JP3274814B2 - スクロール流体機械 - Google Patents

スクロール流体機械

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JP3274814B2 JP34946396A JP34946396A JP3274814B2 JP 3274814 B2 JP3274814 B2 JP 3274814B2 JP 34946396 A JP34946396 A JP 34946396A JP 34946396 A JP34946396 A JP 34946396A JP 3274814 B2 JP3274814 B2 JP 3274814B2
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C17/00Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing
    • F01C17/06Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing using cranks, universal joints or similar elements
    • F01C17/066Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing using cranks, universal joints or similar elements with an intermediate piece sliding along perpendicular axes, e.g. Oldham coupling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02Rotary-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
    • F04C18/0207Rotary-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
    • F04C18/0246Details concerning the involute wraps or their base, e.g. geometry
    • F04C18/0253Details concerning the base

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は,スクロール流体機
械に関し,詳しくは,オルダムカップリングを有するス
クロール流体機械の可動スクロール部材に関すものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来,自動車冷房装置用にスクロール流
体機械が用いられている。このスクロール流体機械は,
固定スクロール部材と可動スクロール部材とを有してい
る。これらの一対の渦巻部材は互いにかみ合わされるこ
とによって複数個の作動空間を形成し,可動スクロール
部材はオルダムカップリングによって自転を阻止された
旋回運動をすることで流体を圧縮又は膨張させるもので
ある。
【0003】この従来のスクロール流体機械では,オル
ダムカップリングを有するこの可動スクロール部材のキ
ー溝の位置は任意の場所に形成されていた。
【0004】図4は従来の可動スクロール部材を夫々示
しており,図4(a)は正面図,(b)は側面図,及び
(c)は背面図である。
【0005】図4(a),(b),(c)に示すよう
に,可動スクロール部材50は,円板状の板体からなる
底板51と,底板51の一面に形成され,底板51の中
心からインボリュート曲線を描く壁部からなる渦巻体5
2と,底板51の他面中央部に軸方向に突出して形成さ
れた円筒状のボス部53とを備えている。更に,底板5
1の他面には,外周からボス部53に向かってキー溝5
4a,54bを備えている。このキー溝54a,54b
は,可動スクロール部材50の自転を防止する自転阻止
機構をなすオルダムカップリングの一面に設けられた突
条部(図示せず)と,溝方向に摺動可能に係合する溝で
ある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来技術の問題点を図
5を用いて説明する。図5に示すように,従来技術によ
るスクロール流体機械の可動・固定スクロール部材で圧
縮されるガスの圧力によって,白抜きの矢印56に示す
ように,スラスト荷重が発生する。このスラスト荷重に
よって,ハウジング55のスラスト受け面57で支持さ
れている可動スクロール部材50は,変形量58を伴っ
て,軸方向に球面状に反ってしまう。特に,強度が弱い
オルダムカップリング60が係合するキー溝54a,5
4bの部分は更に変形が大きくなる。その結果,可動ス
クロール部材50のスラスト荷重が部分的に集中し,か
じりや,焼き付き等の問題が生じる。
【0007】また,渦巻体52の変形により固定スクロ
ール部材との渦巻のシール性が悪くなり,ブローバイ増
加による性能劣化を生じる。
【0008】そこで,本発明の第1の技術的課題は,可
動スクロール部材を底板を厚くすることなく,可動スク
ロール部材の変形を小さくすることができ,かじり,焼
き付き等の発生を防止することができるスクロール流体
機械を提供することにある。
【0009】また,本発明の第2の技術的課題は,可動
スクロール部材の変形を小さくすることができ,固定ス
クロール部材との渦巻きシール性を悪化させず,性能劣
化を防止できるスクロール流体機械を提供することにあ
る。
【0010】さらに,本発明の第3の技術的課題は,可
動渦巻体の変形を小さくすることができ,軽量なスクロ
ール流体機械を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明によれば,可動ス
クロール部材と固定スクロール部材とを有し,これらの
一対の渦巻部材は互いに噛み合わされることによって複
数個の作動空間を形成し,前記可動スクロール部材は,
オルダムカップリングによって自転を阻止された旋回運
動することで流体を圧縮又は膨張させるスクロール流体
機械において,前記可動スクロール部材の渦巻体の渦巻
最外端から更に底板面に圧縮しない継続した渦巻形状の
凸した部分を形成し,これの位置する底板背面に前記オ
ルダムカップリングの二つある内の一方のキー溝を設け
たことを特徴とするスクロール流体機械が得られる。
【0012】
【0013】
【発明の実施の形態】以下,本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【0014】図1は,本発明の実施の形態に係るスクロ
ール圧縮機の全体構造を示す断面図である。図1で示す
ように,ハウジング20は大径の有底円筒体からなるリ
アハウジング21と,リアハウジング21の開放端に固
定された環状のフロントハウジング22と,内部ハウジ
ング27とを備えている。
【0015】ハウジング20内に配設された回転軸23
が,フロントハウジング22のボス部22aに包囲され
た小径部23aと,内部ハウジング27に包囲された大
径部23bと,この間を連絡するように形成されたフラ
ンジ部23cとを備えている。大径部23bの端面に
は,回転軸23の軸線に平行に伸びた偏心ピン24が軸
心から径方向に偏心して固定されている。なお,図1に
おいて,フロントハウジング22のボス部22aの周囲
に電磁クラッチが配置されているが,取り付けられない
場合もある。回転軸23において,大径部23bは,ラ
ジアルベアリング15を介して内部ハウジング27によ
り回転自在に支承され,また,フランジ部23cは,内
部ハウジング27とフロントハウジング22間に形成さ
れたスラストベアリング25によって回転自在に支持さ
れている。
【0016】リアハウジング21内には,固定スクロー
ル部材30が配設されている。固定スロール部材30
は,リアハウジング21に嵌合する円板状の板体からな
る底板31と,底板31の周囲に形成された固定部32
とを備えている。底板31の中心部には,圧縮された流
体が突出するための吐出穴33が形成されている。ま
た,板体31の他方の側面には,渦巻体35が形成され
ている。
【0017】固定スクロール部材30は,固定部32が
リアハウジング21の側部21aと内部ハウジング27
の端部27aに当接した状態でリアハウジング21に固
定され,固定スクロール部材30の最外周において,固
定スクロール部材30の内部空間は,吸入ポート28と
連絡している。固定スクロール部材30の底板31のリ
アハウジング21内部は,吐出室37となっており,こ
の吐出室37は吐出ポート38に連絡している。リアハ
ウジング21内には,固定スクロール部材30と対向し
て可動スクロール部材10が配設されている。
【0018】可動スクロール部材10は,円板状の底板
11と,底板11の一面に形成された渦巻体12と,底
板11の他面に形成された環状のボス部13とを備えて
いる。可動スクロール部材10の渦巻体12は,固定ス
クロール部材30の渦巻き体35と,180゜の角度の
ずれをもって噛み合っている。ボス部13内には,偏心
ピン24を偏心位置に回転自在に有する偏心ブッシュ1
7がラジアル軸受16を介して回転自在に収容されてい
る。
【0019】次に,可動スクロール部材10の自転阻止
機構について説明する。自転阻止機構は,オルダムカッ
プリング5を備えている。オルダムカップリング5は,
可動スクロール部材10側の板体面の半径方向に設けら
れた突出部6と,内部ハウジング27側に設けられ,突
出部6の走行方向と直交するようにオルダムカップリン
グ5の半径方向に設けられたガイド溝(図示せず)とを
備えている。突出部6は,可動スクロール部材10のボ
ス部13の周辺に半径方向に設けられたキー溝1aに挿
入され,この溝の走行方向に摺動可能に係合されてい
る。一方,ガイド溝(図示せず)は,内部ハウジング2
7に設けられた突出部(図示せず)の走行方向に移動可
能に係合されている。したがって,オルダムカップリン
グ5は,図1においては,回転軸と直交する面内で,左
右方向及び紙面に垂直方向に移動可能となっている。
尚,符号26は偏心ブッシュ17の周囲に設けられたカ
ウンタウェイトバランスである。
【0020】図2は図1のスクロール流体機械の可動ス
クロール部材を示す図であり,(a)は正面図,(b)
は側面図,(c)は背面図である。図2(a)に示すよ
うに,可動スクロール部材10は,円板状の底板11
と,底板11の一面に形成された渦巻体12と,底板1
1の他面の中央部に形成された円筒状のボス部13とを
備えている。また,キー溝1a,1bは,底板11のボ
ス部13が形成された面に,外周から半径方向に中心に
向かって,直線X−X´と略30°をなすように,ボス
部13の形成されている付近まで延在して形成されてい
る。このキー溝1a,1bは,可動スクロール部材10
の軸方向に,眺めれば,裏面の渦巻体を2回横切ること
になる。
【0021】したがって,本発明の第1の実施の形態に
よる可動スクロール部材10によれば,可動渦巻体の凸
した部分が底板背面のオルダムカップリングのキー溝1
a,1bの部分に存在することで梁効果により,強度の
弱いキー溝1a,1b部分の変形を小さく抑える事がで
きる。
【0022】図3は本発明の第2の実施の形態によるス
クロール流体機械の可動スクロール部材を示す図であ
り,(a)は正面図,(b)は側面図,(c)は背面図
である。
【0023】図3を参照すると,第2の実施の形態によ
るスクロール流体機械は,可動スクロール部材10と自
転阻止機構を構成するオルダムカップリングのキー溝の
位置とオルダムカップリングの溝に係合する突出部(図
示せず)の位置とが異なる他は,第1の実施の形態によ
るスクロール流体機械と同様の構成を有する。
【0024】また,可動スクロール部材10は,第1の
実施の形態によるものと同様に,円板状の底板11と,
底板11の一面に形成された渦巻体12と,底板11の
他面の中央部に形成された円筒状のボス部13とを備え
ている。
【0025】しかし,第2の実施の形態による可動スク
ロール部材10は,渦巻体12の最外端部が,渦巻体1
2よりもその高さが低く且つ圧縮に関与しない部分まで
延長されて突条部12aを形成している点で,第1の実
施の形態による可動スクロール部材10とは異なってい
る。さらに,キー溝2a,この突条部の裏面側に,外周
から中心部に向かって半径方向にボス部13の付近まで
延びて形成されている点で,第1の実施の形態による可
動スクロール部材10とは異なっている。
【0026】したがって,第2の実施の形態による可動
スクロール部材10によれば,渦巻体12の圧縮しない
渦巻形状の凸した部分が底板背面のオルダムカップリン
グのためのキー溝2a,2b部分に存在することで梁効
果により,強度の弱いキー溝2a,2b部分の変形を小
さく抑える事ができる。
【0027】
【発明の効果】以上,説明したように,本発明によれ
ば,可動スクロール部材を底板を厚くすることなく,可
動スクロール部材の変形を小さくすることができ,かじ
り,焼き付き等の発生を防止することができる。
【0028】また,本発明によれば,可動スクロール部
材の変形を小さくすることができ,固定渦巻部材との渦
巻きシール性を悪化させず,性能劣化を防止できる。
【0029】さらに,本発明によれば,可動スクロール
部材の変形を小さくすることができ,軽量なスクロール
流体機械を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るスクロール流
体機械の全体構造を示す断面図である。
【図2】図1のスクロール流体機械の可動スクロール部
材を示す図であり,(a)は正面図,(b)は側面図,
(c)は背面図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態に係るスクロール流
体機械の可動スクロール部材を示す図であり,(a)は
正面図,(b)は側面図,(c)は背面図である。
【図4】従来技術によるスクロール流体機械の可動スク
ロール部材を示す図であり,(a)は正面図,(b)は
側面図,(c)は背面図である。
【図5】図4のスクロール流体機械の可動スクロール部
材の不都合な点を説明するための断面図である。
【符号の説明】 1a,1b,2a,2b キー溝 5 オルダムカップリング 6 突出部 10 可動スクロール部材 11 底板 12 渦巻体 12a 突条部 13 ボス部 15 ラジアルベアリング 16 ラジアル軸受 20 ハウジング 21 リアハウジング 22 フロントハウジング 23 回転軸 22a ボス部 23a 小径部 22b エンドプレート部 23b 大径部 23c フランジ部 24 偏心ピン 25 スラストベアリング 27 内部ハウジング 30 固定スクロール部材 31 底板 32 固定部 33 吐出穴 35 渦巻体 37 吐出室 50 可動スクロール部材 51 底板 52 渦巻 53 ボス部 54a,54b キー溝 55 ハウジング 57 スラスト受け面 58 変形量 60 オルダムカップリング

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 可動スクロール部材と固定スクロール部
    材とを有し、これらの一対の渦巻部材は互いに噛み合わ
    されることによって複数個の作動空間を形成し、前記可
    動スクロール部材は、オルダムカップリングによって自
    転を阻止された旋回運動することで流体を圧縮又は膨張
    させるスクロール流体機械において、 前記可動スクロール部材の渦巻体の渦巻最外端から更に
    底板面に圧縮しない継続した渦巻形状の凸した部分を形
    成し、これの位置する底板背面に前記オルダムカップリ
    ングの二つある内の一方のキー溝を設けたことを特徴と
    するスクロール流体機械。
JP34946396A 1996-12-27 1996-12-27 スクロール流体機械 Expired - Lifetime JP3274814B2 (ja)

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JP34946396A JP3274814B2 (ja) 1996-12-27 1996-12-27 スクロール流体機械
EP97122951A EP0851124A1 (en) 1996-12-27 1997-12-29 Oldham coupling mechanism of scroll-type fluid displacement apparatus

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JPH10184570A JPH10184570A (ja) 1998-07-14
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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EP0851124A1 (en) 1998-07-01
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