JP3028756B2 - 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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- 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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- 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
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- 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、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
端部に設けられたスクロール側のピンと、これに対向す
る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、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
端部に設けられたスクロール側のピンと、これに対向す
る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】また、組付け時または自転量が０の時は、
両ピンがリングの内壁に接触するより先に、可動スクロ
ールの歯部と固定スクロールの歯部とが接触して、スク
ロールの歯部の漏れによる性能低下を防止できるよう
に、両ピンとリングとの間に、僅かに隙間が設けられて
いる。
両ピンがリングの内壁に接触するより先に、可動スクロ
ールの歯部と固定スクロールの歯部とが接触して、スク
ロールの歯部の漏れによる性能低下を防止できるよう
に、両ピンとリングとの間に、僅かに隙間が設けられて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のよう
に、両ピンとリングとの間に、僅かに隙間が設けられて
いるので、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、この自転モーメン
トによって、可動スクロールが固定スクロールに対して
自転してしまう。そして、可動スクロールが自転する
と、両歯部が正しく接触できなくなり、両歯部の複数の
接触部のうち隙間が生じる箇所が発生し、圧縮室のシー
ル性が低下し、圧縮性能が低下するという問題が生じて
いた。したがって、両歯部の接触を十分なものとするに
は、可動スクロールの自転量を小さくする必要がある。
に、両ピンとリングとの間に、僅かに隙間が設けられて
いるので、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、この自転モーメン
トによって、可動スクロールが固定スクロールに対して
自転してしまう。そして、可動スクロールが自転する
と、両歯部が正しく接触できなくなり、両歯部の複数の
接触部のうち隙間が生じる箇所が発生し、圧縮室のシー
ル性が低下し、圧縮性能が低下するという問題が生じて
いた。したがって、両歯部の接触を十分なものとするに
は、可動スクロールの自転量を小さくする必要がある。
【０００５】また、可動スクロールの自転量は、可動ス
クロールに作用する自転モーメントに応じて増減するの
で、可動スクロールの自転量を小さくするには、自転モ
ーメントが最大のときに、自転量を小さくするように自
転防止機構を構成することが設計上必要である。ところ
で、自転モーメントは、図７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／ｃｍ
2 、吐出圧力を３０ｋｇｆ／ｃｍ2 とした場合では、圧
縮室容積が、媒質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。
クロールに作用する自転モーメントに応じて増減するの
で、可動スクロールの自転量を小さくするには、自転モ
ーメントが最大のときに、自転量を小さくするように自
転防止機構を構成することが設計上必要である。ところ
で、自転モーメントは、図７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／ｃｍ
2 、吐出圧力を３０ｋｇｆ／ｃｍ2 とした場合では、圧
縮室容積が、媒質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。
【０００６】本発明は、上記点に鑑み、自転モーメント
が最大となったときに、可動スクロールの自転量が小さ
くな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。
が最大となったときに、可動スクロールの自転量が小さ
くな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。
【０００７】
【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、媒質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１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 ）上に位置するように配
置されている。
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、媒質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１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 ）上に位置するように配
置されている。
【０００８】そしてさらに、このスクロール側ピン部材
（Ａ）は、このスクロール側ピン部材（Ａ）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
ことを特徴とする。したがって、後述するように、可動
スクロール（６）の自転量（ｄθ）を小さくすることが
できる。延いては、両スクロールの歯部（６ａ、９ａ）
が確実に接触することができ、両歯部（６ａ、９ａ）に
よって形成される圧縮室のシールが完全なものとなり、
確実に圧縮することができる。
（Ａ）は、このスクロール側ピン部材（Ａ）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
ことを特徴とする。したがって、後述するように、可動
スクロール（６）の自転量（ｄθ）を小さくすることが
できる。延いては、両スクロールの歯部（６ａ、９ａ）
が確実に接触することができ、両歯部（６ａ、９ａ）に
よって形成される圧縮室のシールが完全なものとなり、
確実に圧縮することができる。
【０００９】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、媒質吸入完
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
１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 ）上に配置されている。
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、媒質吸入完
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
１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 ）上に配置されている。
【００１０】そしてさらに、このスクロール側ピン部材
（Ｂ）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（Ｂ）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。したがって、後述するよ
うに、可動スクロール（６）の自転量（ｄθ）を小さく
することができる。
（Ｂ）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（Ｂ）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。したがって、後述するよ
うに、可動スクロール（６）の自転量（ｄθ）を小さく
することができる。
【００１１】
【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。
【００１２】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。
【００１３】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。
【００１４】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。
【００１５】固定スクロール９の端板９ｂのほぼ中央部
には、圧縮された媒質を吐出する吐出口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、圧縮媒質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、圧縮された媒質を吐出する吐出口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、圧縮媒質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。
【００１６】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（本実施例の形態では、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
実施例の形態では、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（本実施例
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（本実施例の形態では、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
実施例の形態では、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（本実施例
の形態では、高炭素クロム軸受鋼鋼材）製である。
【００１７】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、５を用いて述べる。なお、図
４、５におけるリング部材２２は、その内径のみを示し
ており、外径は省略してある。
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、５を用いて述べる。なお、図
４、５におけるリング部材２２は、その内径のみを示し
ており、外径は省略してある。
【００１８】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、５の点ＯR）周りに作用し、そ
の向きは、本実施例の形態では、時計周りの向きであ
る。図４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
とリング部材２２）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、図５に示
すように、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、リング部材２２も同
様に、２２ａ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、５の点ＯR）周りに作用し、そ
の向きは、本実施例の形態では、時計周りの向きであ
る。図４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
とリング部材２２）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、図５に示
すように、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、リング部材２２も同
様に、２２ａ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。
【００１９】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、媒質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１本（本実施例の形態で
は、図３に示すＡ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
直線に直角Ｌ1 な直線Ｌ2 上に配置されている。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、媒質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１本（本実施例の形態で
は、図３に示すＡ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
直線に直角Ｌ1 な直線Ｌ2 上に配置されている。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。
【００２０】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５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。 ｄ1 ：スクロール側ピン部材１９の直径を示す。 ｄ2 ：ハウジング側ピン部材２１の直径を示す。
ール側ピン部材１９の配置位置について、図５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。 ｄ1 ：スクロール側ピン部材１９の直径を示す。 ｄ2 ：ハウジング側ピン部材２１の直径を示す。
【００２１】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。 Ｌ1 ：自転中心ＯR と公転中心ＯS とを通る直線を示
す。
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。 Ｌ1 ：自転中心ＯR と公転中心ＯS とを通る直線を示
す。
【００２２】Ｌ2 ：自転中心ＯR を通り、直線Ｌ1 と直
交する直線を示す。 θ ：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） ｄθ：可動スクロール６の自転量（ｒａｄ）を示す。 ｚ ：スクロール側ピン部材１９の移動量を示す。
交する直線を示す。 θ ：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） ｄθ：可動スクロール６の自転量（ｒａｄ）を示す。 ｚ ：スクロール側ピン部材１９の移動量を示す。
【００２３】ｘ ：移動後のスクロール側ピン部材１９
ａの中心からハウジング側ピン部材２１中心までの距離
を示す。 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とリング部材２２の内径との隙間は僅かなので、可
動スクロール６の自転量ｄθは微小で、これに伴うスク
ロール側ピン部材１９の移動量ｚは、図５に示すよう
に、直線移動するものとみなしてよい。
ａの中心からハウジング側ピン部材２１中心までの距離
を示す。 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とリング部材２２の内径との隙間は僅かなので、可
動スクロール６の自転量ｄθは微小で、これに伴うスク
ロール側ピン部材１９の移動量ｚは、図５に示すよう
に、直線移動するものとみなしてよい。
【００２４】そこで、斜線部の三角形に余弦定理を適用
すれば、数式１となる。
すれば、数式１となる。
【００２５】
【数１】ｘ2 ＝ｚ2 ＋ε2 ＋２・ｚ・ε・ｃｏｓθ 次に、上記数式１よりｚを求めれば、数式２となる。
【００２６】
【数２】ｚ＝−ε・ｃｏｓθ＋（ｘ2 −ε2 ・ｓｉｎ2
θ）1/2 （ｚ≧０） 次に、移動量ｚの最小値を求めるために、数式２をθで
偏微分すれば、数式３となる。
θ）1/2 （ｚ≧０） 次に、移動量ｚの最小値を求めるために、数式２をθで
偏微分すれば、数式３となる。
【００２７】
【数３】∂ｚ／∂θ＝（ε・ｓｉｎθ・（−ε・ｃｏｓ
θ＋（ｘ2 −ε2 ・ｓｉｎ2 θ）1/2 ）／（ｘ2 −ε2
・ｓｉｎ2 θ）1/2 さらに、数式３を変形すれば、
θ＋（ｘ2 −ε2 ・ｓｉｎ2 θ）1/2 ）／（ｘ2 −ε2
・ｓｉｎ2 θ）1/2 さらに、数式３を変形すれば、
【００２８】
【数４】∂ｚ／∂θ＝（ε・ｓｉｎθ・ｚ）／（ｘ2 −
ε2 ・ｓｉｎ2 θ）1/2 ≧０ となる。したがって、θが０（ｒａｄ）からπ／２（ｒ
ａｄ）の範囲では、スクロール側ピン部材１９の移動量
ｚの変化率は０以上なので、移動量ｚは、θ＝０で最小
値をとる。また、前述のように、移動量ｚは微小量なの
で、可動スクロール６の自転量ｄθは、ｚ／Ｒとなり、
自転量ｄθもθ＝０で最小値をとなる。
ε2 ・ｓｉｎ2 θ）1/2 ≧０ となる。したがって、θが０（ｒａｄ）からπ／２（ｒ
ａｄ）の範囲では、スクロール側ピン部材１９の移動量
ｚの変化率は０以上なので、移動量ｚは、θ＝０で最小
値をとる。また、前述のように、移動量ｚは微小量なの
で、可動スクロール６の自転量ｄθは、ｚ／Ｒとなり、
自転量ｄθもθ＝０で最小値をとなる。
【００２９】ここで、ｘ＝（Ｄ−ｄ1 / ２−ｄ2 / ２）
であることを考慮して最小移動量ｚを求めれば、
であることを考慮して最小移動量ｚを求めれば、
【００３０】
【数５】ｚ＝（Ｄ−ｄ1 / ２−ｄ2 / ２）−ε となる。以上の説明から明らかなように、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 上（θ＝０）に、スクロール
側ピン部材１９を配置することによって、可動スクロー
ル６の自転量を小さくすることができる。延いては、両
スクロールの歯部６ａ、９ａが確実に接触することがで
き、両歯部６ａ、９ａによって形成される圧縮室のシー
ルが完全なものとなり、確実に圧縮することができる。
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 上（θ＝０）に、スクロール
側ピン部材１９を配置することによって、可動スクロー
ル６の自転量を小さくすることができる。延いては、両
スクロールの歯部６ａ、９ａが確実に接触することがで
き、両歯部６ａ、９ａによって形成される圧縮室のシー
ルが完全なものとなり、確実に圧縮することができる。
【００３１】（第２実施形態）上述の発明の第１実施形
態実施は、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、実施することができる。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Ｌ
2 上（θ＝０）に、スクロール側ピン部材１９を配置す
る。なお、図６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。
態実施は、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、実施することができる。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Ｌ
2 上（θ＝０）に、スクロール側ピン部材１９を配置す
る。なお、図６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。
【００３２】さらに、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。
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。
【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】可動スクロールに自転モーメントが作用する前
のスクロール側ピン部材、ハウジング側ピン部材および
リング部材の状態を示す説明図である。
のスクロール側ピン部材、ハウジング側ピン部材および
リング部材の状態を示す説明図である。
【図５】可動スクロールに自転モーメントが作用後のス
クロール側ピン部材、ハウジング側ピン部材およびリン
グ部材の状態を示す説明図である。
クロール側ピン部材、ハウジング側ピン部材およびリン
グ部材の状態を示す説明図である。
【図６】本発明の第１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７】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９−42171（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、媒質吸入完了時の
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１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 ）上
に配置され、 このスクロール側ピン部材（Ａ）は、このスクロール側
ピン部材（Ａ）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、媒質吸入完了時の
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１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 ）上
に配置され、 このスクロール側ピン部材（Ｂ）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
（Ｂ）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 |
|---|---|---|---|
| JP7189533A JP3028756B2 (ja) | 1995-07-25 | 1995-07-25 | スクロール型圧縮機 |
| DE1996631307 DE69631307T2 (de) | 1995-07-25 | 1996-07-24 | Spiralverdichter |
| EP96111938A EP0756087B1 (en) | 1995-07-25 | 1996-07-24 | Scroll type compressor |
| US08/685,839 US5795141A (en) | 1995-07-25 | 1996-07-24 | Scroll type compressor having anti-rotation pin members |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7189533A JP3028756B2 (ja) | 1995-07-25 | 1995-07-25 | スクロール型圧縮機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0942172A JPH0942172A (ja) | 1997-02-10 |
| JP3028756B2 true JP3028756B2 (ja) | 2000-04-04 |
Family
ID=16242900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7189533A Expired - Fee Related JP3028756B2 (ja) | 1995-07-25 | 1995-07-25 | スクロール型圧縮機 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5795141A (ja) |
| EP (1) | EP0756087B1 (ja) |
| JP (1) | JP3028756B2 (ja) |
| DE (1) | DE69631307T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7905716B2 (en) | 2006-04-28 | 2011-03-15 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Scroll compressor |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000220584A (ja) * | 1999-02-02 | 2000-08-08 | Toyota Autom Loom Works Ltd | スクロール型圧縮機 |
| 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 |
| JP5342137B2 (ja) * | 2007-12-27 | 2013-11-13 | 三菱重工業株式会社 | スクロール圧縮機 |
| 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 |
| KR101586473B1 (ko) * | 2014-04-30 | 2016-01-19 | (주)이컴프 | 스크롤 압축기 |
| WO2017208489A1 (ja) * | 2016-05-30 | 2017-12-07 | 三菱電機株式会社 | スクロール圧縮機 |
| CN114183353A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-03-15 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种用于涡旋式压缩机的支架组件及涡旋压缩机 |
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 JP7189533A patent/JP3028756B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-07-24 EP EP96111938A patent/EP0756087B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-07-24 US US08/685,839 patent/US5795141A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-07-24 DE DE1996631307 patent/DE69631307T2/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7905716B2 (en) | 2006-04-28 | 2011-03-15 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Scroll compressor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0942172A (ja) | 1997-02-10 |
| DE69631307T2 (de) | 2004-11-18 |
| EP0756087B1 (en) | 2004-01-14 |
| EP0756087A1 (en) | 1997-01-29 |
| DE69631307D1 (de) | 2004-02-19 |
| US5795141A (en) | 1998-08-18 |
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Legal Events
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