JP2560867B2 - スクロール型圧縮機 - Google Patents

スクロール型圧縮機

Info

Publication number
JP2560867B2
JP2560867B2 JP1301319A JP30131989A JP2560867B2 JP 2560867 B2 JP2560867 B2 JP 2560867B2 JP 1301319 A JP1301319 A JP 1301319A JP 30131989 A JP30131989 A JP 30131989A JP 2560867 B2 JP2560867 B2 JP 2560867B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
scroll
point
fixed
movable
wall
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP1301319A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH03164589A (ja
Inventor
哲彦 深沼
雄二 泉
孝志 伴
達志 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.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyoda Jidoshokki Seisakusho KK
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 Toyoda Jidoshokki Seisakusho KK filed Critical Toyoda Jidoshokki Seisakusho KK
Priority to JP1301319A priority Critical patent/JP2560867B2/ja
Publication of JPH03164589A publication Critical patent/JPH03164589A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2560867B2 publication Critical patent/JP2560867B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Rotary Pumps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はスクロール型圧縮機に関し、詳しくは固定渦
巻体及び可動渦巻体の改良に関する。
[従来の技術] 第9図に一般的なスクロール型圧縮機の断面図を示
す。このスクロール型圧縮機は、ハウジング1内に固定
された固定スクロール2と、ハウジング1内で公転自在
に支承された可動スクロール3とを有するものである。
固定スクロール2は、固定側板21と、この固定側板21の
一面に一体的に形成された固定渦巻体22とからなる。可
動スクロール3は、可動側板31と、この可動側板31の一
面に一体的に形成され、かつ固定渦巻体22と互いに180
゜位相をずらして噛合する可動渦巻体32とからなる。こ
のスクロール型圧縮機では、可動スクロール3のシャフ
ト4を介した公転運動により、固定スクロール2との間
に形成される一対の圧縮室5が順次容積を縮小させなが
ら中心方向へ移動して単一の圧縮室51にされ、しかる
後、固定側板21に設けられた吐出口61から圧縮流体を吐
出する。
ところで、従来のスクロール型圧縮機として、第10図
に示すように、固定渦巻体22及び可動渦巻体32の内外壁
228、328、229、329が外周端部22y、32yから中央端部22
x、32xまでの間に基礎円O上の基点T、Mに基づく伸開
点U、Wを境界としてインボリュート曲線から内接円弧
を含む接続線へと切替わって形成されたものが知られて
いる(特開昭59−58187号公報)。このスクロール型圧
縮機によって、外径寸法を大きくすることなく、最大圧
力下に置かれる固定渦巻体22の中央端部22x及び可動渦
巻体32の中央端部32xを強度的に満足させることができ
る。
[発明が解決しようとする課題] 一般にスクロール型圧縮機にあっては、 P=k{F(1/r1+1/r2)}1/2 (ここに、P:両渦巻体の受ける面圧、k:両渦巻体の材質
等による定数、F:圧縮力によって内外壁が受ける分力、
r1及びr2:内外壁の曲率半径) なるヘルツの式が成立することが知られている。このヘ
ルツの式によると、曲率半径r1、r2が小さくなれば、よ
り面圧Pが大きくなるため、ある限界を越えた時点で両
渦巻体に摩耗を生じることがわかる。上記公報記載のス
クロール型圧縮機は、伸開点U、Wより中央端部22x、3
2x側ではインボリュート曲線から内接円弧を含む接続線
へと切替わって曲率半径が小さく形成されるため、両渦
巻体の各中央端部が摩耗されやすいという不具合があ
る。かといって、両渦巻体の各中央端部は単一の圧縮室
を形成して圧縮流体を吐出する箇所であるため、吐出直
前の圧縮室は確実にシールされなければならない。
本発明は、上記従来の不具合に鑑みてなされたもので
あって、両渦巻体の内外壁を外周端部から中央端部まで
の間にインボリュート曲線から内接円弧を含む接続線へ
と切替えたスクロール型圧縮機において、吐出直前の圧
縮室を確実にシールするとともに、両渦巻体の各中央端
部の摩耗低減を図ることを解決すべき技術課題とする。
[課題を解決するための手段] 本発明のスクロール型圧縮機では、上記課題を解決す
るため、ハウジング内に固定された固定側板と、該固定
側板の一面に一体的に形成され、内外壁がインボリュー
ト曲線に基づいて形成された固定渦巻体とからなる固定
スクロールと、 該ハウジング内で公転自在に支承された可動側板と、
該可動側板の一面に一体的に形成され、内外壁がインボ
リュート曲線に基づいて形成され、かつ該固定渦巻体と
互いに180゜位相をずらして噛合する可動渦巻体とから
なる可動スクロールとを有し、 該固定渦巻体及び該可動渦巻体は、該外壁のインボリ
ュート曲線が基礎円上の第1基点に基づく第1伸開点か
ら始まり、該内壁が該基礎円上の第2基点に基づく第2
伸開点から始まるとともに、該内外壁が該第1伸開点と
該第2伸開点とを少なくとも2つの内接円弧を含む接続
線で接続して形成され、 該可動スクロールの公転運動により該固定スクロール
との間に形成される圧縮室が順次容積を縮小させながら
中心方向へ移動すべく形成されたスクロール型圧縮機に
おいて、 前記固定渦巻体及び前記可動渦巻体の少なくとも一方
は、前記外壁が前記基礎円上の前記第1基点からインボ
リュート曲線の伸びる向きへ360゜進行した付近の第1
変更点に基づく第1伸開変更点を境界として外周端部ま
で薄い壁厚となるように形成され、及び/又は該内壁が
該基礎円上の前記第2基点からインボリュート曲線の伸
びる向きへ360゜進行した付近の第2変更点に基づく第
2伸開変更点を境界として外周端部まで薄い壁厚となる
ように形成され、 該固定渦巻体及び該可動渦巻体の少なくとも一方は、
該内外壁の前記第1、2伸開点間に相対的な遊隙をもつ
という新規な手段を採用している。
両渦巻体にそれぞれ遊隙を設けてもよく、一渦巻体に
のみ遊隙を設けてもよい。さらに、両渦巻体が協働的に
遊隙をもつこともできる。かかる場合には、一方の渦巻
体に設けた遊隙と、他方の渦巻体に設けた遊隙とが摺接
時に互いに連続関係にあればよい。なお、内接円弧を含
む接続線で両渦巻体が近接して従来では摺接した位置、
すなわち両渦巻体の中央端部が遊隙を介して近接する位
置関係では、両渦巻体はその位置より基礎円上で360゜
の伸開角において摺接するため、遊隙が公転軌道の支障
となることはない。
[作用] 本発明のスクロール型圧縮機では、固定渦巻体及び可
動渦巻体の少なくとも一方が両伸開点間に相対的な遊隙
をもつため、伸開点より中央端部側の曲率半径の小さい
部分、すなわち内接円弧を含む接続線で両渦巻体が従来
は摺接する位置関係にあっても、遊隙によって両渦巻体
の少なくとも一方はその部分で接触せず、両渦巻体の各
中央端部の摩耗が防止される。このとき、両渦巻体が遊
隙によって圧縮流体を次サイクルの圧縮室へ遺漏させた
としても、その次サイクルの圧縮室は、両渦巻体がその
位置より基礎円上で360゜の伸開角において摺接して密
閉状態を維持するため、次サイクルの次のサイクルの圧
縮室までは圧縮流体を遺漏させない。
また、このスクロール型圧縮機では、両渦巻体の少な
くとも一方は、内外壁の少なくとも一方が伸開変更点を
境界として外周端部まで薄い壁厚となるように形成され
ているため、両渦巻体が2つの接点と外周端部との間に
おいて間隙を有する。このため、両渦巻体の加工誤差に
よって両渦巻体の接点距離(ピッチ)が変化しても、ま
た作動中の温度上昇によって吐出口付近の両渦巻体に熱
膨脹ひずみが集中しても、このような両渦巻体の加工誤
差等による流体漏れを高圧でない圧縮室に回避させるこ
とによって、吐出直前の圧縮室を好適にシールすること
ができる。
[実施例] 以下、本発明を具体化した実施例を図面を参照しつつ
説明する。
本実施例のスクロール型圧縮機は、固定スクロール2
の固定渦巻体22及び可動スクロール3の可動渦巻体32の
形状を除いて前記第9図のものと同一であるため、以
下、同一の構成及び作用については詳述を省略する。
このスクロール型圧縮機は、第1図及び第2図に示す
ように、次の条件下で具体化されたものである。
第1図に示す固定渦巻体22の内外壁221、222のインボ
リュート曲線は基礎円O1で決定され、第2図に示す可動
渦巻体32の内外壁321、322のインボリュート曲線は基礎
円O2で決定される。これらの基礎円O1、O2は同一半径で
ある。
固定渦巻体22の内外壁221、222と可動渦巻体32の内外
壁321、322とは、同一位相角(θ゜=角AO1B=角IO2J)
で設定される。
固定渦巻体22と可動渦巻体32とは後述する伸開変更点
Hを同一条件の下で設定したものであり、これら両渦巻
体22、32は互いに180゜位相をずらして組付けられる。
また、以下の説明上、基礎円O1上の原点A、B間にお
ける中点S1及び基礎円O2上の原点I、J間における中点
S2を伸開角の基準とする。
さらに、固定渦巻体22を決定する基礎円O1の中心と可
動渦巻体32を決定する基礎円O2の中心との距離(可動ス
クロール3の軌道半径)をr0とする。以下、詳述する。
固定渦巻体22は、第1図に示すように、外壁221と内
壁222とにより形成されている。外壁221のインボリュー
ト曲線は、基礎円O1上の中点S1から伸開角(角S1O1C=
β゜)を有する第1基点Cに基づく第1伸開点Dより始
まる。内壁222のインボリュート曲線は、基礎円O1上の
第1基点Cから180゜(角CO1E)進行した第2基点Eに
基づく第2伸開点Fより始まる。そして、第1伸開点D
と第2伸開点Fとは内接円弧及び接線により結ばれてい
る。すなわち、第1伸開点Dには、直線CD上に中心をも
つ半径rの内接円弧が接続されている。また、第2伸開
点Fには、直線EF上に中心をもつ半径R(R=r0+r)
の内接円弧が接続されている。そして、各内接円弧は共
通の接線によって接続されている。ただし、本実施例の
最も特徴とする構成として、この内接円弧及び接線によ
り結ばれた第1伸開点Dと第2伸開点Fとの間には、連
続的な遊隙223(深さe)が設けられている。
なお、固定渦巻体22は、内壁222が、基礎円O1上の第
2基点Eからインボリュート曲線の伸びる向きへ360゜
(角EO1G)進行した第2変更点G(第2基点Eと同じ)
に基づく第2伸開変更点Hを境界として外周端部22bま
で厚さαだけ薄い壁厚となるように形成されている。
一方、可動渦巻体32は、第2図に示すように、外壁32
1と内壁322とにより形成されている。外壁321のインボ
リュート曲線は、基礎円O2上の中点S2から伸開角(角S2
O2K=β゜)を有する第1基点Kに基づく第1伸開点L
より始まる。内壁322のインボリュート曲線は、基礎円O
2上の第1基点Kから180゜(角KO2M)進行した第2基点
Mに基づく第2伸開点Nより始まる。そして、第1伸開
点Lと第2伸開点Nとは内接円弧及び接線により結ばれ
ている。すなわち、第1伸開点Lには、直線KL上に中心
をもつ半径rの内接円弧が接続されている。また、第2
伸開点Nには、直線MN上に中心をもつ半径R(R=r0
r)の内接円弧が接続されている。そして、各内接円弧
は共通の接線によって接続されている。
なお、可動渦巻体32は、内壁322が、基礎円O2上の第
2基点Mからインボリュート曲線の伸びる向きへ360゜
(角MO2P)進行した第2変更点P(第2基点Mと同じ)
に基づく第2伸開変更点Qを境界として外周端部32bま
で厚さαだけ薄い壁厚となるように形成されている。
このスクロール型圧縮機では、従来と同様、第9図に
示すように、可動スクロール3のシャフト4、偏心ブッ
シュ7、自転防止機構8を介した公転運動により、固定
スクロール2との間に形成される一対の圧縮室5が順次
容積を縮小させながら中心方向へ移動して単一の圧縮室
51にされ、しかる後、固定側板21に設けられた吐出口61
から圧縮流体を吐出する。
すなわち、第3図に示す固定渦巻体22と可動渦巻体32
との状態をクランク角0とすれば、両渦巻体22、32は一
対の圧縮室5a、5bを形成するとともに、吐出直前の圧縮
室51を吐出口61と連通させている。この状態において、
圧縮室5a、5bは厚さαなる間隙を有しているが、圧縮室
51は2接点X、Yにより密閉状態にされている。クラン
ク角がπ/2の第4図に示す状態では、やはり圧縮室5a、
5bは厚さαなる間隙を有し、圧縮室51は2接点X、Yに
より密閉され、かつ新しい一対の圧縮室5c、5dが形成さ
れつつある。この後、クランク角がπの第5図に示す状
態では、両渦巻体22、32は第1伸開点Dが第2伸開点N
と一致して接点Xをなし、第2伸開点Fが第1伸開点L
と一致して接点Yをなしている。また、両渦巻体22、32
は第2伸開変更点H、Qが接点X′、Y′で接してい
る。このため、圧縮室51は2点X(D、N)、Y(F、
L)により密閉状態にされ、圧縮室5aは2点Y(F、
L)、H(X′)により密閉され、圧縮室5bも2点X
(D、N)、Q(Y′)により密閉されている。この直
後、両渦巻体22、32は、伸開点D(N)、F(L)より
中央端部22a、32a側の曲率半径の小さい部分、すなわち
内接円弧を含む接続線で従来は摺接する関係にある。し
かし、この状態では、両渦巻体22、32は各中央端部22
a、32aが遊隙223によって間隔eだけ隔たれ、互いに接
触せず、両渦巻体22、32の各中央端部22a、32aの摩耗が
防止される。また、圧縮室51は遊隙223によって圧縮ガ
スを次サイクルの圧縮室5a、5bに遺漏するが、圧縮室5
a、5bは、接点X′、Y′によりシールされているた
め、次サイクルの次のサイクルの圧縮室まで圧縮流体を
遺漏させない。第3〜6図に示す圧縮室5a、5b、51が吐
出弁62(第9図参照)を押し開いた時点で、圧縮流体が
吐出口61から吐出される。そして、クランク角が3π/2
の第6図に示す状態では、圧縮室5a、5bは第2伸開変更
点H、Qより中央端部22a、32a側の2接点X′、Y′で
摺接してまもなく単一の圧縮室51とされ、圧縮室5c、5d
が形成されて第3図の状態に至る。この後、第3〜6図
の状態を繰返し、クランク角4πで一対の圧縮室の圧縮
サイクルを終了する。
また、本実施例のスクロール型圧縮機では、両渦巻体
22、32の内壁222、322が第2伸開変更点H、Qを境界と
して外周端部22b、32bまで厚さαだけ薄い壁厚となるよ
うに形成されているため、両渦巻体22、32が接点X、Y
又は接点X′、Y′と外周端部22b、32bとの間において
厚さαの間隙を有する。このため、両渦巻体22、32の加
工誤差によって両渦巻体22、32の接点距離(ピッチ)が
変化しても、また作動中の温度上昇によって吐出口61付
近の両渦巻体22、32に熱膨張ひずみが集中しても、この
ような両渦巻体22、32の加工誤差等による流体漏れを高
圧でない圧縮室に回避させることによって、吐出直前の
圧縮室を好適にシールすることができる。
上記実施例では、第1図に示すように、固定渦巻体22
の第1伸開点Dと第2伸開点Fとの間にのみ連続的に遊
隙223を設け、第2図に示すように、可動渦巻体32には
遊隙を設けなかった。本発明では、他の実施例として、
両渦巻体22、32が協働的に遊隙をもつこともできる。例
えば、他の構成を上記実施例と同一にして、第7図に示
すように、固定渦巻体22の第2伸開点Fから第1、第2
伸開点F、Dの内分点Zまで連続的に遊隙224を設け、
第8図に示すように、可動渦巻体32における内分点Zと
対応する第1,2伸開点L、Nの内分点Z′から第1伸開
点Lまで連続的に遊隙323を設けることもできる。
[発明の効果] 以上詳述したように、両渦巻体の各中央端部を強度的
に向上させた本発明のスクロール型圧縮機では、固定渦
巻体及び可動渦巻体の少なくとも一方が両伸開点間に相
対的な遊隙をもつため、吐出直前の圧縮室を確実にシー
ルできるとともに、両渦巻体の摩耗低減を図ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1〜6図は本発明の実施例に係り、第1図は固定渦巻
体の拡大模式図、第2図は可動渦巻体の拡大模式図、第
3〜6図は両渦巻体の噛合状態を示す断面図である。第
7図及び第8図は他の実施例に係り、第7図は固定渦巻
体の拡大模式図、第8図は可動渦巻体の拡大模式図であ
る。第9図はスクロール型圧縮機の縦断面図である。第
10図は従来の両渦巻体の拡大模式図である。 1……ハウジング、2……固定スクロール 21……固定側板、22……固定渦巻体 22a……中央端部、22b……外周端部 221……外壁、222……内壁 3……可動スクロール、31……可動側板 32……可動渦巻体、32a……中央端部 32b……外周端部、321……外壁 322……内壁 223、224、323……遊隙 C……第1基点、D……第1伸開点 E……第2基点、F……第2伸開点 K……第1基点、L……第1伸開点 M……第2基点、N……第2伸開点 G、P……第2変更点 H、Q……第2伸開変更点 O1、O2……基礎円
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 達志 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式 会社豊田自動織機製作所内 (56)参考文献 特開 昭60−256581(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ハウジング内に固定された固定側板と、該
    固定側板の一面に一体的に形成され、内外壁がインボリ
    ュート曲線に基づいて形成された固定渦巻体とからなる
    固定スクロールと、 該ハウジング内で公転自在に支承された可動側板と、該
    可動側板の一面に一体的に形成され、内外壁がインボリ
    ュート曲線に基づいて形成され、かつ該固定渦巻体と互
    いに180゜位相をずらして噛合する可動渦巻体とからな
    る可動スクロールとを有し、 該固定渦巻体及び該可動渦巻体は、該外壁のインボリュ
    ート曲線が基礎円上の第1基点に基づく第1伸開点から
    始まり、該内壁が該基礎円上の第2基点に基づく第2伸
    開点から始まるとともに、該内外壁が該第1伸開点と該
    第2伸開点とを少なくとも2つの内接円弧を含む接続線
    で接続して形成され、 該可動スクロールの公転運動により該固定スクロールと
    の間に形成される圧縮室が順次容積を縮小させながら中
    心方向へ移動すべく形成されたスクロール型圧縮機にお
    いて、 前記固定渦巻体及び前記可動渦巻体の少なくとも一方
    は、前記外壁が前記基礎円上の前記第1基点からインボ
    リュート曲線の伸びる向きへ360゜進行した付近の第1
    変更点に基づく第1伸開変更点を境界として外周端部ま
    で薄い壁厚となるように形成され、及び/又は該内壁が
    該基礎円上の前記第2基点からインボリュート曲線の伸
    びる向きへ360゜進行した付近の第2変更点に基づく第
    2伸開変更点を境界として外周端部まで薄い壁厚となる
    ように形成され、 該固定渦巻体及び該可動渦巻体の少なくとも一方は、該
    内外壁の前記第1、2伸開点間に相対的な遊隙をもつこ
    とを特徴とするスクロール型圧縮機。
JP1301319A 1989-11-20 1989-11-20 スクロール型圧縮機 Expired - Fee Related JP2560867B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1301319A JP2560867B2 (ja) 1989-11-20 1989-11-20 スクロール型圧縮機

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1301319A JP2560867B2 (ja) 1989-11-20 1989-11-20 スクロール型圧縮機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03164589A JPH03164589A (ja) 1991-07-16
JP2560867B2 true JP2560867B2 (ja) 1996-12-04

Family

ID=17895427

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1301319A Expired - Fee Related JP2560867B2 (ja) 1989-11-20 1989-11-20 スクロール型圧縮機

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2560867B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3684293B2 (ja) 1997-09-16 2005-08-17 株式会社豊田自動織機 スクロール型圧縮機
JP3882343B2 (ja) * 1998-06-12 2007-02-14 株式会社デンソー スクロール型圧縮機

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60256581A (ja) * 1984-05-31 1985-12-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 回転式流体機械

Also Published As

Publication number Publication date
JPH03164589A (ja) 1991-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5425626A (en) Scroll type fluid machine with an involute spiral based on a circle having a varying radius
JPS5968583A (ja) スクロ−ル型流体装置
US4808094A (en) Drive system for the orbiting scroll of a scroll type fluid compressor
US5501584A (en) Scroll type compressor having a passage from the suction chamber to a compression pocket
JPH051882U (ja) スクロール型圧縮機
JP3286211B2 (ja) スクロール型圧縮機
JP2721668B2 (ja) スクロール型流体機械
JP3338886B2 (ja) 密閉型電動スクロール圧縮機
JP2560867B2 (ja) スクロール型圧縮機
JP2001221177A (ja) スクロール型流体機械
JPS60249688A (ja) 回転式流体機械
JP2560866B2 (ja) スクロール型圧縮機
JPH0612044B2 (ja) 回転式流体機械
JPS5813184A (ja) スクロ−ル型圧縮機
KR100437002B1 (ko) 스크롤형 압축기
US4927341A (en) Scroll machine with relieved flank surface
GB2143904A (en) Scroll-type rotary positive- displacement fluid machine
JP4709400B2 (ja) スクロール圧縮機
JPH0550598B2 (ja)
JPS6134379A (ja) スクロ−ル型圧縮機
JP2546073B2 (ja) スクロール型圧縮機
JP3233125B2 (ja) スクロール流体機械
JPS5819351Y2 (ja) スクロ−ル型圧縮機
JP3599005B2 (ja) スクロール流体機械
JPS58101286A (ja) スクロ−ル型流体機械

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees