion 72 includes a second drive side end plate 72a and a second drive side wall 72b. The second drive side wall 72b is spiral like the first drive side wall 71b described above.
A second drive side shaft portion 72c extending in the direction of the drive side rotation axis CL1 is connected to the second drive side end plate 72a. The second drive side shaft portion 72c is rotatably provided relative to the housing 3 via a second drive side bearing 14 which is a ball bearing. The second drive side shaft portion 72c is formed with a discharge port 72d along the drive side rotational axis CL1.

第1駆動側スクロール部71と第2駆動側スクロール部72とは、壁体71b,72bの先端(自由端)同士が向かい合った状態で固定されている。第1駆動側スクロール部71と第2駆動側スクロール部72との固定は、半径方向外側に突出するように円周方向において複数箇所設けたフランジ部73に対して締結されたボルト31によって行われる。   The first drive side scroll portion 71 and the second drive side scroll portion 72 are fixed in a state in which the tips (free ends) of the wall bodies 71 b and 72 b face each other. Fixing of the first drive side scroll portion 71 and the second drive side scroll portion 72 is performed by bolts 31 fastened to flange portions 73 provided at a plurality of places in the circumferential direction so as to protrude radially outward. .

従動側スクロール部材90は、第1従動側スクロール部91と第2従動側スクロール部92とを備えている。従動側スクロール部材90の軸方向(図において水平方向)における略中央に、従動側端板91a,92aが位置している。両従動側端板91a,92aは、それぞれの背面(他側面)が重ね合わされて接触した状態で固定されている。この固定は、図示しないが、ボルトやピン等によって行われる。各従動側端板91a,92aの中央には貫通孔90hが形成されており、圧縮後の空気が吐出ポート72dへと流れるようになっている。   The driven scroll member 90 includes a first driven scroll portion 91 and a second driven scroll portion 92. The driven side end plates 91a and 92a are located substantially at the center of the driven side scroll member 90 in the axial direction (horizontal direction in the drawing). The two driven end plates 91a and 92a are fixed in a state where their respective back surfaces (other side surfaces) are overlapped and in contact with each other. This fixing is performed by bolts, pins, etc., though not shown. A through hole 90h is formed at the center of each of the driven end plates 91a and 92a, and compressed air flows to the discharge port 72d.

第1従動側端板91aの一側面には、第1従動側壁体91bが設けられており、第2従動側端板92aの一側面には、第2従動側壁体92bが設けられている。第1従動側端板91aからモータ5側に設置された第1従動側壁体91bは、第1駆動側スクロール部71の第1駆動側壁体71bと噛み合わされ、第2従動側端板92aから吐出口3d側に設置された第2従動側壁体92bは、第2駆動側スクロール部72の第2駆動側壁体72bと噛み合わされる。   A first driven side wall body 91b is provided on one side surface of the first driven side end plate 91a, and a second driven side wall body 92b is provided on one side surface of the second driven side end plate 92a. The first driven side wall 91b disposed on the motor 5 side from the first driven side end plate 91a is engaged with the first drive side wall 71b of the first drive side scroll portion 71, and is discharged from the second driven side end plate 92a. The second driven side wall 92 b disposed on the outlet 3 d side is engaged with the second driving side wall 72 b of the second driving scroll portion 72.

従動側スクロール部材90の軸方向(図において水平方向)における両端には、第1サポート部材33と第2サポート部材35とが設けられている。第1サポート部材33は、モータ5側に配置され、第2サポート部材35は吐出口3d側に配置されている。第1サポート部材33は、第1従動側壁体91bの先端(自由端)に対して圧入ピン25aによって固定されており、第2サポート部材35は、第2従動側壁体92bの先端(自由端)に対して圧入ピン25bによって固定されている。第1サポート部材33の中心軸側には、軸部33aが設けられており、この軸部33aが第1サポート部材用軸受37を介してハウジング3に対して固定されている。第2サポート部材35の中心軸側には、軸部35aが設けられており、この軸部35aが第2サポート部材用軸受38を介してハウジング3に対して固定されている。これにより、各サポート部材33,35を介して、従動側スクロール部材90は、従動側回転軸線CL2回りに回転するようになっている。   A first support member 33 and a second support member 35 are provided at both ends of the driven scroll member 90 in the axial direction (horizontal direction in the drawing). The first support member 33 is disposed on the motor 5 side, and the second support member 35 is disposed on the discharge port 3 d side. The first support member 33 is fixed to the end (free end) of the first driven side wall 91b by the press-fit pin 25a, and the second support member 35 is the end (free end) of the second driven side wall 92b. Are fixed by press-fit pins 25b. A shaft portion 33 a is provided on the central axis side of the first support member 33, and the shaft portion 33 a is fixed to the housing 3 via a first support member bearing 37. A shaft portion 35 a is provided on the central axis side of the second support member 35, and the shaft portion 35 a is fixed to the housing 3 via a second support member bearing 38. Thus, the driven scroll member 90 is configured to rotate around the driven rotation axis CL2 via the support members 33 and 35.

駆動側スクロール部材70と従動側スクロール部材90とは、所定距離だけオフセットして配置されている。すなわち、駆動側回転軸線CL1と従動側回転軸線CL2との距離である回転軸線間距離ρsだけオフセットされている。   The drive side scroll member 70 and the driven side scroll member 90 are arranged offset by a predetermined distance. That is, it is offset by an inter-rotation-axis distance ρs, which is the distance between the drive-side rotation axis CL1 and the driven-side rotation axis CL2.

第1サポート部材33と第1駆動側端板71aとの間には、ピンリング機構(同期駆動機構)15が設けられている。ピンリング機構15は、第1サポート部材33に形成された円形穴15a内に一端が挿入されたピン部材15bを備えている。ピン部材15bの他端は、第1駆動側端板71aに対して圧入等によって固定されている。ピンリング機構15によって、駆動側スクロール部材70から従動側スクロール部材90へと駆動力が伝達されるとともに、両スクロール部材70,90が同じ方向に同一角速度で自転運動される。ピンリング機構15は、複数設けられており、例えば等角度間隔で3つ設けられている。   A pin ring mechanism (synchronous drive mechanism) 15 is provided between the first support member 33 and the first drive side end plate 71a. The pin ring mechanism 15 includes a pin member 15 b whose one end is inserted in a circular hole 15 a formed in the first support member 33. The other end of the pin member 15b is fixed to the first drive side end plate 71a by press fitting or the like. While the driving force is transmitted from the drive side scroll member 70 to the driven side scroll member 90 by the pin ring mechanism 15, both scroll members 70, 90 rotate at the same angular velocity in the same direction. A plurality of pin ring mechanisms 15 are provided, for example, three at equal angular intervals.

図2には、ピンリング機構15が拡大して示されている。同図では、第1駆動側端板71aが上方に、第1サポート部材33が下方に示されている。また、第1サポート部材33に形成された円形穴15a内に、玉軸受等の転がり軸受15dが設けられている。なお、ピンリング機構15は、同図に示したように転がり軸受15dを設けた構成でも、図1に示したように転がり軸受を設けない構成でも良い。   The pin ring mechanism 15 is shown enlarged in FIG. In the figure, the first drive end plate 71a is shown at the upper side, and the first support member 33 is shown at the lower side. Further, in the circular hole 15a formed in the first support member 33, a rolling bearing 15d such as a ball bearing is provided. The pin ring mechanism 15 may have a configuration in which the rolling bearing 15d is provided as shown in the same drawing, or a configuration in which the rolling bearing is not provided as shown in FIG.

ピン部材15bは、転がり軸受15dの内周面に当接しつつ変位する。したがって、ピンリング機構15の旋回半径は、円形穴15cの中心から、転がり軸受15dの内輪に当接するピン部材15bの中心までの距離であり、以下では回転半径ρpという。   The pin member 15b is displaced while in contact with the inner circumferential surface of the rolling bearing 15d. Therefore, the turning radius of the pin ring mechanism 15 is a distance from the center of the circular hole 15c to the center of the pin member 15b in contact with the inner ring of the rolling bearing 15d, hereinafter referred to as a turning radius 半径 p.

転がり軸受15dの内径側は空間とされているので、ピン部材15bは、転がり軸受15dの内径側への移動(同図における矢印A1方向の移動)が許容される。これにより、駆動側スクロール部材70と従動側スクロール部材90とは相対的に捩れて、向かい合う壁体同士が接近離間するようになっている。   Since the inner diameter side of the rolling bearing 15d is a space, the pin member 15b is allowed to move to the inner diameter side of the rolling bearing 15d (moving in the direction of arrow A1 in the figure). As a result, the drive side scroll member 70 and the driven side scroll member 90 relatively twist, and the facing walls approach and separate from each other.

上記構成の両回転スクロール型圧縮機1は、以下のように動作する。
モータ5によって駆動軸6が駆動側回転軸線CL1回りに回転させられると、駆動軸6に接続された駆動側軸部7cも回転し、これにより駆動側スクロール部材70が駆動側回転軸線CL1回りに回転する。駆動側スクロール部材70が回転すると、駆動力がピンリング機構15を介して各サポート部材33,35から従動側スクロール部材90へと伝達され、従動側スクロール部材90が従動側回転軸線CL2回りに回転する。このとき、ピンリング機構15のピン部材15bが円形穴の内周面に対して接触しつつ移動することによって、両スクロール部材70,90が同じ方向に同一角速度で自転運動を行う。
The twin-rotating scroll compressor 1 configured as described above operates as follows.
When the drive shaft 6 is rotated about the drive rotation axis CL1 by the motor 5, the drive shaft 7c connected to the drive shaft 6 is also rotated, whereby the drive scroll member 70 is rotated about the drive rotation axis CL1. Rotate. When the drive side scroll member 70 rotates, the drive force is transmitted from the support members 33 and 35 to the driven side scroll member 90 through the pin ring mechanism 15, and the driven side scroll member 90 rotates around the driven side rotation axis CL2. Do. At this time, when the pin member 15b of the pin ring mechanism 15 moves in contact with the inner circumferential surface of the circular hole, both scroll members 70, 90 rotate at the same angular velocity in the same direction.

両スクロール部材70,90が自転旋回運動を行うと、ハウジング3の吸入口から吸い込まれた空気が両スクロール部材70,90の外周側から吸入され、両スクロール部材70,90によって形成された圧縮室(密閉空間)に取り込まれる。そして、第1駆動側壁体71bと第1従動側壁体91bとによって形成された圧縮室と、第2駆動側壁体72bと第2従動側壁体92bとによって形成された圧縮室とが別々に圧縮される。それぞれの圧縮室は中心側に移動するにしたがって容積が減少し、これに伴い空気が圧縮される。第1駆動側壁体71bと第1従動側壁体91bとによって圧縮された空気は、従動側端板91a,92aに形成された貫通孔90hを通り、第2駆動側壁体72bと第2従動側壁体92bとによって圧縮された空気と合流し、合流後の空気が吐出ポート72dを通り、ハウジング3の吐出口3dから外部へと吐出される。吐出された圧縮空気は、図示しない内燃機関へと導かれ、燃焼用空気として用いられる。   When both scroll members 70, 90 rotate, the air sucked from the suction port of housing 3 is drawn from the outer peripheral side of both scroll members 70, 90, and the compression chamber formed by both scroll members 70, 90 It is taken into the (closed space). The compression chamber formed by the first drive side wall 71b and the first driven side wall 91b and the compression chamber formed by the second drive side wall 72b and the second driven side wall 92b are separately compressed. Ru. The volume of each compression chamber decreases as it moves toward the center, and the air is compressed accordingly. The air compressed by the first drive side wall 71b and the first driven side wall 91b passes through the through holes 90h formed in the driven side end plates 91a and 92a, and the second drive side wall 72b and the second driven side wall The air that has been compressed by the air flow 92b merges, and the air after the merging flows through the discharge port 72d and is discharged from the discharge port 3d of the housing 3 to the outside. The discharged compressed air is led to an internal combustion engine (not shown) and used as combustion air.

[回転半径ρpと回転軸線間距離ρsとの関係]
回転半径ρp(図2参照)と回転軸線間距離ρs(図1参照)との関係について説明する。
図3Aに示すように、回転半径ρpは、回転軸線間距離ρsよりも大きく設定されている(ρs<ρp)。このように寸法関係を設定することにより、一方のピンリング機構15を組み込んだ上で、他方のピンリング機構15を組み込むことができる。
図3Bは、比較例としてρs=ρpとしたときを示しており、理論的には両方のピンリング機構15に一致する。しかし、加工公差や組立誤差があると、図3Cのように、ρs>ρpの関係となり、両方のピンリング機構15を同時に組み込むことができない。したがって、本実施形態では、図3Aに示したように、下式(1)を満足するように寸法関係を設定する。
ρs<ρp ・・・(1)
[Relationship between turning radius pp and distance between rotation axes ρs]
The relationship between the rotation radius pp (see FIG. 2) and the distance between the rotation axes 軸 s (see FIG. 1) will be described.
As shown in FIG. 3A, the rotation radius pp is set larger than the distance ρs between the rotation axes (ρs <ρp). By setting the dimensional relationship in this manner, one pin ring mechanism 15 can be incorporated and then the other pin ring mechanism 15 can be incorporated.
FIG. 3B shows a case where ss = ρp as a comparative example, and theoretically corresponds to both pinning mechanisms 15. However, if there are processing tolerances and assembly errors, as shown in FIG. 3C, ρs> ρp, and it is impossible to incorporate both pin ring mechanisms 15 simultaneously. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 3A, the dimensional relationship is set to satisfy the following expression (1).
ρ s <・ ・ ・ p (1)

次に、ρs<ρpとしたときのρpの上限の設定について説明する。
図4には、駆動側壁体71bと従動側壁体91bが示されている。各壁体71b,91bの輪郭は、それぞれ、基円半径bとされた基円C1,C2から創成されたインボリュート曲線となっている。
Next, setting of the upper limit of pp when ρs <ρp will be described.
The drive side wall 71 b and the driven side wall 91 b are shown in FIG. 4. The contours of the wall bodies 71b and 91b are involute curves created from base circles C1 and C2 having a base circle radius b, respectively.

図5Aには、図4の領域AR1における拡大図を示している。領域AR1は、駆動側壁体71bの腹側(内周側)に従動側壁体91bの背側(外周側)が近接している領域である。図5Aの中央に示しているように、駆動側スクロール部材70及び従動側スクロール部材90が相対的な捩れを生じさせずに中立位置にあるときに、初期隙間Δを有して駆動側壁体71bと従動側壁体91bとが配置されている。この状態から、駆動側スクロール部材70に対して従動側スクロール部材90が右方向(右回り)に捩れると隙間δが小さくなり(図5Aの右側の状態)、左方向(左回り)に捩れると隙間δが大きくなる(図5Aの左側の状態)。このような隙間δの変動は、回転半径ρpの大きさによって調整することができ、回転半径ρpを大きくすれば捩れが大きくなる。   FIG. 5A shows an enlarged view of the area AR1 of FIG. The area AR1 is an area in which the back side (outer periphery side) of the driven side wall body 91b is in proximity to the belly side (inner peripheral side) of the drive side wall body 71b. As shown in the center of FIG. 5A, when the drive side scroll member 70 and the driven side scroll member 90 are in the neutral position without causing relative twist, the drive side wall 71b has an initial clearance Δ. And a driven side wall 91b. From this state, when the driven scroll member 90 twists in the right direction (clockwise) with respect to the drive scroll member 70, the gap δ decreases (the state on the right in FIG. 5A) and twists in the left direction (counterclockwise). Then, the gap δ becomes larger (the state on the left side of FIG. 5A). Such fluctuation of the gap δ can be adjusted by the size of the rotation radius pp, and the twist becomes larger if the rotation radius pp is increased.

図6Aには、図5Aにて示した捩れによる隙間δの変化が示されている。同図において、横軸がスクロール部材70,90の捩れの大きさを示す。縦軸は、壁体71b,91b間の隙間δを示す。
図6Aから分かるように、スクロール部材70,90の相対的な捩れが右方向に大きくなると、隙間δが0となり壁体71b,91b同士が接触することになる。これを回避するために、回転半径ρpを所定値に制限して、最小隙間Δminを0より大きくする。
FIG. 6A shows the change of the gap δ due to the twist shown in FIG. 5A. In the figure, the horizontal axis indicates the size of twist of the scroll members 70 and 90. The vertical axis represents the gap δ between the walls 71 b and 91 b.
As can be seen from FIG. 6A, when the relative twisting of the scroll members 70 and 90 increases in the right direction, the gap δ becomes zero, and the wall bodies 71b and 91b come in contact with each other. In order to avoid this, the radius ρp of rotation is limited to a predetermined value, and the minimum gap Δmin is made larger than zero.

図5Bには、図4の領域AR2における拡大図が示されている。領域AR2は、駆動側壁体71bの背側(外周側)に従動側壁体91bの腹側(内周側)が近接している領域である。図5Bの中央に示しているように、駆動側スクロール部材70及び従動側スクロール部材90が相対的な捩れを生じさせずに中立位置にあるときに、初期隙間Δを有して駆動側壁体71bと従動側壁体91bとが配置されている。この状態から、駆動側スクロール部材70に対して従動側スクロール部材90が右方向(右回り)に捩れると隙間δが大きくなり(図5Bの右側の状態)、左方向(左回り)に捩れると隙間δが小さくなる(図5Bの左側の状態)。このような隙間δの変動は、回転半径ρpの大きさによって調整することができ、回転半径ρpを大きくすれば捩れが大きくなる。   FIG. 5B shows an enlarged view of the area AR2 of FIG. The area AR2 is an area in which the belly side (inner peripheral side) of the driven side wall body 91b is in proximity to the back side (outer peripheral side) of the drive side wall body 71b. As shown in the center of FIG. 5B, when the drive side scroll member 70 and the driven side scroll member 90 are in the neutral position without causing relative twisting, the drive side wall 71b has an initial gap Δ. And a driven side wall 91b. From this state, when the driven scroll member 90 twists in the right direction (clockwise) with respect to the drive scroll member 70, the gap δ increases (the state on the right in FIG. 5B) and twists in the left direction (counterclockwise). Becomes smaller (the state on the left side of FIG. 5B). Such fluctuation of the gap δ can be adjusted by the size of the rotation radius pp, and the twist becomes larger if the rotation radius pp is increased.

図6Bには、図5Bに対応する図6Aと同様のグラフである。
図6Bから分かるように、スクロール部材70,90の相対的な捩れが左方向に大きくなると、隙間δが0となり壁体71b,91b同士が接触することになる。これを回避するために、回転半径ρpを所定値に制限して、最小隙間Δminを0より大きくする。
FIG. 6B is a graph similar to FIG. 6A corresponding to FIG. 5B.
As can be seen from FIG. 6B, when the relative twisting of the scroll members 70 and 90 increases in the left direction, the gap δ becomes zero and the wall bodies 71b and 91b come in contact with each other. In order to avoid this, the radius ρp of rotation is limited to a predetermined value, and the minimum gap Δmin is made larger than zero.

[スクロール理論半径ρthと回転軸線間距離ρsとの関係]
図7を用いて、駆動側壁体71bと従動側壁体91bが噛み合うスクロール理論半径ρthと回転軸線間距離ρsとの関係について説明する。
スクロール理論半径ρthとは、作図上、駆動側壁体71bと従動側壁体91bが隙間無く噛み合うときに各スクロール部材70,90が相対的に旋回運動する場合の旋回半径を意味する。
図7に示すように、スクロール理論半径ρthよりも回転軸線間距離ρsが大きくなると、駆動側壁体71bと従動側壁体91bとが干渉し、組み立てることができなくなる。また、スクロール理論半径ρthと回転軸線間距離ρsとが等しい場合にも、加工公差や組立誤差によって組み立てることができない場合がある。したがって、本実施形態では、スクロール理論半径ρthを回転軸線間距離ρsよりも大きくしている。すなわち、下式(2)を満足するようになっている。
ρth>ρs ・・・(2)
[Relationship between scroll theory radius thth and rotation axis distance ρs]
The relationship between the theoretical theoretical radius thth of engagement between the drive side wall 71b and the driven side wall 91b and the distance ss between the rotation axes will be described with reference to FIG.
The theoretical theoretical radius thth of the scroll means a turning radius in the case where the scroll members 70 and 90 relatively turn when the drive side wall 71b and the driven side wall 91b mesh with no gap on the drawing.
As shown in FIG. 7, when the distance 回 転 s between the rotation axes is larger than the theoretical scroll radius thth, the drive side wall 71b and the driven side wall 91b interfere with each other, making it impossible to assemble. In addition, even when the theoretical scroll radius thth and the distance ss between the rotation axes are equal, there are cases where assembly can not be performed due to processing tolerances or assembly errors. Therefore, in the present embodiment, the theoretical scroll radius thth is larger than the distance 軸 s between the rotation axes. That is, the following equation (2) is satisfied.
ρ th> s s (2)

[回転半径ρpの上限値]
次に、上記の隙間δが0とならないように最小隙間Δminを設定する具体的な考え方、すなわち回転半径ρpの上限値を設定する方法について説明する。
図8には、回転半径ρpと回転軸線間距離ρsとの幾何学的な関係が示されている。同図に示すように、回転半径ρpの中心と、回転軸線間距離ρsの中心(すなわち駆動側回転軸線CL1と従動側回転軸線CL2との中点)との距離をRspとする。そうすると、捩れ角度αは、下式で表される。
α=(ρp−ρs)/Rsp [rad] ・・・(3)
隙間δは、基円半径bを用いて下式で表される。
δ=b×α=b×(ρp−ρs)/Rsp ・・・(4)
上式(4)で得られた隙間δを許容するように、スクロール理論半径ρthと回転軸線間距離ρsを規定するため、上式(2)より下式が得られる。
ρth−ρs>δ=b×(ρp−ρs)/Rsp ・・・(5)
上式(5)を変形すると下式が得られる。
Rsp×(ρth−ρs)/b+ρs>ρp ・・・(6)
上式(6)から、以下の関係が得られる。
ρs<ρp<ρs+Rsp×(ρth−ρs)/b ・・・(7)
上式(7)の右辺第2項から分かるように、回転半径ρpの上限値は、Rsp×(ρth−ρs)/bとなる。この上限値を超えないように回転半径ρpを設定すれば、壁体71b,91b同士が接触しないようにすることができる。
[Upper limit of turning radius pp]
Next, a specific concept of setting the minimum gap Δmin so that the above-mentioned gap δ does not become 0, that is, a method of setting the upper limit value of the rotation radius pp will be described.
FIG. 8 shows the geometrical relationship between the radius 回 転 p of rotation and the distance ρs between the rotation axes. As shown in the figure, the distance between the center of the radius ρp of rotation and the center of the distance ρs between the rotation axes (that is, the midpoint between the drive side rotation axis CL1 and the driven side rotation axis CL2) is Rsp. Then, the twist angle α is expressed by the following equation.
α = (ρp−ρs) / Rsp [rad] (3)
The gap δ is expressed by the following equation using the base circle radius b.
δ = b × α = b × (ρp−ρs) / Rsp (4)
In order to define the theoretical scroll radius thth and the distance between the rotational axes ss so as to allow the gap δ obtained by the above equation (4), the following equation is obtained from the above equation (2).
thth-ρs> δ = b × (ρp-ρs) / Rsp (5)
The following equation is obtained by modifying the above equation (5).
Rsp × (ρth−ρs) / b + ρs> ρp (6)
From the above equation (6), the following relationship is obtained.
ss <ρp <ρs + Rsp × (ρth-ρs) / b (7)
As can be seen from the second term on the right side of the above equation (7), the upper limit value of the rotation radius と な る p is Rsp × (ρth−ρs) / b. If the rotation radius pp is set so as not to exceed the upper limit value, the wall bodies 71b and 91b can be prevented from contacting with each other.

本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
回転軸線間距離ρsと回転半径ρpとを、ρs<ρpの関係を満たすようにした。これにより、複数ピンリング機構15を介して駆動側スクロール部材70と従動側スクロール部材90とを組み立てることができる。仮に、加工公差や組立誤差が発生しても、スクロール部材70,90が相対的に僅かに捩れることで組立が可能になる。
According to the present embodiment, the following effects are achieved.
The distance between the rotation axes ρs and the radius 回 転 p of rotation are made to satisfy the relationship ρs <ρp. Thereby, the drive side scroll member 70 and the driven side scroll member 90 can be assembled via the multiple pin ring mechanism 15. Even if processing tolerances or assembly errors occur, the scroll members 70, 90 may be slightly twisted to enable assembly.

スクロール理論半径ρthを回転軸線間距離ρsよりも大きくすることにより、駆動側スクロール部材70と従動側スクロール部材90とを組み立てることができる。   The drive-side scroll member 70 and the driven-side scroll member 90 can be assembled by making the theoretical scroll radius 大 き く th larger than the rotational axis distance 間 s.

壁体71b、91b同士の最小隙間Δminが0よりも大きくなるように回転半径ρpを設定した。これにより、壁体71b、91b同士の過剰な接触を回避して騒音低減や故障を防ぐことができる。   The rotation radius pp was set such that the minimum gap Δmin between the wall bodies 71b and 91b was larger than zero. Thereby, excessive contact between the wall bodies 71b and 91b can be avoided to prevent noise reduction and failure.

インボリュート曲線で創成した駆動側壁体71bおよび従動側壁体91bに対して、上式(7)を満たすようにρpを設定した。これにより、壁体同士の最小隙間Δminが0よりも大きくなるように回転半径ρpが設定され、壁体同士の過剰な接触を回避して騒音低減や故障を防ぐことができる。   For the drive side wall 71 b and the driven side wall 91 b created by the involute curve, ρ p is set so as to satisfy the above equation (7). Thus, the rotation radius 半径 p is set such that the minimum gap Δmin between the wall bodies is larger than 0, and excessive contact between the wall bodies can be avoided to prevent noise reduction and failure.

[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態で用いたピンリング機構15に対してクランクピン機構16を採用した点について相違し、その他については同様である。したがって、以下では第1実施形態に対する相違点についてのみ説明する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The present embodiment is different in that a crank pin mechanism 16 is adopted to the pin ring mechanism 15 used in the first embodiment, and the other points are the same. Therefore, hereinafter, only differences from the first embodiment will be described.

図9に示すように、クランクピン機構16は、互いに偏心した偏心軸線を有する第1偏心軸部16a1および第2偏心軸部16a2を有するクランクピン16aを備えている。第1偏心軸部16a1には、第1クランクピン端部転がり軸受17aが設けられ、第2偏心軸部16a2には、第2クランクピン端部転がり軸受17bが設けられている。第1クランクピン端部転がり軸受17aは、第1駆動側端板71a(図1参照)に取り付けられ、第2クランクピン端部転がり軸受17bは、第1サポート部材33(図1参照)に取り付けられる。   As shown in FIG. 9, the crankpin mechanism 16 includes a crankpin 16a having a first eccentric shaft portion 16a1 and an second eccentric shaft portion 16a2 having eccentric axes eccentric to each other. The first eccentric shaft 16a1 is provided with a first crank pin end rolling bearing 17a, and the second eccentric shaft 16a2 is provided with a second crank pin end rolling bearing 17b. The first crank pin end rolling bearing 17a is attached to the first drive side end plate 71a (see FIG. 1), and the second crank pin end rolling bearing 17b is attached to the first support member 33 (see FIG. 1) Be

このように、クランクピン機構16は、転がり軸受17a,17bによって変位を軸受の回転方向のみに拘束しているので、第1実施形態のピンリング機構15のように内径方向(図2の矢印A1参照)の変位を許容しない。したがって、以下のような考え方を採用することによってクランクピン機構16を介したスクロール部材70,90の組み立てを可能とする。   As described above, since the crank pin mechanism 16 restricts the displacement only in the rotational direction of the bearing by the rolling bearings 17a and 17b, the radial direction (arrow A1 in FIG. 2) as in the pin ring mechanism 15 of the first embodiment. Refer not to allow displacement). Therefore, assembly of scroll members 70 and 90 via crank pin mechanism 16 is enabled by adopting the following concept.

回転半径ρpと回転軸線間距離ρsとは、以下の式を満足するようにする。
ρs=ρp ・・・(8)
The radius 回 転 p of rotation and the distance ss between the rotation axes should satisfy the following equation.
ρ s = ・ ・ ・ p (8)

その上で、図10に示すように、第1クランクピン端部転がり軸受17aの内輪と第1偏心軸部16a1との間に隙間t1を形成するようにする。この隙間t1は、クランクピン機構16の加工交差や組み立て誤差を許容する寸法とする。
なお、第1クランクピン端部転がり軸受17aの外輪側に隙間を設けても良いし、第2クランクピン端部転がり軸受17bの内輪側又は外輪側に隙間を設けても良い。
Then, as shown in FIG. 10, a gap t1 is formed between the inner ring of the first crank pin end rolling bearing 17a and the first eccentric shaft 16a1. The clearance t1 is set to a size that allows machining intersection and assembly error of the crank pin mechanism 16.
A gap may be provided on the outer ring side of the first crank pin end rolling bearing 17a, or may be provided on the inner ring side or the outer ring side of the second crank pin end rolling bearing 17b.

本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
第1クランクピン端部転がり軸受17a及び/又は第2クランクピン端部転がり軸受17bが嵌合される位置に隙間を設けることとした。これにより、クランクピン機構16を介して駆動側スクロール部材70と従動側スクロール部材90とを組み立てることができる。
According to the present embodiment, the following effects are achieved.
A gap is provided at a position where the first crank pin end rolling bearing 17a and / or the second crank pin end rolling bearing 17b is fitted. As a result, the drive side scroll member 70 and the driven side scroll member 90 can be assembled via the crank pin mechanism 16.

本実施形態では、クランクピン転がり軸受17a,17bに隙間を設けることとしたが、回転軸線間距離ρsを規定する軸受に隙間を設けることとしても良い。
具体的には、図11に示すように、駆動側回転軸線CL1回りに回転可能に支持する軸受11,14(図1参照)の内輪側に隙間t2を設けても良い。
なお、軸受11,14の外輪側に隙間を設けても良いし、従動側回転軸線CL2回りに回転可能に支持する軸受37,38の内輪側又は外輪側に隙間を設けても良い。
In the present embodiment, although the clearances are provided in the crankpin rolling bearings 17a and 17b, the clearances may be provided in the bearings that define the distance 回 転 s between the rotation axes.
Specifically, as shown in FIG. 11, a clearance t2 may be provided on the inner ring side of the bearings 11, 14 (see FIG. 1) supported rotatably around the drive side rotation axis CL1.
A gap may be provided on the outer ring side of the bearings 11 and 14, or a gap may be provided on the inner ring side or the outer ring side of the bearings 37 and 38 rotatably supported around the driven rotation axis CL2.

また、図12に示すように、軸受に隙間を設ける場合には、その隙間にOリング等の弾性部材18を配置しても良い。これにより、荷重が加わったときのクランクピン機構16の振動を緩和することで、信頼性を向上させることができる。   Further, as shown in FIG. 12, when a gap is provided in the bearing, an elastic member 18 such as an O-ring may be disposed in the gap. Thereby, the reliability can be improved by reducing the vibration of the crankpin mechanism 16 when a load is applied.

なお、上述した各実施形態では、過給機として両回転スクロール型圧縮機を用いることとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、流体を圧縮するものであれば広く利用することができ、例えば空調機械において使用される冷媒圧縮機として用いることもできる。
また、本発明の両回転スクロール型圧縮機は、膨張機としても用いることができる。
In each of the above-described embodiments, although a dual-rotating scroll compressor is used as a supercharger, the present invention is not limited to this, and any compressor that compresses fluid may be widely used. For example, it can be used as a refrigerant compressor used in an air conditioning machine.
Moreover, the double-rotating scroll compressor of the present invention can also be used as an expander.

1 両回転スクロール型圧縮機(両回転スクロール型流体機械)
3 ハウジング
3a モータ収容部
3b スクロール収容部
3c 冷却フィン
3d 吐出口
5 モータ(駆動部)
5a ステータ
5b ロータ
6 駆動軸
7c 駆動側軸部
11 駆動側軸受
15 ピンリング機構(同期駆動機構)
15a 円形穴
15b ピン部材
15c 円形穴
15d 転がり軸受
16 クランクピン機構
16a クランクピン部材
16a1 第1偏心軸部
16a2 第2偏心軸部
17a 第1クランクピン端部転がり軸受
17b 第2クランクピン端部転がり軸受
18 Oリング(弾性部材)
31 ボルト(壁体固定部)
33 第1サポート部材
33a 軸部
35 第2サポート部材
35a 軸部
37 第1サポート部材用軸受
38 第2サポート部材用軸受
70 駆動側スクロール部材
71 第1駆動側スクロール部
71a 第1駆動側端板
71b 第1駆動側壁体
72 第2駆動側スクロール部
72a 第2駆動側端板
72b 第2駆動側壁体
72c 第2駆動側軸部
72d 吐出ポート
73 フランジ部
90 従動側スクロール部材
90h 貫通孔
91 第1従動側スクロール部
91a 第1従動側端板
91b 第1従動側壁体
92 第2従動側スクロール部
92a 第2従動側端板
92b 第2従動側壁体
b 基円半径
C1,C2 基円
CL1 駆動側回転軸線
CL2 従動側回転軸線
t1 隙間
δ 隙間
Δ 初期隙間
Δmin 最小隙間
ρs 回転軸線間距離
ρp 回転半径
1 Double rotation scroll compressor (Double rotation scroll fluid machine)
3 Housing 3a Motor Housing 3b Scroll Housing 3c Cooling Fin 3d Discharge Port 5 Motor (Drive)
5a Stator 5b Rotor 6 Drive shaft 7c Drive side shaft 11 Drive side bearing 15 Pin ring mechanism (synchronous drive mechanism)
15a Round hole 15b Pin member 15c Round hole 15d Rolling bearing 16 Crank pin mechanism 16a Crank pin member 16a1 First eccentric shaft portion 16a2 Second eccentric shaft portion 17a First crank pin end rolling bearing 17b Second crank pin end rolling bearing 18 O-ring (elastic member)
31 bolt (wall fixing part)
33 first support member 33a shaft portion 35 second support member 35a shaft portion 37 first support member bearing 38 second support member bearing 70 drive side scroll member 71 first drive side scroll portion 71a first drive side end plate 71b 1st drive side wall body 72 2nd drive side scroll part 72a 2nd drive side end plate 72b 2nd drive side wall body 72c 2nd drive side shaft part 72d discharge port 73 flange part 90 follower side scroll member 90h through hole 91 first follower Side scroll portion 91a first driven side end plate 91b first driven side wall 92 second driven side scroll portion 92a second driven side end plate 92b second driven side wall b base circle radius C1, C2 base circle CL1 drive side rotation axis CL2 Drive side rotation axis t1 Clearance δ Clearance Δ Initial clearance Δmin Minimum clearance ss Rotational axis distance pp Rotation radius

Claims (6)

駆動部によって駆動側回転軸線回りに回転駆動され、駆動側端板の中心回りに所定角度間隔を有して設置された渦巻状の駆動側壁体を有する駆動側スクロール部材と、
従動側回転軸線回りに回転駆動され、従動側端板の中心回りに所定角度間隔を有して設置され、各前記駆動側壁体に対応する渦巻状の従動側壁体を有し、これら従動側壁体のそれぞれが対応する前記駆動側壁体に対して噛み合わされることによって圧縮空間を形成する従動側スクロール部材と、
前記駆動側スクロール部材と前記従動側スクロール部材とが同じ方向に同一角速度で自転運動するように前記駆動側スクロール部材から前記従動側スクロール部材に駆動力を伝達する複数の同期駆動機構と、
を備え、
前記駆動側回転軸線と前記従動側回転軸線との距離である回転軸線間距離ρsと、前記同期駆動機構の回転半径ρpとは、
ρs<ρp
の関係を満たすことを特徴とする両回転スクロール型流体機械。
A drive side scroll member having a spiral drive side wall body which is rotationally driven about the drive side rotation axis by the drive portion and installed at a predetermined angular interval around the center of the drive side end plate;
The driven side wall body has a spiral driven side wall body which is rotationally driven about the driven side rotation axis, is installed with a predetermined angle interval around the center of the driven side end plate, and corresponds to each of the driving side wall bodies. A driven scroll member that forms a compression space by meshing each with the corresponding drive side wall;
A plurality of synchronous drive mechanisms for transmitting the driving force from the drive side scroll member to the driven side scroll member so that the drive side scroll member and the driven side scroll member rotate at the same angular velocity in the same direction;
Equipped with
A distance between rotation axes ρs, which is a distance between the drive side rotation axis and the driven side rotation axis, and a rotation radius pp of the synchronous drive mechanism,
ρs <ρp
A dual-rotating scroll type fluid machine characterized by satisfying the following relationship.
前記駆動側壁体と前記従動側壁体が噛み合うスクロール理論半径ρthと、前記回転軸線間距離ρsは、
ρth>ρs
の関係を満たすことを特徴とする請求項1に記載の両回転スクロール型流体機械。
The theoretical theoretical radius ρth of engagement between the drive side wall and the driven side wall and the distance ρs between the rotation axes are
ρth> ρs
The twin-rotating scroll fluid machine according to claim 1, satisfying the following relationship:
前記駆動側スクロール部材と前記従動側スクロール部材とが相対的に捩れた場合の前記駆動側壁体と前記従動側壁体との間の最小隙間Δminが0よりも大きくなる前記回転半径ρpとされていることを特徴とする請求項2に記載の両回転スクロール型流体機械。   The rotation radius pp is such that the minimum gap Δmin between the drive side wall and the driven side wall is larger than 0 when the drive side scroll member and the driven side scroll member are relatively twisted. The twin-rotating scroll type fluid machine according to claim 2, wherein 前記駆動側壁体および前記従動側壁体は、それぞれ、基円半径bとしたインボリュート曲線で創成され、
前記駆動側回転軸線と前記従動側回転軸線との中点と、前記回転半径ρpの中心との距離をRspとした場合に、
ρp<ρs+Rsp×(ρth−ρs)/b
を満たすことを特徴とする請求項3に記載の両回転スクロール型流体機械。
The drive side wall body and the driven side wall body are respectively formed by involute curves having a base circle radius b,
When the distance between the center point of the rotation radius pp and the midpoint between the drive side rotation axis and the driven side rotation axis is Rsp,
pp <ρs + Rsp × (ρth-ρs) / b
The twin-roll scroll type fluid machine according to claim 3, wherein
駆動部によって駆動側回転軸線回りに回転駆動され、駆動側端板の中心回りに所定角度間隔を有して設置された渦巻状の駆動側壁体を有する駆動側スクロール部材と、
従動側回転軸線回りに回転駆動され、従動側端板の中心回りに所定角度間隔を有して設置され、各前記駆動側壁体に対応する渦巻状の従動側壁体を有し、これら従動側壁体のそれぞれが対応する前記駆動側壁体に対して噛み合わされることによって圧縮空間を形成する従動側スクロール部材と、
前記駆動側スクロール部材と前記従動側スクロール部材とが同じ方向に同一角速度で自転運動するように前記駆動側スクロール部材から前記従動側スクロール部材に駆動力を伝達する複数の同期駆動機構と、
を備え、
前記同期駆動機構は、互いに偏心した偏心軸線を有する第1偏心軸部および第2偏心軸部を有するクランクピンと、各前記偏心軸部の端部と前記駆動側スクロール部材および前記従動側スクロール部材との間に設けられた第1クランクピン端部転がり軸受および第2クランクピン端部転がり軸受とを備えたクランク機構とされ、
前記駆動側回転軸線と前記従動側回転軸線との距離である回転軸線間距離ρsと、前記同期駆動機構の回転半径ρpとは、
ρs=ρp
の関係を満たし、
前記第1クランクピン端部転がり軸受及び/又は前記第2クランクピン端部転がり軸受が嵌合される位置に隙間を設けることを特徴とする両回転スクロール型流体機械。
A drive side scroll member having a spiral drive side wall body which is rotationally driven about the drive side rotation axis by the drive portion and installed at a predetermined angular interval around the center of the drive side end plate;
The driven side wall body has a spiral driven side wall body which is rotationally driven about the driven side rotation axis, is installed with a predetermined angle interval around the center of the driven side end plate, and corresponds to each of the driving side wall bodies. A driven scroll member that forms a compression space by meshing each with the corresponding drive side wall;
A plurality of synchronous drive mechanisms for transmitting the driving force from the drive side scroll member to the driven side scroll member so that the drive side scroll member and the driven side scroll member rotate at the same angular velocity in the same direction;
Equipped with
The synchronous drive mechanism includes a crankpin having a first eccentric shaft portion and a second eccentric shaft portion having eccentric axes eccentric to each other, an end portion of each of the eccentric shaft portions, the drive side scroll member and the driven side scroll member A crank mechanism including a first crank pin end rolling bearing and a second crank pin end rolling bearing provided between the
A distance between rotation axes ρs, which is a distance between the drive side rotation axis and the driven side rotation axis, and a rotation radius pp of the synchronous drive mechanism,
ρs = ρp
Meet the relationship of
A two-turn scroll type fluid machine characterized in that a gap is provided at a position where the first crank pin end rolling bearing and / or the second crank pin end rolling bearing is fitted.
前記隙間には、弾性部材が配置されていることを特徴とする請求項5に記載の両回転スクロール型流体機械。   The both-rotating scroll type fluid machine according to claim 5, wherein an elastic member is disposed in the gap.
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