JP3406363B2

JP3406363B2 - 流体圧縮機

Info

Publication number: JP3406363B2
Application number: JP31018493A
Authority: JP
Inventors: 良訓曽根; 尚義藤原; 隆本勝; 卓也平山
Original assignee: Toshiba Carrier Corp
Current assignee: Toshiba Carrier Corp
Priority date: 1993-12-10
Filing date: 1993-12-10
Publication date: 2003-05-12
Anticipated expiration: 2018-05-12
Also published as: JPH07158572A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば冷凍サイクルの
冷媒を圧縮する流体圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、図８に示すような流体圧縮機
（以下、圧縮機と称する）１が提案されている（例え
ば、特開昭６４−３６９９０号公報等）。すなわち、こ
の種の圧縮機１においては、密閉ケ−ス（以下、ケ−ス
と称する）２の内部に圧縮機構部３が備えられており、
この圧縮機構部３は、軸方向両端部を開口した円筒状の
シリンダ４と、このシリンダ４の内部に偏心配置された
回転体としてのロ−タピストン５とにより構成されてい
る。

【０００３】シリンダ４の軸方向両端部には主軸受６と
副軸受７とが差込まれており、シリンダ４はこれら主軸
受６と副軸受７とによって気密的に塞がれている。さら
に、主軸受６と副軸受７とにはロ−タピストン５の軸方
向両端に形成された主軸８および副軸９がそれぞれ差込
まれている。

【０００４】また、ロ−タピストン５の外周部には、ロ
−タピストン５の軸方向の一端側から他端側へ徐々にそ
のピッチを小さく変化させた螺旋状の溝１０が形成され
ており、この溝１０に螺旋状のブレ−ド１１が嵌め込ま
れている。ブレ−ド１１は、溝１０に対してロ−タピス
トン５の径方向に自由に出入するとともに、その外周面
をシリンダ４の内周面に接している。

【０００５】シリンダ４の内部にはブレ−ド１１によっ
て仕切られた複数の作動室１２…が形成されており、こ
れら作動室１２…の容積は、シリンダ４の吸込側から吐
出側、即ちこの場合には図中の右側から左側へ徐々に小
さく変化している。

【０００６】また、ケ−ス２の内部には駆動モ−タ１３
が設けられており、この駆動モ−タ１３は、ケ−ス２の
内周面に固定されたステ−タ１４とこのステ−タ１４の
内側に同心的に配置されシリンダ４に外嵌されたロ−タ
１５とにより構成されている。駆動モ−タ１３はシリン
ダ４とロ−タピストン５とを相対的に且つ同期的に回転
させる。そして、圧縮機構部３は作動流体としての冷媒
ガスを作動室１２…に導入し、冷媒ガスはシリンダ４の
吸込側から吐出側へ徐々に移送されながら圧縮される。

【０００７】この種の圧縮機においては、一般に、シリ
ンダ４の回転力をロ−タピストン５へ伝達するための機
構が備えられている。そして、回転力伝達のための機構
として、例えば図９に示すようなオルダム機構部１６が
提案されている。

【０００８】すなわち、オルダム機構部１６は、ロ−タ
ピストン５の副軸９（或いは主軸１０）の基端部に形成
されたピストンオルダム部１７、オルダムリング１８、
及び、オルダムリング受１９により構成されている。こ
れらのうちオルダムリング受１９はシリンダ４内に同軸
的に収納されており、図１０に示すような連結ピン２
０、２０によってシリンダ４に固定されている。

【０００９】オルダムリング受１９には突条部２１、２
１が形成されており、オルダムリング受１９はこの突条
部２１、２１をオルダムリング１８に係合させている。
そして、オルダムリング１８は、矢印Ａで示すように突
条部２１、２１に沿って一方向へスライドする。また、
オルダムリング１８にはロ−タピストン５のピストンオ
ルダム部１７が差込まれており、ロ−タピストン５はピ
ストンオルダム部１７を、オルダムリング１８の内側で
矢印Ｂで示すように一方向へスライドさせる。

【００１０】そして、オルダムリング１８のオルダムリ
ング受１７に対する変位方向（矢印Ａ）と、ロ−タピス
トン５のオルダムリング１８に対する変位方向（矢印
Ｂ）とは互いに直交している。

【００１１】このオルダム機構部１６においては、シリ
ンダ４の回転力が、連結ピン２０、２０を介してオルダ
ムリング受１９に伝達され、さらに、オルダムリング受
１９を介してオルダムリング１８及びピストンオルダム
部１７へ伝達される。そして、ロ−タピストン５が、オ
ルダム機構部１６によってシリンダ４との位置関係を規
制されながらシリンダ４と一体に回転する。

【００１２】オルダムリング受１９のシリンダ４への固
定は図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように行われている。
つまり、シリンダ４にはピン孔２３、２３が設けられて
おり、このピン孔２３、２３はシリンダ４を厚さ方向に
貫通している。さらに、これらピン孔２３、２３は略１
８０°離間している。また、オルダムリング受１９の突
条部２１、２１にもピン孔２４、２４が設けられてい
る。オルダムリング受１９のピン孔２４、２４はオルダ
ムリング受１９の径方向に延びており、突条部２１、２
１を貫通している。そして、オルダムリング受１９のピ
ン孔２４、２４はシリンダ４のピン孔２３、２３と対応
する位置関係にある。

【００１３】連結ピン２０の断面形状は真円状であり、
ピン孔２３、２４の開口形状も同様に真円状である。さ
らに、シリンダ４のピン孔２３には段部２５が形成され
ており、シリンダ４の内周面の開口寸法は外周面の開口
寸法よりも小さく設定されている。また、オルダムリン
グ受１９のピン孔２４の径寸法は全長に亘って一定であ
る。そして、連結ピン２０は頭部２６をシリンダ４の外
側に向けてピン孔２３に差込まれており、連結ピン２０
の軸部２７はオルダムリング受１９のピン孔２４に達し
ている。そして、連結ピン２０の頭部２６はシリンダ４
のピン孔２３に形成された段部２５に係止している。

【００１４】両ピン孔２３、２４の径寸法は、連結ピン
２０の差込みが可能なように充分に大きく設定されてい
る。このため、連結ピン２０とピン孔２３、２４の内壁
との間には、図１０（ｃ）中に示すように、クリアラン
スＣ₁ 〜Ｃ₃ が生じている。

【００１５】また、連結ピン２０の保持は環状のスリ−
ブ２８によって行われている。つまり、スリ−ブ２８は
シリンダ４の周囲に装着されており、シリンダ４のピン
孔２３を覆い隠している。そして、スリ−ブ２８は、ピ
ン孔２３中の段部２５との間に連結ピン２０の頭部２６
を介在させている。

【００１６】さらに、図１２に示すように、オルダムリ
ング受１９をシリンダ４に固定するために結合ねじ２
９、２９を用いたタイプの圧縮機も在る（例えば特願平
４−５５６３５号明細書等）。シリンダ４とオルダムリ
ング受１９にねじ孔３０、３１が設けられており、結合
ねじ２９、２９はシリンダ４の外側からねじ孔３０、３
１に螺合している。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な従来の種々の圧縮機には、以下のような不具合があっ
た。 (1)オルダムリング受１９の固定のために連結ピン２０
を用いたタイプの圧縮機においては、連結ピン２０とシ
リンダ４やオルダムリング受１９との間にクリアランス
Ｃ₁ 〜Ｃ₃ が存在しているため、オルダムリング受１９
が変位する。そして、このオルダムリング受１９の変位
が騒音や摩耗の発生原因になっていた。クリアランスＣ
₁ 〜Ｃ₃ が大きいほど騒音や摩耗は大となる。また、連
結ピン２０の断面形状が真円であるので、図１１に示す
ように、オルダムリング受１９が連結ピン２０、２０を
支点として回動変位することがある。そして、このオル
ダムリング受１９の回動変位も騒音や摩耗の発生原因と
なる。

【００１８】(2)結合ねじ２９を用いたタイプの圧縮機
においては、結合ねじ２９がシリンダ４とオルダムリン
グ受１９に螺合されるので、シリンダシリンダ４に歪み
が生じる。このため、シリンダ４の内周面と軸受（６及
び７）の内周面との接触が不均一になり、軸受６、７の
当たりが悪い。本発明の目的とするところは、低騒音で
信頼性の高い流体圧縮機を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために請求項１の発明は、シリンダと、このシリ
ンダ内に偏心配置された外周部に螺旋状の溝を有しこの
溝のピッチが一端から他端へ徐々に小さく変化したロ−
タピストンと、溝に嵌込まれシリンダとロ−タピストン
との間に複数の作動室を形成する螺旋状のブレ−ドと、
シリンダとロ−タピストンとを相対的に回転させるオル
ダム機構部とを具備し、オルダム機構部がロ−タピスト
ンに係合しロ−タピストンの変位を規制するオルダムリ
ングと、シリンダに固定されるとともに突条部を有し、
この突条部をオルダムリングに係合させてオルダムリン
グの所定方向への変位を許すオルダムリング受とを有す
る流体圧縮機において、シリンダとオルダムリング受と
に差込まれてシリンダとオルダムリング受とを連結する
とともにオルダムリング受に係止する段部を有する複数
の連結ピンと、シリンダに外装され連結ピンをオルダム
リング受に圧接させて保持する保持体とを設け、上記連
結ピンの一部が上記シリンダの外側に突出し、この連結
ピンを上記保持体の弾性力を利用して保持したことにあ
る。こうすることによって請求項１の本発明は、上記連
結ピンを強固に保持し、連結ピンの変位を防止して、騒
音を低減するとともに流体圧縮機の信頼性を向上できる
ようにしたことにある。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の各実施例の要部を図１〜図７
に基づいて説明する。なお、従来の技術の項で説明した
ものと重複するものについては同一番号を付し、その説
明は省略する。

【００２１】図１〜図３は本発明の一実施例の要部を示
すもので、図中の符号４はシリンダである。シリンダ４
の中には回転体としてのロ−タピストン５が偏心配置さ
れている。さらに、シリンダ４の中には、ピストンオル
ダム部１７、オルダムリング１８、及び、オルダムリン
グ受４１とにより構成されるオルダム機構部４２が収納
されている。

【００２２】これらのうちピストンオルダム部１７は、
ロ−タピストン５のピストン胴体５ａに形成されてお
り、副軸９の基端側に位置している。さらに、ピストン
オルダム部１７は一対の平行な摺接面４３、４３を有し
ており、摺接面４３、４３の間隔は副軸９の直径に対し
て略同一もしくは僅かに大きく形成される。また、ピス
トンオルダム部１７は、ピストン胴体５ａの径方向の全
長に亘って延びている。

【００２３】オルダムリング１８は、その一側面に第１
の係合溝４４、４４を有しており、これら第１の係合溝
４４、４４はオルダムリング１８の全幅に亘って延びて
いる。さらに、オルダムリング１８の内径寸法は、ロ−
タピストン５の副軸９の径寸法よりも幾分大きく設定さ
れている。また、オルダムリング１８の外径寸法はピス
トン胴体５ａの外径寸法と略一致している。そして、オ
ルダムリング１８は、第１の係合溝４４、４４にピスト
ンオルダム部１７を入込ませ、ピストンオルダム部１７
に摺動自在に係合する。

【００２４】オルダムリング１８の他端面には、第２の
係合溝４５、４５が設けられており、これら第２の係合
溝４５、４５は第１の係合溝４４、４４に対して直交す
る方向に延びている。

【００２５】オルダムリング受４１は環状に成形されて
おり、シリンダ４内において、その外周面をシリンダ４
の内周面に沿わせている。さらに、オルダムリング受４
１には互いに略１８０°離間した２つの突条部４６、４
６が設けられており、これら突条部４６、４６はオルダ
ムリング受３１の全幅に亘って延びている。そして、オ
ルダムリング受４１は突条部４６、４６をオルダムリン
グ１８の第２の係合溝４５、４５に入込ませてオルダム
リング１８に係合している。

【００２６】オルダムリング受４１には２つの角形のピ
ン孔４７、４７が設けられている。これらピン孔４７は
オルダムリング受４１の径方向に延びており、突条部４
６を貫通している。ピン孔４７は突条部４６の外周面と
内周面に開口しており、ピン孔４７、４７の開口形状は
ともに略同じ寸法の正方形である。

【００２７】また、シリンダ４にもピン孔４９、４９が
設けられている。このピン孔４９、４９も角形であり、
これらのピン孔４９、４９はシリンダ４を厚さ方向に貫
通している。シリンダ４の外周面と内周面におけるピン
孔４９の開口形状は共に略同じ寸法の正方形である。さ
らに、シリンダ４のピン孔４９の各辺の寸法はオルダム
リング受４１のピン孔４７の各辺よりも大きい。また、
シリンダ４の２つのピン孔４９、４９は略１８０°離間
している。シリンダ４のピン孔４９はオルダムリング受
４１のピン孔４７と対応する位置関係にあり、シリンダ
４内において、オルダムリング受４１のピン孔４７、４
７がシリンダ４のピン孔４９、４９に対して位置合せさ
れる。

【００２８】シリンダ４のピン孔４９、４９には連結ピ
ン５２、５２が外側から差込まれている。この連結ピン
５２は、図７に示すように、直方体状の頭部５３と軸部
５４とを有している。頭部５３と軸部５４の断面形状は
共に正方形であり、頭部５３の端面５５の各辺は軸部５
４の端面５６の各辺よりも大きい。さらに、頭部５３と
軸部５４とは同心的に成形されている。そして、頭部５
３と軸部５４との間には段部５７が形成されている。

【００２９】図５中に示すように、連結ピン５２の頭部
５３はシリンダ４のピン孔４９を貫通しており、軸部５
４はオルダムリング受４１のピン孔４７に進入してい
る。軸部５４の端面５６はピン孔４７の中に位置してい
る。連結ピン５２の段部５７はオルダムリング受４１に
係止している。また、頭部５３の頂部５８はシリンダ４
の外周面から突出している。

【００３０】また、頭部５３とシリンダ４のピン孔４９
の内壁との間や、軸部５４とオルダムリング受４１のピ
ン孔４７の内壁との間にクリアランスＣ₄ 、Ｃ₅ が存在
しているが、これらのクリアランスの大きさは０．１ｍ
ｍ以下（径方向両側の合計値）に設定されている。

【００３１】シリンダ４には環状の保持体としてのスリ
−ブ６０が外装されている。このスリ−ブ６０はシリン
ダ４の軸方向の所定位置を全周に亘って囲っており、そ
の内周面６１をシリンダ４の外周面５９に接している。
さらに、スリ−ブ６０はシリンダ４のピン孔４９、４９
を覆い隠している。スリ−ブ６０は連結ピン５２の頭部
５３に圧接しており、頭部５３をオルダムリング受４１
に直接押付けている。さらに、スリ−ブ６０は、頭部５
３の頂部５８に合わせて弾性変形しており、シリンダ４
の外側に向かって幾分突出して頭部５３に係合してい
る。そして、スリ−ブ６０は連結ピン５２を保持し、連
結ピン５２の位置を規制している。ここで、スリ−ブ６
０の材質として、合成樹脂、ゴム、及び、金属等を採用
することが可能である。

【００３２】上述のような圧縮機６２においては、連結
ピン５２の一部（頭部５３の頂部５８）がシリンダ４の
外側へ突出しており、スリ−ブ６０が連結ピン５２に係
合している。さらに、連結ピン５２の頭部５３はスリ−
ブ６０によってオルダムリング受３４に押付けられてい
る。したがって、連結ピン５２を強固に保持することが
でき、連結ピン５２の変位を防止できる。このため、騒
音や摩耗を低減でき、圧縮機６２の信頼性を向上でき
る。

【００３３】また、連結ピン５２が角形に成形されてい
るので、連結ピン５２をシリンダ４やオルダムリング受
４１に係止させることができる。そして、連結ピン５２
の姿勢を一定に保つことができ、連結ピン５２の回りを
防止できる。さらに、連結ピン５２がオルダムリング受
４１に係止するので、オルダムリング受４１の連結ピン
５２を支点とした回動変位も防止できる。この結果、騒
音や摩耗を防止でき、圧縮機６２の信頼性の向上が可能
になる。

【００３４】なお、本発明は要旨を逸脱しない範囲で種
々に変形することが可能である。例えば、本実施例で
は、連結ピン５２の断面形状が正方形であるが、これ以
外の種々の多角形状を採用できる。連結ピン５２の断面
形状を単なる多角形状にすることが可能であるが、正多
角形としたほうが、シリンダ４やオルダムリング受４１
のピン孔４７、４８への差込みが容易になる。また、本
実施例では、オルダムリング受４１のピン孔４７が突条
部４６を貫通しているが、例えばこのピン孔４７の奥を
塞いで凹部としてもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明は、
オルダム機構部が、ロ−タピストンに係合しロ−タピス
トンの変位を規制するオルダムリングと、シリンダに固
定されるとともに突条部を有し、この突条部を上記オル
ダムリングに係合させてオルダムリングの所定方向への
変位を許すオルダムリング受とを有する流体圧縮機にお
いて、シリンダとオルダムリング受とに差込まれてシリ
ンダとオルダムリング受とを連結するとともにオルダム
リング受に係止する段部を有する複数の連結ピンと、シ
リンダに外装され連結ピンをオルダムリング受に圧接さ
せて保持する保持体とを設け、上記連結ピンの一部が上
記シリンダの外側に突出し、この連結ピンを上記保持体
の弾性力を利用して保持したものである。したがって請
求項１の本発明は、上記連結ピンを強固に保持し、連結
ピンの変位を防止して、騒音を低減するとともに流体圧
縮機の信頼性を向上できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の流体圧縮機を示す断面図。

【図２】オルダム機構部とその周辺を一部破断して示す
斜視図。

【図３】オルダム機構部とその周辺を分解して示す斜視
図。

【図４】オルダムリング受の固定の様子を示す側断面
図。

【図５】図４中に円IVで囲った部分を拡大して示す断面
図。

【図６】オルダムリング受の固定の様子を示す平断面
図。

【図７】連結ピンを示す斜視図。

【図８】従来の流体圧縮機を示す断面図。

【図９】従来の他のタイプの流体圧縮機のオルダム機構
部とその周辺部を一部破断して示す斜視図。

【図１０】オルダムリング受の固定の様子を示すもの
で、（ａ）は側断面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は
（ａ）中の円Ｖで囲った部分を拡大して示す断面図。

【図１１】オルダムリング受の固定の様子を示す平断面
図。

【図１２】オルダムリング受をねじ止めしたタイプの流
体圧縮機のオルダム機構部とその周辺を示す斜視図。

【符号の説明】

６２…流体圧縮機、４…シリンダ、５…ロ−タピスト
ン、１０…溝、１１…ブレ−ド、１２…作動室、１８…
オルダムリング、４１…オルダムリング受、３４…オル
ダム機構部、４６、４６…突条部、４７…オルダムリン
グ受のピン孔、４９…シリンダのピン孔、５２…連結ピ
ン、５７…段部、６０…スリ−ブ（保持体）、６２…流
体圧縮機。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者平山卓也神奈川県川崎市幸区柳町70番地株式会社東芝柳町工場内 (56)参考文献特開平５−256277（ＪＰ，Ａ) 特開平５−312164（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F04C 18/344 311 F04C 18/107

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】シリンダと、このシリンダ内に偏心配置さ
れた外周部に螺旋状の溝を有しこの溝のピッチが一端か
ら他端へ徐々に小さく変化したロ−タピストンと、上記
溝に嵌込まれ上記シリンダと上記ロ−タピストンとの間
に複数の作動室を形成する螺旋状のブレ−ドと、上記シ
リンダと上記ロ−タピストンとを相対的に回転させるオ
ルダム機構部とを具備し、上記オルダム機構部が上記ロ
−タピストンに係合し上記ロ−タピストンの変位を規制
するオルダムリングと、上記シリンダに固定されるとと
もに突条部を有し、この突条部を上記オルダムリングに
係合させて上記オルダムリングの所定方向への変位を許
すオルダムリング受とを有する流体圧縮機において、上
記シリンダと上記オルダムリング受とに差込まれて上記
シリンダと上記オルダムリング受とを連結するとともに
上記オルダムリング受に係止する段部を有する複数の連
結ピンと、上記シリンダに外装され上記連結ピンを上記
オルダムリング受に圧接させて保持する保持体とを設
け、上記連結ピンの一部が上記シリンダの外側に突出し、こ
の連結ピンを上記保持体の弾性力を利用して保持したこ
とを特徴とする流体圧縮機。
【請求項２】連結ピンの断面形状を多角形としたことを
特徴とする請求項１記載の流体圧縮機。