JP3028755B2 - スクロール型圧縮機 - Google Patents
スクロール型圧縮機Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C17/00—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing
- F01C17/06—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing using cranks, universal joints or similar elements
- F01C17/063—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing using cranks, universal joints or similar elements with only rolling movement
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C17/00—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing
- F01C17/06—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing using cranks, universal joints or similar elements
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
- F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
- F04C18/0215—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
- F04C29/0042—Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for pumps
- F04C29/005—Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions
- F04C29/0057—Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions for eccentric movement
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スクロール圧縮機の可
動スクロールの自転防止機構に関するものであり、車両
用空調装置の圧縮機に用いて好適である。
動スクロールの自転防止機構に関するものであり、車両
用空調装置の圧縮機に用いて好適である。
【０００２】
【従来の技術】従来、可動スクロールの自転防止機構と
して、例えば、特開昭６２−１９９９８３号公報に記載
のものが提案されている。具体的には、可動スクロール
の端板の端部に設けられた複数個のスクロール側のピン
と、これに対向して対をなすようにハウジングの端面に
設けられたハウジング側のピンと、これらのピンと交わ
るように結合したリングとから構成されており、そし
て、両ピンがリングの内壁に接触することによって、可
動スクロールの自転を防止する機構を構成している。
して、例えば、特開昭６２−１９９９８３号公報に記載
のものが提案されている。具体的には、可動スクロール
の端板の端部に設けられた複数個のスクロール側のピン
と、これに対向して対をなすようにハウジングの端面に
設けられたハウジング側のピンと、これらのピンと交わ
るように結合したリングとから構成されており、そし
て、両ピンがリングの内壁に接触することによって、可
動スクロールの自転を防止する機構を構成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、圧縮に伴う
圧縮反力によって、可動スクロールに自転モーメントが
作用したとき、スクロール側のピンと、これと対をなす
ハウジング側のピンとには、この自転モーメントに対応
する荷重が作用する。そして、両ピンの配置によって
は、１対のピンに荷重が集中し、これによりピンの破損
を招くという問題が生じる。また、ピンの破損を防ぐた
めに、ピンの径を大きくすると、圧縮機本体形状の大型
化という問題が新たに生じる。したがって、圧縮機の小
型化を図りながら、ピンの破損を防ぐには、複数個のピ
ンに均等に荷重が作用するように構成する必要がある。
圧縮反力によって、可動スクロールに自転モーメントが
作用したとき、スクロール側のピンと、これと対をなす
ハウジング側のピンとには、この自転モーメントに対応
する荷重が作用する。そして、両ピンの配置によって
は、１対のピンに荷重が集中し、これによりピンの破損
を招くという問題が生じる。また、ピンの破損を防ぐた
めに、ピンの径を大きくすると、圧縮機本体形状の大型
化という問題が新たに生じる。したがって、圧縮機の小
型化を図りながら、ピンの破損を防ぐには、複数個のピ
ンに均等に荷重が作用するように構成する必要がある。
【０００４】ところで、自転モーメントは、図６に示す
ように、３６０度周期で最大値となり、例えば、吸入圧
力を４ｋｇｆ／ｃｍ2 、吐出圧力を３０ｋｇｆ／ｃｍ2
とした場合では、圧縮室容積が、流体吸入完了時の圧縮
室容積の１６％となった（容積比１６％）ときに、最大
自転モーメントが発生する。そこで、発明者等は、種々
の圧力条件で研究調査をしたところ、容積比が１０％〜
２２％の間で最大自転モーメントが発生することを発見
した。
ように、３６０度周期で最大値となり、例えば、吸入圧
力を４ｋｇｆ／ｃｍ2 、吐出圧力を３０ｋｇｆ／ｃｍ2
とした場合では、圧縮室容積が、流体吸入完了時の圧縮
室容積の１６％となった（容積比１６％）ときに、最大
自転モーメントが発生する。そこで、発明者等は、種々
の圧力条件で研究調査をしたところ、容積比が１０％〜
２２％の間で最大自転モーメントが発生することを発見
した。
【０００５】本発明は、上記点に鑑み、最大自転モーメ
ントによる荷重が両ピンに作用したとき、１対のピンに
荷重が集中することなく、各対のピンに均等に荷重が作
用するように構成されたスクロール型圧縮機を提供する
ことを目的とする。
ントによる荷重が両ピンに作用したとき、１対のピンに
荷重が集中することなく、各対のピンに均等に荷重が作
用するように構成されたスクロール型圧縮機を提供する
ことを目的とする。
【０００６】
【発明の概要】上記目的を達成するため、以下の技術的
手段を用いる。請求項１に記載の発明によれば、スクロ
ール側ピン部材（１９）、ハウジング側ピン部材（２
１）およびリング部材（２２）からなる可動スクロール
（６）の自転防止機構において、可動スクロール（６）
と固定スクロール（９）とによって形成される圧縮室容
積が、流体吸入完了時の圧縮室容積の１０％〜２２％に
なったときに、複数個のスクロール側ピン部材（１９）
のうち少なくとも２本が、クランク軸（３）の回転軸方
向からみて、可動スクロール（６）の自転中心（Ｏ R ）
を通り、かつ可動スクロール（６）の自転中心（ＯR ）
と可動スクロール（６）の公転中心（ＯS ）とを通る直
線（Ｌ1 ）に直角な直線（Ｌ2 ）に対して、線対称に位
置するように配置されていることを特徴とする。
手段を用いる。請求項１に記載の発明によれば、スクロ
ール側ピン部材（１９）、ハウジング側ピン部材（２
１）およびリング部材（２２）からなる可動スクロール
（６）の自転防止機構において、可動スクロール（６）
と固定スクロール（９）とによって形成される圧縮室容
積が、流体吸入完了時の圧縮室容積の１０％〜２２％に
なったときに、複数個のスクロール側ピン部材（１９）
のうち少なくとも２本が、クランク軸（３）の回転軸方
向からみて、可動スクロール（６）の自転中心（Ｏ R ）
を通り、かつ可動スクロール（６）の自転中心（ＯR ）
と可動スクロール（６）の公転中心（ＯS ）とを通る直
線（Ｌ1 ）に直角な直線（Ｌ2 ）に対して、線対称に位
置するように配置されていることを特徴とする。
【０００７】そしてさらに、このスクロール側ピン部材
（Ａ、Ｂ）は、このスクロール側ピン部材（Ａ、Ｂ）と
対をなすハウジング側ピン部材（２１）に対して、可動
スクロール（６）の自転方向側に位置するように構成さ
れている。したがって、後述するように、最大自転モー
メントによる荷重が両ピン（１９、２１）に作用したと
き、１対のピンに荷重が集中することなく、各対のピン
に均等に荷重が作用するようにすることができる。
（Ａ、Ｂ）は、このスクロール側ピン部材（Ａ、Ｂ）と
対をなすハウジング側ピン部材（２１）に対して、可動
スクロール（６）の自転方向側に位置するように構成さ
れている。したがって、後述するように、最大自転モー
メントによる荷重が両ピン（１９、２１）に作用したと
き、１対のピンに荷重が集中することなく、各対のピン
に均等に荷重が作用するようにすることができる。
【０００８】延いては、１対のピンに作用する荷重が均
一化されて小さくなるので、圧縮機本体形状の小型化を
図ることができる。請求項２に記載の発明によれば、
スクロール側ピン部材（１９）およびハウジング側ピン
部材（２１）からなる可動スクロール（６）の自転防止
機構において、可動スクロール（６）と固定スクロール
（９）とによって形成される圧縮室容積が、流体吸入完
了時の圧縮室容積の１０％〜２２％になったときに、複
数個のスクロール側ピン部材（１９）のうち少なくとも
２本が、クランク軸（３）の回転軸方向からみて、可動
スクロール（６）の自転中心（ＯR ）を通り、かつ可動
スクロール（６）の自転中心（ＯR ）と可動スクロール
（６）の公転中心（Ｏ S ）とを通る直線（Ｌ1 ）に直角
な直線（Ｌ2 ）に対して線対称の位置に配置されてい
る。
一化されて小さくなるので、圧縮機本体形状の小型化を
図ることができる。請求項２に記載の発明によれば、
スクロール側ピン部材（１９）およびハウジング側ピン
部材（２１）からなる可動スクロール（６）の自転防止
機構において、可動スクロール（６）と固定スクロール
（９）とによって形成される圧縮室容積が、流体吸入完
了時の圧縮室容積の１０％〜２２％になったときに、複
数個のスクロール側ピン部材（１９）のうち少なくとも
２本が、クランク軸（３）の回転軸方向からみて、可動
スクロール（６）の自転中心（ＯR ）を通り、かつ可動
スクロール（６）の自転中心（ＯR ）と可動スクロール
（６）の公転中心（Ｏ S ）とを通る直線（Ｌ1 ）に直角
な直線（Ｌ2 ）に対して線対称の位置に配置されてい
る。
【０００９】そしてさらに、このスクロール側ピン部材
（Ｃ、Ｄ）と対をなす前記ハウジング側ピン部材（２
１）は、このスクロール側ピン部材（Ｃ、Ｄ）に対し
て、前記可動スクロール（６）の自転方向側に位置する
ように構成されているを特徴とする。したがって、後述
するように、最大自転モーメントによる荷重が両ピン
（１９、２１）に作用したとき、１対のピンに荷重が集
中することなく、各対のピンに均等に荷重が作用するよ
うにすることができる。
（Ｃ、Ｄ）と対をなす前記ハウジング側ピン部材（２
１）は、このスクロール側ピン部材（Ｃ、Ｄ）に対し
て、前記可動スクロール（６）の自転方向側に位置する
ように構成されているを特徴とする。したがって、後述
するように、最大自転モーメントによる荷重が両ピン
（１９、２１）に作用したとき、１対のピンに荷重が集
中することなく、各対のピンに均等に荷重が作用するよ
うにすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施の形
態について説明する。 （第１実施形態）図１に示す圧縮機１は、渦巻き状の可
動スクロールと固定スクロールとからなる周知のスクロ
ール型圧縮機である。
態について説明する。 （第１実施形態）図１に示す圧縮機１は、渦巻き状の可
動スクロールと固定スクロールとからなる周知のスクロ
ール型圧縮機である。
【００１１】２は、圧縮機１のフロントハウジング（ハ
ウジング）で、このフロントハウジング２のほぼ中心部
に、クランク軸３を回転可能に支持するため軸受４が配
置されている。このクランク軸３の軸方紙面右側には、
その軸中心から偏心した位置にクランク軸３と一体に駆
動キー５ａが形成されている。また、駆動キー５ａ側の
フロントハウジング２端部には、渦巻き状の歯部６ａを
有する可動スクロール６が配置されている。そして、可
動スクロール６の中心に設けられたボス部６ｃには、軸
受７が圧入されており、この軸受７のインナーレース側
には、ブッシュ８が挿入されている。ブッシュ８には、
駆動キー５ａが挿入されるキー溝８ａが設けられてお
り、駆動キー５ａおよびキー溝８ａの断面形状は、図２
に示すように、略長方形に形成されている。
ウジング）で、このフロントハウジング２のほぼ中心部
に、クランク軸３を回転可能に支持するため軸受４が配
置されている。このクランク軸３の軸方紙面右側には、
その軸中心から偏心した位置にクランク軸３と一体に駆
動キー５ａが形成されている。また、駆動キー５ａ側の
フロントハウジング２端部には、渦巻き状の歯部６ａを
有する可動スクロール６が配置されている。そして、可
動スクロール６の中心に設けられたボス部６ｃには、軸
受７が圧入されており、この軸受７のインナーレース側
には、ブッシュ８が挿入されている。ブッシュ８には、
駆動キー５ａが挿入されるキー溝８ａが設けられてお
り、駆動キー５ａおよびキー溝８ａの断面形状は、図２
に示すように、略長方形に形成されている。
【００１２】そして、キー溝８ａの断面長手方向寸法
は、駆動キー５ａの断面長手方向寸法に比べて僅かに大
きく、駆動キー５ａはキー溝８ａに対して、断面長手方
向寸法に移動可能に挿入されている。また、駆動キー５
ａおよびキー溝８ａの断面長手方向は、図２に示すよう
に、可動スクロール６の公転方向とは逆向きに傾いて
（図２のｗ）いる。以上に述べた駆動キー５ａ、ブッシ
ュ８およびキー溝８ａにより、クランク部５が構成され
ている。
は、駆動キー５ａの断面長手方向寸法に比べて僅かに大
きく、駆動キー５ａはキー溝８ａに対して、断面長手方
向寸法に移動可能に挿入されている。また、駆動キー５
ａおよびキー溝８ａの断面長手方向は、図２に示すよう
に、可動スクロール６の公転方向とは逆向きに傾いて
（図２のｗ）いる。以上に述べた駆動キー５ａ、ブッシ
ュ８およびキー溝８ａにより、クランク部５が構成され
ている。
【００１３】また図１において、９は、渦巻き状の歯部
９ａを有する固定スクロールで、固定スクロール９は、
図示されていないボルトによって、フロントハウジング
２に組付けられている。この固定スクロール９とフロン
トハウジング２とによって閉じた空間１０が形成され、
可動スクロール６は、この空間１０内でクランク軸３の
回転軸周りに公転している。
９ａを有する固定スクロールで、固定スクロール９は、
図示されていないボルトによって、フロントハウジング
２に組付けられている。この固定スクロール９とフロン
トハウジング２とによって閉じた空間１０が形成され、
可動スクロール６は、この空間１０内でクランク軸３の
回転軸周りに公転している。
【００１４】固定スクロール９の端板９ｂのほぼ中央部
には、圧縮された流体を吐出する吐出口１１が設けられ
ており、この吐出口１１は、固定スクロール９の端板９
ｂとリヤハウジング１２とによって形成される空間に連
通している、この空間は、圧縮流体の脈動を平滑化する
吐出マフラー１３をなしている。また、吐出口１１の吐
出マフラー１３側の開口部には、圧縮室への逆流を防止
するばね鋼鋼材製の逆止弁１４が、固定スクロール９の
端板９ｂに組付けられている。なお、１５は、逆止弁１
４の開度を制限するストッパである。
には、圧縮された流体を吐出する吐出口１１が設けられ
ており、この吐出口１１は、固定スクロール９の端板９
ｂとリヤハウジング１２とによって形成される空間に連
通している、この空間は、圧縮流体の脈動を平滑化する
吐出マフラー１３をなしている。また、吐出口１１の吐
出マフラー１３側の開口部には、圧縮室への逆流を防止
するばね鋼鋼材製の逆止弁１４が、固定スクロール９の
端板９ｂに組付けられている。なお、１５は、逆止弁１
４の開度を制限するストッパである。
【００１５】また、可動スクロール６の歯部６ａおよび
固定スクロール９の歯部９ａの先端部には、圧縮室の密
閉性を保つための樹脂（本実施の形態では、テフロン）
製のチップシール１６、１７が配置されている。そし
て、可動スクロール６の端板６ｂの外縁部近傍には、円
形の穴１８が設けられ、この穴１８には、複数個（本実
施の形態では、図３に示すように４個である。）の円柱
状のスクロール側ピン部材１９が圧入されている。ま
た、端板６ｂに対向するフロントハウジング２の面に
は、スクロール側ピン部材１９にオフセットして、スク
ロール側ピン部材１９と対をなすように、円形の穴２０
が設けられている。この穴２０には、円柱状のハウジン
グ側ピン部材２１が圧入されている。なお、両ピン部材
は、耐磨耗性に優れ、強度の高い材質の金属（本実施の
形態では、高炭素クロム軸受鋼鋼材）製である。
固定スクロール９の歯部９ａの先端部には、圧縮室の密
閉性を保つための樹脂（本実施の形態では、テフロン）
製のチップシール１６、１７が配置されている。そし
て、可動スクロール６の端板６ｂの外縁部近傍には、円
形の穴１８が設けられ、この穴１８には、複数個（本実
施の形態では、図３に示すように４個である。）の円柱
状のスクロール側ピン部材１９が圧入されている。ま
た、端板６ｂに対向するフロントハウジング２の面に
は、スクロール側ピン部材１９にオフセットして、スク
ロール側ピン部材１９と対をなすように、円形の穴２０
が設けられている。この穴２０には、円柱状のハウジン
グ側ピン部材２１が圧入されている。なお、両ピン部材
は、耐磨耗性に優れ、強度の高い材質の金属（本実施の
形態では、高炭素クロム軸受鋼鋼材）製である。
【００１６】２２は、高炭素クロム軸受鋼鋼材製の環状
のリング部材で、図３に示すように、両ピン部材１９、
２１は、リング部材２２を貫通して配置されている。な
お、図３では、対をなす両ピン部材１９、２１とリング
部材２２の相対位置関係のみを示しており、ボス部６
ｃ、軸受７およびクランク部５は省略してある。次に、
スクロール側ピン部材１９、ハウジング側ピン部材２１
およびリング部材２２からなる可動スクロール６の自転
防止機構について、図４を用いて述べる。
のリング部材で、図３に示すように、両ピン部材１９、
２１は、リング部材２２を貫通して配置されている。な
お、図３では、対をなす両ピン部材１９、２１とリング
部材２２の相対位置関係のみを示しており、ボス部６
ｃ、軸受７およびクランク部５は省略してある。次に、
スクロール側ピン部材１９、ハウジング側ピン部材２１
およびリング部材２２からなる可動スクロール６の自転
防止機構について、図４を用いて述べる。
【００１７】可動スクロール６の自転モーメントＭは、
軸受７の回転軸（図４の点ＯR ）周りに作用し、その向
きは、本実施の形態では、時計周りの向きである。図４
の破線は、可動スクロール６に自転モーメントＭが作用
する前の一対の自転防止機構（両ピン部材１９、２１）
を示している。この状態で、可動スクロール６に自転モ
ーメントＭが作用すると、スクロール側ピン部材１９
は、１９ａに示す自転モーメントＭの方向に移動し、ハ
ウジング側ピン部材２１も同様に、２１ａに示す自転モ
ーメントＭの方向に移動する。これにより、両ピン部材
が、リング部材２２の内壁に接触するので、自転モーメ
ントＭに対向する力が発生し、可動スクロール６の自転
が防止される。
軸受７の回転軸（図４の点ＯR ）周りに作用し、その向
きは、本実施の形態では、時計周りの向きである。図４
の破線は、可動スクロール６に自転モーメントＭが作用
する前の一対の自転防止機構（両ピン部材１９、２１）
を示している。この状態で、可動スクロール６に自転モ
ーメントＭが作用すると、スクロール側ピン部材１９
は、１９ａに示す自転モーメントＭの方向に移動し、ハ
ウジング側ピン部材２１も同様に、２１ａに示す自転モ
ーメントＭの方向に移動する。これにより、両ピン部材
が、リング部材２２の内壁に接触するので、自転モーメ
ントＭに対向する力が発生し、可動スクロール６の自転
が防止される。
【００１８】そして、両ピン部材１９、２１とリング部
材は、以下に述べるような相対位置関係となっている。
すなわち、可動スクロール６と固定スクロール９とによ
って形成される圧縮室容積が、流体吸入完了時の圧縮室
容積の１０％〜２２％になったときに、スクロール側ピ
ン部材１９のうち少なくとも２本（本実施の形態では、
図３に示すＡとＢの部分のスクロール側ピン部材１９）
が、クランク軸３の回転軸方向からみて、可動スクロー
ル６の自転中心ＯR を通り、かつ可動スクロール６の自
転中心ＯR と可動スクロール６の公転中心ＯS とを通る
直線Ｌ1 に直角な直線Ｌ2 に対して線対称（図３におい
てθ1 ＝θ2 ）に配置されている。さらに、このスクロ
ール側ピン部材１９は、このスクロール側ピン部材１９
と対をなすハウジング側ピン部材２１に対して、可動ス
クロール６の自転方向側に配置されている。
材は、以下に述べるような相対位置関係となっている。
すなわち、可動スクロール６と固定スクロール９とによ
って形成される圧縮室容積が、流体吸入完了時の圧縮室
容積の１０％〜２２％になったときに、スクロール側ピ
ン部材１９のうち少なくとも２本（本実施の形態では、
図３に示すＡとＢの部分のスクロール側ピン部材１９）
が、クランク軸３の回転軸方向からみて、可動スクロー
ル６の自転中心ＯR を通り、かつ可動スクロール６の自
転中心ＯR と可動スクロール６の公転中心ＯS とを通る
直線Ｌ1 に直角な直線Ｌ2 に対して線対称（図３におい
てθ1 ＝θ2 ）に配置されている。さらに、このスクロ
ール側ピン部材１９は、このスクロール側ピン部材１９
と対をなすハウジング側ピン部材２１に対して、可動ス
クロール６の自転方向側に配置されている。
【００１９】次に、可動スクロール６の自転量とスクロ
ール側ピン部材１９の配置位置について、図４を用いて
詳細に述べる。先ず、以下の説明に必要な記号について
説明する。 Ｍ ：可動スクロール６の自転モーメントを示す。 ｄ1 ：スクロール側ピン部材１９の直径を示す。
ール側ピン部材１９の配置位置について、図４を用いて
詳細に述べる。先ず、以下の説明に必要な記号について
説明する。 Ｍ ：可動スクロール６の自転モーメントを示す。 ｄ1 ：スクロール側ピン部材１９の直径を示す。
【００２０】ｄ2 ：ハウジング側ピン部材２１の直径を
示す。 Ｄ ：リング部材２２の内径を示す。 ε ：公転半径（可動スクロール６の自転中心ＯR と可
動スクロール６の公転中心ＯS との距離）を示す。 Ｒ ：スクロール側ピン部材１９の中心から自転中心Ｏ
R までの距離を示す。
示す。 Ｄ ：リング部材２２の内径を示す。 ε ：公転半径（可動スクロール６の自転中心ＯR と可
動スクロール６の公転中心ＯS との距離）を示す。 Ｒ ：スクロール側ピン部材１９の中心から自転中心Ｏ
R までの距離を示す。
【００２１】Ｌ1 ：自転中心ＯR と公転中心ＯS とを通
る直線を示す。 Ｌ2 ：自転中心ＯR を通り、直線Ｌ1 と直交する直線を
示す。 θi ：スクロール側ピン部材１９の中心および自転中心
ＯR を通る直線と直線Ｌ2 とのなす角度（ｒａｄ）を示
す。（０≦θ≦π／２） なお、添字ｉは、複数（ｎ）個あるスクロール側ピン部
材１９のうちｉ番目のスクロール側ピン部材１９を示
す。
る直線を示す。 Ｌ2 ：自転中心ＯR を通り、直線Ｌ1 と直交する直線を
示す。 θi ：スクロール側ピン部材１９の中心および自転中心
ＯR を通る直線と直線Ｌ2 とのなす角度（ｒａｄ）を示
す。（０≦θ≦π／２） なお、添字ｉは、複数（ｎ）個あるスクロール側ピン部
材１９のうちｉ番目のスクロール側ピン部材１９を示
す。
【００２２】ｄθ：可動スクロール６の自転量（ｒａ
ｄ）を示す。 ＦPi：スクロール側ピン部材１９に作用するピン荷重を
示す。 ＦMi：ピン荷重ＦPiの円周方向成分を示す。 Ｓi ：ピン荷重ＦPiによるスクロール側ピン部材１９の
移動量を示す。 ｋ ：変形抵抗 ここで、可動スクロール６の自転量ｄθは、Ｒに比べて
十分小さいものとする。また、変形抵抗ｋは、全てのス
クロール側ピン部材１９およびリング部材２２で等しい
ものとする。なお、以下の考察においては、両ピン部材
１９、２１およびリング部材２２の製作誤差は無く、両
ピン部材１９、２１は、リング部材２２の内壁に接して
いるものとする。
ｄ）を示す。 ＦPi：スクロール側ピン部材１９に作用するピン荷重を
示す。 ＦMi：ピン荷重ＦPiの円周方向成分を示す。 Ｓi ：ピン荷重ＦPiによるスクロール側ピン部材１９の
移動量を示す。 ｋ ：変形抵抗 ここで、可動スクロール６の自転量ｄθは、Ｒに比べて
十分小さいものとする。また、変形抵抗ｋは、全てのス
クロール側ピン部材１９およびリング部材２２で等しい
ものとする。なお、以下の考察においては、両ピン部材
１９、２１およびリング部材２２の製作誤差は無く、両
ピン部材１９、２１は、リング部材２２の内壁に接して
いるものとする。
【００２３】次に、スクロール側ピン部材１９に作用す
るピン荷重ＦPiを、図４に基づいて求める。ピン荷重Ｆ
Piによるスクロール側ピン部材１９の移動量Ｓi を求め
れば下式のようになる。
るピン荷重ＦPiを、図４に基づいて求める。ピン荷重Ｆ
Piによるスクロール側ピン部材１９の移動量Ｓi を求め
れば下式のようになる。
【００２４】
【数１】Ｓi ＝Ｒ・ｄθ・ｃｏｓθi 次に、上記数式１よりピン荷重ＦPiを求めれば、数式２
となる。
となる。
【００２５】
【数２】ＦPi＝ｋ・Ｓi ＝ｋ・Ｒ・ｄθ・ｃｏｓθi また、ピン荷重ＦPiの円周方向成分を求めれば、数式３
となる。
となる。
【００２６】
【数３】 ＦMi＝ＦPi・ｃｏｓθi ＝ｋ・Ｒ・ｄθ・ｃｏｓ2 θi 一方、可動スクロール６の自転モーメントＭとの釣り合
いより、数式４となる。
いより、数式４となる。
【００２７】
【数４】Ｍ＝ＦM1・Ｒ＋ＦM2・Ｒ＋……＋ＦMn・Ｒ 数式２、３、４よりピン荷重ＦPiを求めれば、数式５と
なる。なお、ここで、足し合わされるピン荷重ＦPiは、
今、考えている瞬間における自転防止機構に関与するピ
ン（図３のにおいて、直線Ｌ1 の左側に位置するピン）
のみである。
なる。なお、ここで、足し合わされるピン荷重ＦPiは、
今、考えている瞬間における自転防止機構に関与するピ
ン（図３のにおいて、直線Ｌ1 の左側に位置するピン）
のみである。
【００２８】
【数５】ＦPi＝（Ｍ・ｃｏｓθi ）／（Ｒ・（ｃｏｓ2
θ1 ＋ｃｏｓ2 θ2 ＋ｃｏｓ2 θ3 ＋……＋ｃｏｓ2
θi ＋……＋ｃｏｓ2 θn ）） となる。以上の説明から明らかなように、少なくとも２
本のスクロールピン部材１９（図３に示すＡとＢの部分
のスクロール側ピン部材１９）の余弦が等しければよい
ので、ピン可動スクロール６の自転中心ＯR を通り、か
つ可動スクロール６の自転中心ＯR と可動スクロール６
の公転中心ＯS とを通る直線Ｌ1 に直角な直線Ｌ 2 に対
して線対称（本実施の形態では、図３においてθ1 ＝θ
2 ＝４５°）な位置に、スクロール側ピン部材１９を配
置することによって、１本のスクロールピン部材１９に
ピン荷重ＦPiが集中しないようにすることができる。延
いては、１本のスクロール側ピン部材１９に作用する荷
重が均一化されて小さくなるので、圧縮機本体形状の小
型化を図ることができる。
θ1 ＋ｃｏｓ2 θ2 ＋ｃｏｓ2 θ3 ＋……＋ｃｏｓ2
θi ＋……＋ｃｏｓ2 θn ）） となる。以上の説明から明らかなように、少なくとも２
本のスクロールピン部材１９（図３に示すＡとＢの部分
のスクロール側ピン部材１９）の余弦が等しければよい
ので、ピン可動スクロール６の自転中心ＯR を通り、か
つ可動スクロール６の自転中心ＯR と可動スクロール６
の公転中心ＯS とを通る直線Ｌ1 に直角な直線Ｌ 2 に対
して線対称（本実施の形態では、図３においてθ1 ＝θ
2 ＝４５°）な位置に、スクロール側ピン部材１９を配
置することによって、１本のスクロールピン部材１９に
ピン荷重ＦPiが集中しないようにすることができる。延
いては、１本のスクロール側ピン部材１９に作用する荷
重が均一化されて小さくなるので、圧縮機本体形状の小
型化を図ることができる。
【００２９】（第２実施形態）上述の第１実施形態発明
は、ピン部材１９、２１とリング部材２２とからなる可
動スクロール６の自転防止機構について述べたものであ
るが、リング部材２２を必要としない構造の自転防止機
構においても、本発明を実施することができる。
は、ピン部材１９、２１とリング部材２２とからなる可
動スクロール６の自転防止機構について述べたものであ
るが、リング部材２２を必要としない構造の自転防止機
構においても、本発明を実施することができる。
【００３０】具体的には、図５に示すように、リング部
材２２を省いた以外同様な構造を有するスクロール型圧
縮機のスクロール側ピン部材１９を、可動スクロール６
の自転中心ＯR を通り、かつ可動スクロール６の自転中
心ＯR と可動スクロール６の公転中心ＯS とを通る直線
Ｌ1 に直角な直線Ｌ2 に対して線対称な位置に、スクロ
ール側ピン部材１９を配置する。
材２２を省いた以外同様な構造を有するスクロール型圧
縮機のスクロール側ピン部材１９を、可動スクロール６
の自転中心ＯR を通り、かつ可動スクロール６の自転中
心ＯR と可動スクロール６の公転中心ＯS とを通る直線
Ｌ1 に直角な直線Ｌ2 に対して線対称な位置に、スクロ
ール側ピン部材１９を配置する。
【００３１】さらに、このスクロール側ピン部材１９
（図３に於けるＡとＢの部分のスクロール側ピン部材１
９）と対をなすハウジング側ピン部材２１を、このスク
ロール側ピン部材１９に対して、可動スクロール６の自
転方向側に位置するように配置構成すればよい。なお、
図５では、対をなす両ピン部材１９、２１の相対位置関
係のみを示しており、ボス部６ｃ、軸受７およびクラン
ク部５は省略してある。
（図３に於けるＡとＢの部分のスクロール側ピン部材１
９）と対をなすハウジング側ピン部材２１を、このスク
ロール側ピン部材１９に対して、可動スクロール６の自
転方向側に位置するように配置構成すればよい。なお、
図５では、対をなす両ピン部材１９、２１の相対位置関
係のみを示しており、ボス部６ｃ、軸受７およびクラン
ク部５は省略してある。
【図１】本発明の第１実施形態に係るスクロール型圧縮
機の断面図である。
機の断面図である。
【図２】本実施の形態に係るクランク部５を示す断面図
である。
である。
【図３】本実施の形態に係るスクロール側ピン部材、ハ
ウジング側ピン部材およびリング部材の配置のみを示す
断面図である。
ウジング側ピン部材およびリング部材の配置のみを示す
断面図である。
【図４】スクロール側ピン部材、ハウジング側ピン部材
およびリング部材の荷重状態を説明するための説明図で
ある。
およびリング部材の荷重状態を説明するための説明図で
ある。
【図５】本発明の第２実施形態に係るスクロール側ピン
部材およびハウジング側ピン部材の配置のみを示す断面
図である。
部材およびハウジング側ピン部材の配置のみを示す断面
図である。
【図６】可動スクロールに作用する自転モーメントとク
ランク軸角度との関係を示すグラフである。
ランク軸角度との関係を示すグラフである。
２…フロントハウジング（ハウジング）、３…クランク
軸、６…可動スクロール、５…クランク部、５ａ…駆動
キー、６ａ…歯部、６ｂ…端板部、７…軸受、８…ブッ
シュ、８ａ…キー溝、９…固定スクロール、９ａ…歯
部、９ｂ…端板部、１０…空間、１１…吐出口、１２…
リヤハウジング、１３…吐出マフラー、１４…逆止弁、
１５…ストッパ、１６、１７…チップシール、１９…ス
クロール側ピン部材、２１…ハウジング側ピン部材、２
２…リング部材、ＯR …自転中心、ＯS …公転中心、ε
…公転半径。
軸、６…可動スクロール、５…クランク部、５ａ…駆動
キー、６ａ…歯部、６ｂ…端板部、７…軸受、８…ブッ
シュ、８ａ…キー溝、９…固定スクロール、９ａ…歯
部、９ｂ…端板部、１０…空間、１１…吐出口、１２…
リヤハウジング、１３…吐出マフラー、１４…逆止弁、
１５…ストッパ、１６、１７…チップシール、１９…ス
クロール側ピン部材、２１…ハウジング側ピン部材、２
２…リング部材、ＯR …自転中心、ＯS …公転中心、ε
…公転半径。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−199983（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−267379（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−204692（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−42172（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F04C 18/02 311
Claims (3)
- 【請求項１】 ハウジング（２）と、 前記ハウジング（２）内に回転可能に支持されたクラン
ク軸（３）と、 前記ハウジング（２）に組付けられ、前記ハウジング
（２）と共に閉じた空間（１０）を形成する固定スクロ
ール（９）と、 前記クランク軸（３）のクランク部（５）に軸受（７）
を介して回転可能に結合し、前記閉じた空間（１０）内
で、前記クランク軸（３）の回転軸周りに公転する可動
スクロール（６）と、 前記可動スクロール（６）の端板部（６ｂ）に設けら
れ、前記ハウジング（２）側に突出した複数個のスクロ
ール側ピン部材（１９）と、 前記スクロール側ピン部材（１９）と対をなすように、
前記スクロール側ピン部材（１９）と対向して前記ハウ
ジング（２）に設けられ、前記可動スクロール（６）側
に突出したハウジング側ピン部材（２１）と、 前記対をなす両ピン部材（１９、２１）が貫通するよう
に配置された環状のリング部材（２２）とを有し、 前記対をなす両ピン部材（１９、２１）の側壁が、前記
リング部材（２２）の内壁に接触することにより、前記
軸受（７）の回転軸周りの前記可動スクロール（６）の
自転を防止するように構成されているスクロール型圧縮
機において、 前記可動スクロール（６）と前記固定スクロール（９）
とによって形成される圧縮室容積が、流体吸入完了時の
圧縮室容積の１０％〜２２％になったとき、 前記複数個のスクロール側ピン部材（１９）のうち少な
くとも２本が、前記クランク軸（３）の回転軸方向から
みて、前記可動スクロール（６）の自転中心（ＯR ）を
通り、かつ前記可動スクロール（６）の自転中心
（ＯR ）と前記可動スクロール（６）の公転中心
（ＯS ）とを通る直線（Ｌ1 ）に直角な直線（Ｌ2 ）に
対して線対称の位置に配置され、 このスクロール側ピン部材（Ａ、Ｂ）は、このスクロー
ル側ピン部材（Ａ、Ｂ）と対をなす前記ハウジング側ピ
ン部材（２１）に対して、前記可動スクロール（６）の
自転方向側に位置するように構成されていることを特徴
とするスクロール型圧縮機。 - 【請求項２】 ハウジング（２）と、 前記ハウジング（２）内に回転可能に支持されたクラン
ク軸（３）と、 前記ハウジング（２）に組付けられ、前記ハウジング
（２）と共に閉じた空間（１０）を形成する固定スクロ
ール（９）と、 前記クランク軸（３）のクランク部（５）に軸受（７）
を介して回転可能に結合し、前記閉じた空間（１０）内
で、前記クランク軸（３）の回転軸周りに公転する可動
スクロール（６）と、 前記可動スクロール（６）の端板部（６ｂ）に設けら
れ、前記ハウジング（２）側に突出した複数個の円柱状
スクロール側ピン部材（１９）と、 前記スクロール側ピン部材（１９）と対をなすように、
前記スクロール側ピン部材（１９）と対向して前記ハウ
ジング（２）に設けられ、前記可動スクロール（６）側
に突出した円柱状ハウジング側ピン部材（２１）とを有
し、 前記両ピン部材（１９、２１）の円柱側面が互いに接触
することにより、前記軸受（７）の回転軸周りに発生す
る前記可動スクロール（６）の自転を防止するように構
成されているスクロール型圧縮機において、 前記可動スクロール（６）と前記固定スクロール（９）
とによって形成される圧縮室容積が、流体吸入完了時の
圧縮室容積の１０％〜２２％になったとき、 前記複数個のスクロール側ピン部材（１９）のうち少な
くとも２本が、前記クランク軸（３）の回転軸方向から
みて、前記可動スクロール（６）の自転中心（ＯR ）を
通り、かつ前記可動スクロール（６）の自転中心
（ＯR ）と前記可動スクロール（６）の公転中心
（ＯS ）とを通る直線（Ｌ1 ）に直角な直線（Ｌ2 ）に
対して線対称の位置に配置され、 このスクロール側ピン部材（Ｃ、Ｄ）と対をなす前記ハ
ウジング側ピン部材（２１）は、このスクロール側ピン
部材（Ｃ、Ｄ）に対して、前記可動スクロール（６）の
自転方向側に位置するように構成されていることを特徴
とするスクロール型圧縮機。 - 【請求項３】 請求項１また２に記載のスクロール型圧
縮機において、 前記クランク部（５）は、前記クランク軸の回転軸に対
して偏心した位置に前記クランク軸と一体に設けられた
駆動キー（５ａ）と、 前記駆動キー（５ａ）が、前記クランク軸（３）の略径
方向に移動可能に挿入されるキー溝（８ａ）を有するブ
ッシュ（８）とから構成されていることを特徴とするス
クロール型圧縮器。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7189532A JP3028755B2 (ja) | 1995-07-25 | 1995-07-25 | スクロール型圧縮機 |
| DE69631306T DE69631306T2 (de) | 1995-07-25 | 1996-07-24 | Spiralverdichter |
| US08/685,864 US5842844A (en) | 1995-07-25 | 1996-07-24 | Scroll type compressor with improved rotation preventing means |
| EP96111934A EP0756086B1 (en) | 1995-07-25 | 1996-07-24 | Scroll type compressor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7189532A JP3028755B2 (ja) | 1995-07-25 | 1995-07-25 | スクロール型圧縮機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0942171A JPH0942171A (ja) | 1997-02-10 |
| JP3028755B2 true JP3028755B2 (ja) | 2000-04-04 |
Family
ID=16242881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7189532A Expired - Lifetime JP3028755B2 (ja) | 1995-07-25 | 1995-07-25 | スクロール型圧縮機 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5842844A (ja) |
| EP (1) | EP0756086B1 (ja) |
| JP (1) | JP3028755B2 (ja) |
| DE (1) | DE69631306T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4088392B2 (ja) * | 1998-12-09 | 2008-05-21 | 三菱重工業株式会社 | スクロール型流体機械 |
| JP4535885B2 (ja) * | 2005-01-12 | 2010-09-01 | サンデン株式会社 | スクロール型流体機械 |
| JP4884904B2 (ja) * | 2006-09-26 | 2012-02-29 | 三菱重工業株式会社 | 流体機械 |
| US7594803B2 (en) | 2007-07-25 | 2009-09-29 | Visteon Global Technologies, Inc. | Orbit control device for a scroll compressor |
| JP5155942B2 (ja) * | 2009-06-11 | 2013-03-06 | サンデン株式会社 | スクロール型流体機械 |
| DE102013200807A1 (de) | 2013-01-18 | 2014-07-24 | Mahle International Gmbh | Spiralverdichter |
| DE102013200808A1 (de) | 2013-01-18 | 2014-07-24 | Mahle International Gmbh | Spiralverdichter |
| DE102013200805A1 (de) | 2013-01-18 | 2014-07-24 | Mahle International Gmbh | Spiralverdichter |
| DE102017111778B4 (de) * | 2017-05-30 | 2019-09-19 | Hanon Systems | Vorrichtung zum Verdichten eines gasförmigen Fluids |
| DE102022119354A1 (de) * | 2022-08-02 | 2024-02-08 | OET GmbH | Scroll-Verdichter |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0668276B2 (ja) * | 1986-02-27 | 1994-08-31 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 公転型圧縮機 |
| JPH01242824A (ja) * | 1988-03-22 | 1989-09-27 | Sanden Corp | オフセット継手 |
| JPH01267379A (ja) * | 1988-04-14 | 1989-10-25 | Mitsubishi Electric Corp | スクロール流体機械 |
| JP3337831B2 (ja) * | 1993-10-21 | 2002-10-28 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | スクロール型圧縮機 |
-
1995
- 1995-07-25 JP JP7189532A patent/JP3028755B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-07-24 DE DE69631306T patent/DE69631306T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-07-24 US US08/685,864 patent/US5842844A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-07-24 EP EP96111934A patent/EP0756086B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69631306T2 (de) | 2005-02-17 |
| US5842844A (en) | 1998-12-01 |
| EP0756086A1 (en) | 1997-01-29 |
| JPH0942171A (ja) | 1997-02-10 |
| DE69631306D1 (de) | 2004-02-19 |
| EP0756086B1 (en) | 2004-01-14 |
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