JP3248939B2 - 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
- 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
- F04C29/0021—Systems for the equilibration of forces acting on the pump
-
- 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
- F04C2240/00—Components
- F04C2240/80—Other components
- F04C2240/807—Balance weight, counterweight
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は回転型容積式流体圧縮
機に関するもので、特にうずまき体を有する一対のスク
ロール部材が、互に角度をずらせてかみ合うように重ね
合わされており、両うずまき体間に形成される流体ポケ
ットが、これらスクロール部材の相対的な円軌道運動に
よって中心方向へ移動し、その容積が減少されて流体の
圧縮が行なわれるようにした所謂スクロール型圧縮機に
関するものである。
機に関するもので、特にうずまき体を有する一対のスク
ロール部材が、互に角度をずらせてかみ合うように重ね
合わされており、両うずまき体間に形成される流体ポケ
ットが、これらスクロール部材の相対的な円軌道運動に
よって中心方向へ移動し、その容積が減少されて流体の
圧縮が行なわれるようにした所謂スクロール型圧縮機に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】このようなスクロール型圧縮機は、米国
特許第８０１，１８２号明細書を初めとする多くの特許
や文献に開示され、その動作原理は良く知られている。
スクロール型圧縮機においては、互いにかみ合っている
一対のうずまき体の線接触部間に、一個以上の流体ポケ
ットが形成され、スクロール部材の相対的な円軌道運動
によって線接触部が、うずまき体表面に沿って中心方向
へ移動することによって、流体ポケットが容積を減少し
て流体の圧縮を行なうものであるため、線接触部のシー
ル力を充分に確保する必要がある。しかしながら、シー
ル力を確保するために、接触力を大きくすると、うずま
き体同士の接触面に摩耗が発生することになる。このた
め、両うずまき体の接触力は、必要なシール性を与えな
がらも接触による摩耗を生じない適当な値にする必要が
ある。また、固定されたクランク半径で駆動した場合、
うずまき体の製造上の寸法誤差によって、この接触力は
常に一定に保たれるわけではないし、寸法誤差を小さく
しようとすると製造が困難となる。
特許第８０１，１８２号明細書を初めとする多くの特許
や文献に開示され、その動作原理は良く知られている。
スクロール型圧縮機においては、互いにかみ合っている
一対のうずまき体の線接触部間に、一個以上の流体ポケ
ットが形成され、スクロール部材の相対的な円軌道運動
によって線接触部が、うずまき体表面に沿って中心方向
へ移動することによって、流体ポケットが容積を減少し
て流体の圧縮を行なうものであるため、線接触部のシー
ル力を充分に確保する必要がある。しかしながら、シー
ル力を確保するために、接触力を大きくすると、うずま
き体同士の接触面に摩耗が発生することになる。このた
め、両うずまき体の接触力は、必要なシール性を与えな
がらも接触による摩耗を生じない適当な値にする必要が
ある。また、固定されたクランク半径で駆動した場合、
うずまき体の製造上の寸法誤差によって、この接触力は
常に一定に保たれるわけではないし、寸法誤差を小さく
しようとすると製造が困難となる。
【０００３】これらの問題を解決するために、従来のス
クロール型圧縮機においては、動力伝達機構は、例えば
実開昭５７−８３２９１号公報に記載されているような
構造とするのが普通である。すなわち、動力伝達機構は
動力を受入れるシャフト、シャフトに連動する偏心した
ブッシュ、ブッシュに取付けられるバランスウェイト、
バランスウェイトを取付けるリベット、ブッシュと可動
スクロールを連結するラジアルベアリング等で構成され
る。ブッシュは、可動スクロールのうずまき体とは反対
側の面上に形成された内部にラジアルベアリングが圧入
されているボスを回転自在に支持しており、ブッシュの
偏心穴にはシャフトの駆動ピンが回転自在に嵌合されて
いる。さらに、可動スクロール部材の動的アンバランス
を相殺するために、ブッシュにはリベットによってバラ
ンスウェイトが取り付けられている。
クロール型圧縮機においては、動力伝達機構は、例えば
実開昭５７−８３２９１号公報に記載されているような
構造とするのが普通である。すなわち、動力伝達機構は
動力を受入れるシャフト、シャフトに連動する偏心した
ブッシュ、ブッシュに取付けられるバランスウェイト、
バランスウェイトを取付けるリベット、ブッシュと可動
スクロールを連結するラジアルベアリング等で構成され
る。ブッシュは、可動スクロールのうずまき体とは反対
側の面上に形成された内部にラジアルベアリングが圧入
されているボスを回転自在に支持しており、ブッシュの
偏心穴にはシャフトの駆動ピンが回転自在に嵌合されて
いる。さらに、可動スクロール部材の動的アンバランス
を相殺するために、ブッシュにはリベットによってバラ
ンスウェイトが取り付けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のスク
ロール型圧縮機の構成では、ボス部内の可動スクロール
側板側は行き止まりであり、ブッシュが挿入された状態
ではボス部内部の潤滑用の流体はよどんだ状態になっ
て、流体の流れができにくい。そのためボス部内部のラ
ジアルベアリングは潤滑不良になりやすく、それがブッ
シュ表面のフレーキングやラジアルベアリングの破損な
どにつながり、圧縮機の耐久性を低下させる原因となっ
ていた。また、ブッシュの表面は大きな荷重の下にラジ
アルベアリングが転動するため、研磨加工が必要になる
ので、加工の都合上、ブッシュとバランスウェイトは別
体として切削加工し、ブッシュには研磨加工を施した後
にリベット等の手段によってそれらを一体化する必要が
ある。しかしながら、圧縮機を高速回転させた場合、バ
ランスウェイトに作用する遠心力Ｆ＝ｍｒω2 （Ｆ；遠
心力、ｍ；バランスウェイト質量、ｒ；バランスウェイ
ト重心のシャフト中心からの距離、ω；角速度）は、回
転数の２乗に比例して増大するためきわめて大きな値と
なる。そのため、接合部においてリベット切損等による
破壊が生じるという問題もあった。
ロール型圧縮機の構成では、ボス部内の可動スクロール
側板側は行き止まりであり、ブッシュが挿入された状態
ではボス部内部の潤滑用の流体はよどんだ状態になっ
て、流体の流れができにくい。そのためボス部内部のラ
ジアルベアリングは潤滑不良になりやすく、それがブッ
シュ表面のフレーキングやラジアルベアリングの破損な
どにつながり、圧縮機の耐久性を低下させる原因となっ
ていた。また、ブッシュの表面は大きな荷重の下にラジ
アルベアリングが転動するため、研磨加工が必要になる
ので、加工の都合上、ブッシュとバランスウェイトは別
体として切削加工し、ブッシュには研磨加工を施した後
にリベット等の手段によってそれらを一体化する必要が
ある。しかしながら、圧縮機を高速回転させた場合、バ
ランスウェイトに作用する遠心力Ｆ＝ｍｒω2 （Ｆ；遠
心力、ｍ；バランスウェイト質量、ｒ；バランスウェイ
ト重心のシャフト中心からの距離、ω；角速度）は、回
転数の２乗に比例して増大するためきわめて大きな値と
なる。そのため、接合部においてリベット切損等による
破壊が生じるという問題もあった。
【０００５】本発明の目的は、従来のスクロール型圧縮
機が有するこれらの問題を解消して、耐久性に優れ、高
速運転が可能なスクロール型圧縮機を提供することであ
る。本発明の更に他の目的は、部品点数が少なく、構造
が簡単であり、製造が容易で、小型化も可能なスクロー
ル型圧縮機を提供することである。
機が有するこれらの問題を解消して、耐久性に優れ、高
速運転が可能なスクロール型圧縮機を提供することであ
る。本発明の更に他の目的は、部品点数が少なく、構造
が簡単であり、製造が容易で、小型化も可能なスクロー
ル型圧縮機を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決するための手段として、吸入ポートと排出ポートを
有する圧縮機ハウジングと、側板上に形成されたうずま
き体からなり前記圧縮機ハウジング内に固定された固定
スクロール部材と、側板上に形成されたうずまき体から
なり前記固定スクロール部材と中心をずらして噛み合う
ように組み込まれた可動スクロール部材と、前記圧縮機
ハウジング内に回転自在に支持されるとともに、軸心に
対して偏心した位置に駆動ピンを有するシャフトと、前
記シャフトの前記駆動ピンを受け入れる偏心穴及び前記
可動スクロール部材の前記側板に軸方向に設けられた円
柱状突起をラジアルベアリングを介して受け入れる両端
の開放している軸方向の大径穴をいずれも組み立て状態
で前記シャフトの軸心に対して偏心した位置に開口させ
ているバランスウェイトと、前記可動スクロール部材の
前記側板に係合している自転阻止兼スラスト支持機構と
を有し、前記シャフトは前記駆動ピン及び前記バランス
ウェイトを介して前記可動スクロール部材の前記円柱状
突起に公転運動のみを伝達するように構成されていると
ともに、前記バランスウェイトに形成された両端の開放
している軸方向の前記大径穴の両端が、それらに対向す
る何らかの面によって閉塞されることがなく、それらの
面との間に、前記ラジアルベアリングのための潤滑油が
流れる潤滑油通路が残るようにしたことを特徴とするス
クロール型圧縮機を提供する。
解決するための手段として、吸入ポートと排出ポートを
有する圧縮機ハウジングと、側板上に形成されたうずま
き体からなり前記圧縮機ハウジング内に固定された固定
スクロール部材と、側板上に形成されたうずまき体から
なり前記固定スクロール部材と中心をずらして噛み合う
ように組み込まれた可動スクロール部材と、前記圧縮機
ハウジング内に回転自在に支持されるとともに、軸心に
対して偏心した位置に駆動ピンを有するシャフトと、前
記シャフトの前記駆動ピンを受け入れる偏心穴及び前記
可動スクロール部材の前記側板に軸方向に設けられた円
柱状突起をラジアルベアリングを介して受け入れる両端
の開放している軸方向の大径穴をいずれも組み立て状態
で前記シャフトの軸心に対して偏心した位置に開口させ
ているバランスウェイトと、前記可動スクロール部材の
前記側板に係合している自転阻止兼スラスト支持機構と
を有し、前記シャフトは前記駆動ピン及び前記バランス
ウェイトを介して前記可動スクロール部材の前記円柱状
突起に公転運動のみを伝達するように構成されていると
ともに、前記バランスウェイトに形成された両端の開放
している軸方向の前記大径穴の両端が、それらに対向す
る何らかの面によって閉塞されることがなく、それらの
面との間に、前記ラジアルベアリングのための潤滑油が
流れる潤滑油通路が残るようにしたことを特徴とするス
クロール型圧縮機を提供する。
【０００７】
【作用】固定スクロール部材に対して中心をずらして噛
み合う可動スクロール部材に自転を伴わない公転運動を
与えることによって、それらのスクロール部材のうずま
き体の間に形成される流体ポケットが外周部から中心部
へ移動し、それと共に流体ポケットの容積が縮小するこ
とを利用して、吸入ポートから吸入された流体を圧縮し
て排出ポートへ排出するという、スクロール型圧縮機と
しての基本的な作動は従来のものと変わらないが、本発
明においては、組み立て状態でバランスウェイト上のシ
ャフトの軸心からみた偏心位置に、シャフトの駆動ピン
を受け入れる偏心穴と、可動スクロール部材の側板に軸
方向に設けられた円柱状突起をラジアルベアリングを介
して受け入れる大径穴とを開口させており、しかも、そ
の大径穴は両端が開放するとともに、大径穴の両端に対
向する可動スクロール部材の側板やシャフトに形成され
た円盤部等の面によって閉塞されることがなく、それら
の面との間にラジアルベアリングのための潤滑油が流れ
る潤滑油通路が残るように、バランスウェイトを貫通し
て設けられている。
み合う可動スクロール部材に自転を伴わない公転運動を
与えることによって、それらのスクロール部材のうずま
き体の間に形成される流体ポケットが外周部から中心部
へ移動し、それと共に流体ポケットの容積が縮小するこ
とを利用して、吸入ポートから吸入された流体を圧縮し
て排出ポートへ排出するという、スクロール型圧縮機と
しての基本的な作動は従来のものと変わらないが、本発
明においては、組み立て状態でバランスウェイト上のシ
ャフトの軸心からみた偏心位置に、シャフトの駆動ピン
を受け入れる偏心穴と、可動スクロール部材の側板に軸
方向に設けられた円柱状突起をラジアルベアリングを介
して受け入れる大径穴とを開口させており、しかも、そ
の大径穴は両端が開放するとともに、大径穴の両端に対
向する可動スクロール部材の側板やシャフトに形成され
た円盤部等の面によって閉塞されることがなく、それら
の面との間にラジアルベアリングのための潤滑油が流れ
る潤滑油通路が残るように、バランスウェイトを貫通し
て設けられている。
【０００８】従って、大径穴はその一端の開口から他端
の開口へ潤滑油が流通可能になり、その中に設けられた
ラジアルベアリングは十分に潤滑され、スクロール型圧
縮機において最も大きな荷重が作用するラジアルベアリ
ングが潤滑不良によって破損する恐れがなくなる。ま
た、可動スクロール部材の側板に軸方向に設けられた円
柱状突起は、一体のバランスウェイトに設けられた大径
穴によりラジアルベアリングを介して公転運動するよう
に駆動されるので、従来のスクロール型圧縮機のよう
に、可動スクロール部材の側板に形成されたボス部に挿
入されるブッシュをバランスウェイトに組み付けて一体
化したものにより駆動されるものではないので、駆動機
構が堅牢になり、構造が簡単で小型化される。
の開口へ潤滑油が流通可能になり、その中に設けられた
ラジアルベアリングは十分に潤滑され、スクロール型圧
縮機において最も大きな荷重が作用するラジアルベアリ
ングが潤滑不良によって破損する恐れがなくなる。ま
た、可動スクロール部材の側板に軸方向に設けられた円
柱状突起は、一体のバランスウェイトに設けられた大径
穴によりラジアルベアリングを介して公転運動するよう
に駆動されるので、従来のスクロール型圧縮機のよう
に、可動スクロール部材の側板に形成されたボス部に挿
入されるブッシュをバランスウェイトに組み付けて一体
化したものにより駆動されるものではないので、駆動機
構が堅牢になり、構造が簡単で小型化される。
【０００９】
【実施例】図１に示すように、本発明の実施例であるス
クロール型圧縮機は、アルミニウムあるいはアルミニウ
ム合金で作られたフロントハウジング１と、カップ状部
２０２を有するリヤハウジング２からなる圧縮機ハウジ
ングを有する。フロントハウジング１は、シャフト６を
挿通させるための同心円状の内部形状を有しており、背
面には内部形状と同心円状の環状突起１０２が形成され
ている。リヤハウジング２のカップ状部２０２は、その
開口部をフロントハウジング１の環状突起１０２に嵌合
し、ボルト等の手段で固着されている。なお、Ｏリング
１３が接合部に挾持されてシールを行っている。
クロール型圧縮機は、アルミニウムあるいはアルミニウ
ム合金で作られたフロントハウジング１と、カップ状部
２０２を有するリヤハウジング２からなる圧縮機ハウジ
ングを有する。フロントハウジング１は、シャフト６を
挿通させるための同心円状の内部形状を有しており、背
面には内部形状と同心円状の環状突起１０２が形成され
ている。リヤハウジング２のカップ状部２０２は、その
開口部をフロントハウジング１の環状突起１０２に嵌合
し、ボルト等の手段で固着されている。なお、Ｏリング
１３が接合部に挾持されてシールを行っている。
【００１０】シャフト６の内端に形成された円盤部６０
５には、図１から明らかなように、中心からずれた位置
に駆動ピン６０１が軸方向へ突出するように設けられて
いる。そして、シャフト６は、その端部に形成された円
盤部６０５と段部６０６とを、フロントハウジング１の
内部に設けられたボールベアリング１０によって回転可
能に支持されている。フロントハウジング１は、また、
シャフト６を取り巻くように前方に伸びたスリーブ１０
１を有している。シール機構１１は、フロントハウジン
グ１内部に挿入されており、シャフト６の軸シールを行
っている。スリーブ１０１の外面上には図示しない電磁
クラッチが装着され、外部駆動源（例えば自動車の走行
用エンジン）の回転をベルトを介して受け入れてシャフ
ト６に伝達する。
５には、図１から明らかなように、中心からずれた位置
に駆動ピン６０１が軸方向へ突出するように設けられて
いる。そして、シャフト６は、その端部に形成された円
盤部６０５と段部６０６とを、フロントハウジング１の
内部に設けられたボールベアリング１０によって回転可
能に支持されている。フロントハウジング１は、また、
シャフト６を取り巻くように前方に伸びたスリーブ１０
１を有している。シール機構１１は、フロントハウジン
グ１内部に挿入されており、シャフト６の軸シールを行
っている。スリーブ１０１の外面上には図示しない電磁
クラッチが装着され、外部駆動源（例えば自動車の走行
用エンジン）の回転をベルトを介して受け入れてシャフ
ト６に伝達する。
【００１１】フロントハウジング１によって開口部を閉
じられたカップ状部２０２内には、うずまき体３０１と
側板３０５からなる固定スクロール部材３、うずまき体
４０１と側板４０５からなる可動スクロール部材４、可
動スクロール駆動機構（後に詳述する）、および可動ス
クロール部材４の自転阻止兼スラスト支持機構８が設け
られている。固定スクロール部材３は、うずまき体３０
１とは反対側の面を、リヤハウジング２の円筒状支持部
２０１の端面に接触させた状態で、外側から円筒状支持
部２０１を貫通する図示しないボルトにより固定されて
いる。また固定スクロール部材３の外周面と、カップ状
部２０２の内面との間はＯリング１４によってシールさ
れている。従ってカップ状部２０２の内部は、前方の室
２０５と後方の室２０６とに分離される。
じられたカップ状部２０２内には、うずまき体３０１と
側板３０５からなる固定スクロール部材３、うずまき体
４０１と側板４０５からなる可動スクロール部材４、可
動スクロール駆動機構（後に詳述する）、および可動ス
クロール部材４の自転阻止兼スラスト支持機構８が設け
られている。固定スクロール部材３は、うずまき体３０
１とは反対側の面を、リヤハウジング２の円筒状支持部
２０１の端面に接触させた状態で、外側から円筒状支持
部２０１を貫通する図示しないボルトにより固定されて
いる。また固定スクロール部材３の外周面と、カップ状
部２０２の内面との間はＯリング１４によってシールさ
れている。従ってカップ状部２０２の内部は、前方の室
２０５と後方の室２０６とに分離される。
【００１２】前方の室には、可動スクロール部材４が配
置されている。可動スクロール部材４は側板４０５とそ
の一面に固定されたうずまき体４０１からなり、うずま
き体４０１は、うずまき体３０１と１８０°の角度ずれ
をもってかみ合わされて、両うずまき体３０１，４０１
の間に流体ポケット２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを
形成している。可動スクロール部材４は、後述する駆動
機構と連結されていて、シャフト６の回転によって、半
径Ｒ0 の円軌道上を公転運動するようになっており、こ
れによって、前述の流体ポケットによる流体の圧縮が行
われる。なお、このとき自転阻止機構８によって可動ス
クロール部材４の回転（自転）は阻止される。円軌道の
半径Ｒ0 は、一般に 〔（うずまき体のピッチ）−（うずまき体の壁厚）×
２〕÷２ で与えられる。
置されている。可動スクロール部材４は側板４０５とそ
の一面に固定されたうずまき体４０１からなり、うずま
き体４０１は、うずまき体３０１と１８０°の角度ずれ
をもってかみ合わされて、両うずまき体３０１，４０１
の間に流体ポケット２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを
形成している。可動スクロール部材４は、後述する駆動
機構と連結されていて、シャフト６の回転によって、半
径Ｒ0 の円軌道上を公転運動するようになっており、こ
れによって、前述の流体ポケットによる流体の圧縮が行
われる。なお、このとき自転阻止機構８によって可動ス
クロール部材４の回転（自転）は阻止される。円軌道の
半径Ｒ0 は、一般に 〔（うずまき体のピッチ）−（うずまき体の壁厚）×
２〕÷２ で与えられる。
【００１３】次に、可動スクロールの駆動機構を図１の
外に図２をも参照して説明する。フロントハウジング１
内にボールベアリング１０によって支持されているシャ
フト６の内端には円盤部６０５が形成されており、その
中心からずれた位置に駆動ピン６０１が軸方向へ突出す
るように設けられている点は前述のとおりである。
外に図２をも参照して説明する。フロントハウジング１
内にボールベアリング１０によって支持されているシャ
フト６の内端には円盤部６０５が形成されており、その
中心からずれた位置に駆動ピン６０１が軸方向へ突出す
るように設けられている点は前述のとおりである。
【００１４】一方、可動スクロール部材４の側板４０５
には、うずまき体４０１とは反対側の面に円柱状突起４
０２が形成されている。またリング５は、円筒形状ある
いはそれに近い形状を成しており、円柱状突起４０２上
に圧入等の手段で固着されている。リング５の材質は、
例えば、高炭素鋼、軸受け鋼等に焼入れ処理を施したも
の、または、合金鋼に浸炭焼入れ処理を施したもの等、
高硬度を有する材料を使用する。
には、うずまき体４０１とは反対側の面に円柱状突起４
０２が形成されている。またリング５は、円筒形状ある
いはそれに近い形状を成しており、円柱状突起４０２上
に圧入等の手段で固着されている。リング５の材質は、
例えば、高炭素鋼、軸受け鋼等に焼入れ処理を施したも
の、または、合金鋼に浸炭焼入れ処理を施したもの等、
高硬度を有する材料を使用する。
【００１５】バランスウェイト７は、図２に示す様に可
動スクロール部材４等、シャフト６の中心に対して偏心
している部材のモーメントを相殺するための適当な肉厚
を持ち、円柱と半円あるいは扇形、またはそれに近い形
状を組合せた形状を有しており、軸方向に貫通した大径
穴７０１、および回転中心からはずれた位置に軸方向に
貫通した偏心穴７０２を有している。大径穴７０１の中
には、リング５、すなわち可動スクロール部材４の円柱
状突起４０２がラジアルベアリング９を介して回転自在
に支持されている。偏心穴７０２中には、駆動ピン６０
１が回転可能に嵌合され、サークリップ等により抜け止
めされている。なお、大径穴７０１の両端は開放されて
いるが、組み立て状態において、大径穴７０１の両端
が、それらに対向している可動スクロール部材４の側板
４０５の背面や、シャフト６の円盤部６０５の面等によ
って閉塞されることがなく、それらの面との間にラジア
ルベアリング９のための潤滑油が流れる潤滑油通路が残
るようになっている。
動スクロール部材４等、シャフト６の中心に対して偏心
している部材のモーメントを相殺するための適当な肉厚
を持ち、円柱と半円あるいは扇形、またはそれに近い形
状を組合せた形状を有しており、軸方向に貫通した大径
穴７０１、および回転中心からはずれた位置に軸方向に
貫通した偏心穴７０２を有している。大径穴７０１の中
には、リング５、すなわち可動スクロール部材４の円柱
状突起４０２がラジアルベアリング９を介して回転自在
に支持されている。偏心穴７０２中には、駆動ピン６０
１が回転可能に嵌合され、サークリップ等により抜け止
めされている。なお、大径穴７０１の両端は開放されて
いるが、組み立て状態において、大径穴７０１の両端
が、それらに対向している可動スクロール部材４の側板
４０５の背面や、シャフト６の円盤部６０５の面等によ
って閉塞されることがなく、それらの面との間にラジア
ルベアリング９のための潤滑油が流れる潤滑油通路が残
るようになっている。
【００１６】シャフト６の中心ＯS 、大径穴７０１従っ
てリング５の中心ＯC 、偏心穴７０２従って駆動ピン６
０１の中心ＯD の位置関係は、図３に示したとおりであ
る。即ち、この状態でＯS とＯC 間の距離はほぼ前述し
た軌道半径ＲO に選ばれ、駆動ピン６０１の偏心距離ξ
1 と、偏心穴７０２の偏心距離ξ2 は、駆動ピン６０１
を偏心穴７０２に嵌合させたとき、両者の中心ＯD が、
ＯC を通りＯC とＯSを結ぶ線に直交する線に関してＯ
S とは同じ側であって、ＯC とＯS とを結ぶ線よりも、
シャフト６の回転方向（図３に示す矢印Ａの向き）に遅
れた位置にあるように組立てられるように選ばれる。
てリング５の中心ＯC 、偏心穴７０２従って駆動ピン６
０１の中心ＯD の位置関係は、図３に示したとおりであ
る。即ち、この状態でＯS とＯC 間の距離はほぼ前述し
た軌道半径ＲO に選ばれ、駆動ピン６０１の偏心距離ξ
1 と、偏心穴７０２の偏心距離ξ2 は、駆動ピン６０１
を偏心穴７０２に嵌合させたとき、両者の中心ＯD が、
ＯC を通りＯC とＯSを結ぶ線に直交する線に関してＯ
S とは同じ側であって、ＯC とＯS とを結ぶ線よりも、
シャフト６の回転方向（図３に示す矢印Ａの向き）に遅
れた位置にあるように組立てられるように選ばれる。
【００１７】駆動機構はこのように構成されているの
で、大径穴７０１の中心ＯC は駆動ピン６０１、従って
その中心ＯD を中心とし、半径ξ2 を持つ円弧上を動く
ことが可能となる。即ち、シャフト６が回転すると、バ
ランスウェイト７が駆動ピン６０１に押されて大径穴７
０１の中心ＯC がＯS から離れようとする力が働き、可
動スクロール部材４のうずまき体の面が固定スクロール
部材３のうずまき体３０１の面に当接（線接触）する。
従って可動スクロール部材４の中心はシャフト６の中心
ＯS の周りを半径ＲO をもって軌道運動（公転）をす
る。このとき、可動スクロール部材４は自転阻止機構８
によって回転を阻止されているので、軌道運動のみを行
い自転はしない。一方バランスウェイト７は主軸の回転
と同じ速度で回転を行う。可動スクロール部材４のこの
軌道運動によって、前述のように流体ポケット２０ａ〜
ｄが順次内方へ移動して、その容積が縮小することによ
り流体の圧縮が行われる。このとき、圧縮すべき流体を
前方の室２０５に供給するためカップ状部２０２に図示
しない流体吸入ポートを備える。一方圧縮された流体を
後方の室２０６へ吐出するために、固定スクロール部材
３の側板３０５の中央部に吐出孔３０２と吐出弁１２を
形成し、後方の室２０６を外部流体回路に接続する排出
ポート２０３を、リヤハウジング２に設ける。なお、う
ずまき体３０１と４０１の線接触部は、常に中心軸ＯS
とＯC を含む平面上にある。
で、大径穴７０１の中心ＯC は駆動ピン６０１、従って
その中心ＯD を中心とし、半径ξ2 を持つ円弧上を動く
ことが可能となる。即ち、シャフト６が回転すると、バ
ランスウェイト７が駆動ピン６０１に押されて大径穴７
０１の中心ＯC がＯS から離れようとする力が働き、可
動スクロール部材４のうずまき体の面が固定スクロール
部材３のうずまき体３０１の面に当接（線接触）する。
従って可動スクロール部材４の中心はシャフト６の中心
ＯS の周りを半径ＲO をもって軌道運動（公転）をす
る。このとき、可動スクロール部材４は自転阻止機構８
によって回転を阻止されているので、軌道運動のみを行
い自転はしない。一方バランスウェイト７は主軸の回転
と同じ速度で回転を行う。可動スクロール部材４のこの
軌道運動によって、前述のように流体ポケット２０ａ〜
ｄが順次内方へ移動して、その容積が縮小することによ
り流体の圧縮が行われる。このとき、圧縮すべき流体を
前方の室２０５に供給するためカップ状部２０２に図示
しない流体吸入ポートを備える。一方圧縮された流体を
後方の室２０６へ吐出するために、固定スクロール部材
３の側板３０５の中央部に吐出孔３０２と吐出弁１２を
形成し、後方の室２０６を外部流体回路に接続する排出
ポート２０３を、リヤハウジング２に設ける。なお、う
ずまき体３０１と４０１の線接触部は、常に中心軸ＯS
とＯC を含む平面上にある。
【００１８】このような偏心穴７０２を有するバランス
ウェイト７を使用して可動スクロール部材４を駆動する
と、流体圧縮の反作用力で、両うずまき体３０１と４０
１の線接触部での押付力が自動的に得られ、これにより
流体ポケット２０ａ〜２０ｄのシールが確保される。更
に、大径穴７０１の中心ＯC は駆動ピン６０１の中心Ｏ
D の周りに回転可能であるから、例えばうずまき体３０
１や４０１の寸法誤差によってうずまきのピッチやうず
まき体の肉厚が変っても、それに応じてＯC Ｏ S 間距離
が変化することができる。従って、このような寸法誤差
があっても、可動スクロール部材４は滑かな運動を行う
ことができ、固定スクロール部材３との線接触部で適当
な押圧力が得られる。なお、バランスウェイト７は可動
スクロール部材４やラジアルベアリング９の円軌道運動
による遠心力を打消すために設けたもので、この遠心力
はバランスウェイト７に作用する遠心力によって相殺さ
れる。
ウェイト７を使用して可動スクロール部材４を駆動する
と、流体圧縮の反作用力で、両うずまき体３０１と４０
１の線接触部での押付力が自動的に得られ、これにより
流体ポケット２０ａ〜２０ｄのシールが確保される。更
に、大径穴７０１の中心ＯC は駆動ピン６０１の中心Ｏ
D の周りに回転可能であるから、例えばうずまき体３０
１や４０１の寸法誤差によってうずまきのピッチやうず
まき体の肉厚が変っても、それに応じてＯC Ｏ S 間距離
が変化することができる。従って、このような寸法誤差
があっても、可動スクロール部材４は滑かな運動を行う
ことができ、固定スクロール部材３との線接触部で適当
な押圧力が得られる。なお、バランスウェイト７は可動
スクロール部材４やラジアルベアリング９の円軌道運動
による遠心力を打消すために設けたもので、この遠心力
はバランスウェイト７に作用する遠心力によって相殺さ
れる。
【００１９】また、ラジアルベアリング９は、大径穴７
０１が軸方向に貫通しているとともに、大径穴７０１の
前後両端が、それらに対向している可動スクロール部材
４の側板４０５や、シャフト６の円盤部６０５等の面に
よって閉塞されていないために、図７に示す様に前後と
も開口していて、それらの面との間にラジアルベアリン
グ９のための潤滑油通路を残している。従って、従来の
ようにベアリング部で潤滑油がよどみ、潤滑不良を起こ
す心配がなく、潤滑油が流通することによって良好な潤
滑状態が得られ、圧縮機の耐久性を向上させることがで
きる。また、可動スクロール部材４の円柱状突起４０２
が、バランスウェイト７の大径穴７０１内に取付けられ
たラジアルベアリング９によって、リング５を介し、或
いは介することなく支持されるので、バランスウェイト
７と可動スクロール部材４の支持部とを別体としてそれ
らをリベット等で一体化する必要がない。図８に示す従
来のスクロール型圧縮機では、ブッシュ７ａとバランス
ウェイト７ｂがリベット又はボルト７ｃにより一体化さ
れた部品を用いており、ラジアルベアリング９は可動ス
クロール部材４の側板４０５に形成されたボス部４０６
の大径穴４０７の中に挿入されているので、ラジアルベ
アリング９の潤滑油の流路は行き止まりになっている。
そのため、ラジアルベアリング９は潤滑不良になりやす
い。また、高速で運転させた場合にバランスウェイト７
ｂの遠心力のためにリベット等が切損して破壊を起こす
というような心配があるが、本発明の実施例ではそのよ
うな懸念が解消し、高速回転、あるいは、ＯＮ−ＯＦＦ
を繰返す運転をさせた場合の信頼性を向上させることが
できる。また、部品点数が少なく、構造が簡単となるた
め、製造が容易となり、リベット接合部の肉厚が不要と
なるため、軸方向に小型化することも可能となる。
０１が軸方向に貫通しているとともに、大径穴７０１の
前後両端が、それらに対向している可動スクロール部材
４の側板４０５や、シャフト６の円盤部６０５等の面に
よって閉塞されていないために、図７に示す様に前後と
も開口していて、それらの面との間にラジアルベアリン
グ９のための潤滑油通路を残している。従って、従来の
ようにベアリング部で潤滑油がよどみ、潤滑不良を起こ
す心配がなく、潤滑油が流通することによって良好な潤
滑状態が得られ、圧縮機の耐久性を向上させることがで
きる。また、可動スクロール部材４の円柱状突起４０２
が、バランスウェイト７の大径穴７０１内に取付けられ
たラジアルベアリング９によって、リング５を介し、或
いは介することなく支持されるので、バランスウェイト
７と可動スクロール部材４の支持部とを別体としてそれ
らをリベット等で一体化する必要がない。図８に示す従
来のスクロール型圧縮機では、ブッシュ７ａとバランス
ウェイト７ｂがリベット又はボルト７ｃにより一体化さ
れた部品を用いており、ラジアルベアリング９は可動ス
クロール部材４の側板４０５に形成されたボス部４０６
の大径穴４０７の中に挿入されているので、ラジアルベ
アリング９の潤滑油の流路は行き止まりになっている。
そのため、ラジアルベアリング９は潤滑不良になりやす
い。また、高速で運転させた場合にバランスウェイト７
ｂの遠心力のためにリベット等が切損して破壊を起こす
というような心配があるが、本発明の実施例ではそのよ
うな懸念が解消し、高速回転、あるいは、ＯＮ−ＯＦＦ
を繰返す運転をさせた場合の信頼性を向上させることが
できる。また、部品点数が少なく、構造が簡単となるた
め、製造が容易となり、リベット接合部の肉厚が不要と
なるため、軸方向に小型化することも可能となる。
【００２０】一方、バランスウェイト７には、シャフト
６側に突起７０３を有している。また、シャフト６の円
盤部６０５の内端には凹部６０２が形成されており、そ
の中に突起７０３を受け入れている。バランスウェイト
７は、偏心穴７０２を中心として凹部６０２と突起７０
３の遊びの分だけ回転が許容される。従って、圧縮機の
ＯＮ−ＯＦＦや、回転数が変動した場合でも、可動スク
ロール部材４のうずまき体４０１が固定スクロール部材
３のうずまき体３０１に対して、慣性力によって衝突す
るのを防止することができる。
６側に突起７０３を有している。また、シャフト６の円
盤部６０５の内端には凹部６０２が形成されており、そ
の中に突起７０３を受け入れている。バランスウェイト
７は、偏心穴７０２を中心として凹部６０２と突起７０
３の遊びの分だけ回転が許容される。従って、圧縮機の
ＯＮ−ＯＦＦや、回転数が変動した場合でも、可動スク
ロール部材４のうずまき体４０１が固定スクロール部材
３のうずまき体３０１に対して、慣性力によって衝突す
るのを防止することができる。
【００２１】図４に、シャフト６の中心ＯS 、駆動ピン
６０１の中心ＯD 、大径穴７０１の中心ＯC の位置関係
が、図３に示す実施例とは異なる他の実施例を示す。図
４の実施例においては、シャフト６の中心ＯS と大径穴
７０１の中心ＯC の距離はほぼ前述の軌道半径ＲO に選
ばれ、駆動ピン６０１の偏心距離ξ1 と、偏心穴７０２
の偏心距離ξ2 は、駆動ピン６０１を偏心穴７０２に嵌
合させたとき、両者の中心ＯD が、ＯC を通りＯC とＯ
S を結ぶ線に直交する線に関してＯS とは反対側であっ
て、ＯC とＯS とを結ぶ線よりも、シャフト６の回転方
向（図４に示す矢印Ａの向き）に進んだ位置にあるよう
に組立てられるように選ばれる。上述の位置関係におい
ても、図３に示す実施例の位置関係の場合と全く同じ効
果が得られる。
６０１の中心ＯD 、大径穴７０１の中心ＯC の位置関係
が、図３に示す実施例とは異なる他の実施例を示す。図
４の実施例においては、シャフト６の中心ＯS と大径穴
７０１の中心ＯC の距離はほぼ前述の軌道半径ＲO に選
ばれ、駆動ピン６０１の偏心距離ξ1 と、偏心穴７０２
の偏心距離ξ2 は、駆動ピン６０１を偏心穴７０２に嵌
合させたとき、両者の中心ＯD が、ＯC を通りＯC とＯ
S を結ぶ線に直交する線に関してＯS とは反対側であっ
て、ＯC とＯS とを結ぶ線よりも、シャフト６の回転方
向（図４に示す矢印Ａの向き）に進んだ位置にあるよう
に組立てられるように選ばれる。上述の位置関係におい
ても、図３に示す実施例の位置関係の場合と全く同じ効
果が得られる。
【００２２】図５に偏心穴および駆動ピンの関連構造に
おいて図１に示した実施例と異なる他の実施例を示す。
すなわち、シャフト６の円盤部６０５の内端には、中心
からはずれた位置に偏心穴６０３が設けられており、バ
ランスウェイト７には、シャフト６の側において、中心
からはずれた位置に駆動ピン７０３が突出するように設
けられている。偏心穴６０３中には、駆動ピン７０３が
嵌合され、回転可能に支持されている。この実施例にお
いても、図１に示した実施例と全く同じ作用効果が得ら
れる。
おいて図１に示した実施例と異なる他の実施例を示す。
すなわち、シャフト６の円盤部６０５の内端には、中心
からはずれた位置に偏心穴６０３が設けられており、バ
ランスウェイト７には、シャフト６の側において、中心
からはずれた位置に駆動ピン７０３が突出するように設
けられている。偏心穴６０３中には、駆動ピン７０３が
嵌合され、回転可能に支持されている。この実施例にお
いても、図１に示した実施例と全く同じ作用効果が得ら
れる。
【００２３】上述の実施例においては、図２に示したよ
うに、可動スクロール部材４の固定スクロール部材３に
対する衝突防止用の凹部６０２はシャフト６の円盤部６
０５の内端に凹部６０２が設けられており、それに係合
する突起７０３がバランスウェイト７に設けられていた
が、それらの凹凸関係を逆にして、シャフト６の円盤部
６０５の側に突起が設けられ、バランスウェイト７の側
に凹部が設けられていてもよい。
うに、可動スクロール部材４の固定スクロール部材３に
対する衝突防止用の凹部６０２はシャフト６の円盤部６
０５の内端に凹部６０２が設けられており、それに係合
する突起７０３がバランスウェイト７に設けられていた
が、それらの凹凸関係を逆にして、シャフト６の円盤部
６０５の側に突起が設けられ、バランスウェイト７の側
に凹部が設けられていてもよい。
【００２４】図１等に示したリング５は、可動スクロー
ル部材４の側板４０５に設けられた円柱状突起４０２と
一体化されているが、このリングに相当するものと自転
阻止兼スラスト支持機構８の内側レースとを一体化して
鍔付きリング５０１とした実施例を図６に示す。このリ
ング５０１の鍔の部分５０２が自転阻止機構８のレース
となる。その他の構造は図１に示した実施例と同様であ
る。上記構成を有することにより、図６の実施例は、部
品点数の削減及び可動スクロール部材４に形成された円
柱状突起４０２の剛性を高めることができ、可動スクロ
ール部材４の変形や、それに伴う傾きを低減させること
ができるので、流体ポケット２０ａ，ｂ，ｃ，ｄ等のシ
ール性が更に向上する。なお、本発明は、図示実施例の
構造に限られることなく、種々の設計変更が可能なこと
は言うまでもない。
ル部材４の側板４０５に設けられた円柱状突起４０２と
一体化されているが、このリングに相当するものと自転
阻止兼スラスト支持機構８の内側レースとを一体化して
鍔付きリング５０１とした実施例を図６に示す。このリ
ング５０１の鍔の部分５０２が自転阻止機構８のレース
となる。その他の構造は図１に示した実施例と同様であ
る。上記構成を有することにより、図６の実施例は、部
品点数の削減及び可動スクロール部材４に形成された円
柱状突起４０２の剛性を高めることができ、可動スクロ
ール部材４の変形や、それに伴う傾きを低減させること
ができるので、流体ポケット２０ａ，ｂ，ｃ，ｄ等のシ
ール性が更に向上する。なお、本発明は、図示実施例の
構造に限られることなく、種々の設計変更が可能なこと
は言うまでもない。
【００２５】
【発明の効果】本発明のスクロール型圧縮機は、構造が
簡単で堅牢であり、潤滑不良になることもないので、高
い耐久性を備えており、高速回転にも適したものとな
る。
簡単で堅牢であり、潤滑不良になることもないので、高
い耐久性を備えており、高速回転にも適したものとな
る。
【図１】本発明の圧縮機の実施例を示す断面図である。
【図２】本発明の圧縮機の要部である駆動機構の実施例
を示す展開図である。
を示す展開図である。
【図３】駆動機構の一実施例の作動を説明する概念図で
ある。
ある。
【図４】駆動機構の他の実施例の作動を説明する概念図
である。
である。
【図５】本発明の圧縮機の他の実施例を示す断面図であ
る。
る。
【図６】本発明の圧縮機の更に他の実施例を示す断面図
である。
である。
【図７】本発明の圧縮機の駆動機構の実施例を拡大して
示す断面図である。
示す断面図である。
【図８】従来のスクロール型圧縮機の駆動機構を例示す
る断面図である。
る断面図である。
１…フロントハウジング ２…リヤハウジング ３…固定スクロール部材 ４…可動スクロール部材 ５…リング ６…シャフト ７…バランスウェイト ７ａ…ブッシュ（従来技術） ８…自転阻止兼スラスト支持機構 ９…ラジアルベアリング ２０ａ〜２０ｄ…流体ポケット ３０１、４０１…うずまき体 ３０５、４０５…側板 ４０２…円柱状突起 ４０６…ボス部（従来技術） ５０１…鍔付きリング ６０１…駆動ピン（偏心ピン） ６０２…凹部 ６０５…円盤部 ７０１…大径穴 ７０２…偏心穴 ７０３…突起
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内田 和秀 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式 会社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 沖 恭弘 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−112684（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−159689（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−12901（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F04C 18/02 311
Claims (1)
- 【請求項１】 吸入ポートと排出ポートを有する圧縮機
ハウジングと、側板上に形成されたうずまき体からなり
前記圧縮機ハウジング内に固定された固定スクロール部
材と、側板上に形成されたうずまき体からなり前記固定
スクロール部材と中心をずらして噛み合うように組み込
まれた可動スクロール部材と、前記圧縮機ハウジング内
に回転自在に支持されるとともに、軸心に対して偏心し
た位置に駆動ピンを有するシャフトと、前記シャフトの
前記駆動ピンを受け入れる偏心穴及び前記可動スクロー
ル部材の前記側板に軸方向に設けられた円柱状突起をラ
ジアルベアリングを介して受け入れる両端の開放してい
る軸方向の大径穴をいずれも組み立て状態で前記シャフ
トの軸心に対して偏心した位置に開口させているバラン
スウェイトと、前記可動スクロール部材の前記側板に係
合している自転阻止兼スラスト支持機構とを有し、前記
シャフトは前記駆動ピン及び前記バランスウェイトを介
して前記可動スクロール部材の前記円柱状突起に公転運
動のみを伝達するように構成されているとともに、前記
バランスウェイトに形成された両端の開放している軸方
向の前記大径穴の両端が、それらに対向する何らかの面
によって閉塞されることがなく、それらの面との間に、
前記ラジアルベアリングのための潤滑油が流れる潤滑油
通路が残るようにしたことを特徴とするスクロール型圧
縮機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03518592A JP3248939B2 (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | スクロール型圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03518592A JP3248939B2 (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | スクロール型圧縮機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05231358A JPH05231358A (ja) | 1993-09-07 |
| JP3248939B2 true JP3248939B2 (ja) | 2002-01-21 |
Family
ID=12434790
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03518592A Expired - Fee Related JP3248939B2 (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | スクロール型圧縮機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3248939B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08159056A (ja) * | 1994-11-30 | 1996-06-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スクロール圧縮機 |
| CN103185008B (zh) * | 2011-12-28 | 2016-09-28 | 华域三电汽车空调有限公司 | 涡旋压缩机传动机构 |
| JP6903826B2 (ja) * | 2018-02-28 | 2021-07-14 | 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 | スクロール圧縮機における動的半径方向コンプライアンス |
| CN118030527A (zh) * | 2022-11-02 | 2024-05-14 | 比泽尔制冷技术（中国）有限公司 | 涡旋压缩机和涡旋压缩机的装配方法 |
-
1992
- 1992-02-21 JP JP03518592A patent/JP3248939B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05231358A (ja) | 1993-09-07 |
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Legal Events
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