JP3498535B2 - スクロール圧縮機 - Google Patents

スクロール圧縮機

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JP3498535B2 JP14487597A JP14487597A JP3498535B2 JP 3498535 B2 JP3498535 B2 JP 3498535B2 JP 14487597 A JP14487597 A JP 14487597A JP 14487597 A JP14487597 A JP 14487597A JP 3498535 B2 JP3498535 B2 JP 3498535B2
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隆男 藤田
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    • 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和装置など
のスクロール圧縮機のオルダムリングの形状改良に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】一般にこの種のスクロール圧縮機の駆動
機構としては、図5に示すようにハウジング1に軸受け
2で支持されたシャフト3、更に、固定スクロール4と
反対側の旋回スクロール鏡板5aの中心部には旋回軸受
け6を取り付けたボス部が形成され、旋回ブッシュ7が
旋回軸受け6に挿入されていて、更に旋回ブッシュ7は
シャフト3と連結されており、この構成によって旋回ス
クロール5は固定スクロール4に対して旋回運動させる
という駆動機構を有していた。
【0003】低圧室側のハウジング1には作動流体とし
て冷媒を吸入する吸入口8が備えられ、高圧側のハウジ
ング9には冷媒を吐出する吐出口10が備えられてい
る。前記の構成において、自転防止機構は旋回スクロー
ル5の自転を阻止しながら該スクロールの旋回を行うも
ので、従来の構造は図6に示す様に非円形のオルダムリ
ング11と旋回スクロール5の間に第1の径方向のみに
移動可能とする第1の径合手段として、旋回スクロール
鏡板5aに第1の径方向の1対のキー溝と該第1の径方
向に1対のキー溝にそれぞれ挿入されて該キー溝とスラ
ストプレート12に沿って摺動する前記オルダムリング
11の第1の1対のキー11aとオルダムリング11と
ハウジング1との間には上記第1の径方向とは直角に角
度をとる第二の径方向のみに移動可能とする第二の径合
手段としてハウジング1に第2の径方向の1対のキー溝
と該第2の径方向の1対のキー溝にそれぞれ挿入されて
該キー溝と前記スラストプレート12に沿って摺動する
前記オルダムリング11の第2の1対のキー11bと
で、旋回スクロール5の旋回運動を許しながら、その自
転を阻止する機構となっている。他の例として、オルダ
ムリング11のリング部に非円形を用いる代わりに円形
を用いた構造のものもある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ようなオルダムリング11はキー部が対称軸の方向に長
径および短径を有する非円形形状をなしているリングの
対称軸上に相対向する対をなして設けられているため、
高速高圧力運転時等においてはキー部に過大な荷重がか
かるため、キー部が折損する。キー部の強度を十分確保
するには、リング幅やリング径、あるいはキー幅を拡大
させる必要があり、スクロール圧縮機が大型化になり、
商品性を損なう課題があった。
【0005】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、リング幅やリング径、あるいはキー幅を拡大するこ
となくキー部の強度を上げることを目的とし、スクロー
ル圧縮機全体の小型化に寄与することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によるスクロール圧縮機は、鏡板及びそれに
直立した渦巻状の固定ラップを有する固定スクロール
と、固定スクロール鏡板を固定するハウジングと、旋回
スクロール鏡板及びそれに直立した渦巻状の旋回ラップ
を有し、固定及び旋回ラップを互いに内側にして固定ス
クロールと噛み合って配置された旋回スクロールと、旋
回スクロール鏡板とハウジングとの間に旋回スクロール
鏡板と平行に配置されたスラストプレートとオルダムリ
ングと、オルダムリングと旋回スクロールの間には第1
の径方向のみに移動可能とする第1の係合手段として、
旋回スクロール鏡板に第1の径方向の1対のキー溝と、
該第1の径方向の1対のキー溝にそれぞれ挿入されて該
キー溝と前記スラストプレートに沿って摺動する前記オ
ルダムリングの第1の1対のキーと、オルダムリングと
ハウジングとの間には上記第1の径方向とは略直角に角
度をとる第2の径方向のみに移動可能とする第2の係合
手段として、ハウジングに第2の径方向の1対のキー溝
と、該第2の径方向の1対のキー溝にそれぞれ挿入され
て該キー溝と前記スラストプレートに沿って摺動する前
記オルダムリングの第2の1対のキーとで、旋回スクロ
ールの自転を阻止しながら固定スクロールに対するその
旋回運動を許容する自転防止機構と、前記渦巻状のラッ
プと反対側の旋回スクロール鏡板の中心部には旋回軸受
けを取り付けたボス部と、該旋回軸受けに旋回ブッシュ
を挿入し、旋回ブッシュにシャフトを連結し、旋回スク
ロールを固定スクロールに対して旋回運動させる駆動機
構とを具備したスクロール圧縮機において、前記オルダ
ムリングは、第一の短軸と第一の長軸を持つ楕円形リン
グにおいて、第一の短軸からシャフトの反回転方向に回
転させた軸を第二の短軸とし、第二の短軸に直交する軸
を第二の長軸とし、第二の短軸と第二の長軸とで構成さ
れる楕円形リングにおいて第一の短軸上に位置する楕円
形リングから相対向する対をなすキーを設け、更に第一
の長軸上に位置する楕円形リングから相対向する対をな
すキーを設けたものである。前記オルダムリングを上記
の様に形成することにより、各キーの荷重を受ける側の
面において、キー部根元の応力集中点からの腕の長さが
短くなることで、キーの曲げモーメントを緩和すること
ができる。
【0007】
【発明の実施の形態】上記課題を解決するために本発明
は、スクロール圧縮機のオルダムリングの形状を第一の
短軸と第一の長軸を持つ楕円形リングにおいて、第一の
短軸からシャフトの反回転方向に回転させた軸を第二の
短軸とし、第二の短軸に直交する軸を第二の長軸とし、
第二の短軸と第二の長軸とで構成される楕円形リングに
おいて第一の短軸上に位置する楕円形リングから相対向
する対をなすキーを設け、更に第一の長軸上に位置する
楕円形リングから相対向する対をなすキーを設けたもの
である。更に、前記オルダムリングの第二の短軸と第二
の長軸にはさまれた楕円曲線の一部を円弧で構成する。
このような構成にすることで、各キーの荷重を受ける側
の面において、キー部根元の応力集中点からの腕の長さ
が短くなることで、キーの曲げモーメントを低減するこ
とができ、キー部根元の応力集中を緩和し、リング幅や
リング径、あるいはキー幅を拡大することなくキー部の
強度を上げることが可能でオルダムリングの小型化を可
能にし、スクロール圧縮機全体の小型化を図ることがで
きる。
【0008】
【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照して
説明する。
【0009】(実施例1)図1、図2、図3あるいは図
4は、本発明の実施例を示すもので、固定スクロール2
0、旋回スクロール21、ハウジング22、スラストプ
レート23、オルダムリング24、旋回軸受け25、旋
回ブッシュ26、シャフト27等の圧縮機本体を構成す
る主要部品の位置関係は、図2に示すものであるが、旋
回スクロール鏡板21aとハウジング22との間に旋回
スクロール鏡板21aと平行に、スラスト軸受け機構と
してスラストプレート23と、自転防止機構としてオル
ダムリング24とが配置されている。オルダムリング2
4と旋回スクロール21の間には、第1の径方向のみに
移動可能とする第1の係合手段として、旋回スクロール
鏡板21aに第1の径方向の1対のキー溝にそれぞれ挿
入されて、キー溝とスラストプレート23に沿ってオル
ダムリング24の第1の1対のキーが摺動する。オルダ
ムリング24とハウジング22との間には、第1の径方
向とは直角に角度をとる第2の径方向のみに移動可能と
する第2の係合手段として、ハウジング22に第2の径
方向の1対のキー溝を設け、該キー溝とスラストプレー
ト23に沿ってオルダムリング24の第2の1対のキー
が該キー溝に挿入されて摺動する。さて、自転防止機構
としてハウジング22内に配置されているオルダムリン
グ24は、第1の短軸28と第1の長軸29を持つ楕円
形リングにおいて、第1の短軸28からシャフトの反回
転方向に角度αだけ回転させた軸を第2の短軸30と
し、第2の短軸30に直交する軸を第2の長軸31と
し、第2の短軸30と第2の長軸31とで構成される楕
円形リングにおいて第1の短軸28上に位置する楕円形
リングから相対向する対をなすキー32、33を設け、
更に第1の長軸29上に位置する楕円形リングから相対
向する対をなすキー34、35を設けたものである。前
記オルダムリングを上記の様に形成することにより、各
キーの荷重を受ける側の面32a,33a,34a,3
5aにおいて、キー部根元の応力集中点からの腕の長さ
が従来のL2よりL1となり、短くなることでキーの曲
げモーメントを低減することができ、キー部根元の応力
集中を緩和し、リング幅やリング径、あるいはキー幅を
拡大することなくキー部の強度を上げることが可能でオ
ルダムリング24の小型化を可能にし、スクロール圧縮
機全体の軽量化、小型化を図ることができる。ここで、
角度αと一方のキー長さは比例関係にあるため、圧縮機
全体の寸法構成上、αを大きく設定し過ぎると圧縮機の
胴径が大きくなる。従って、角度αは式(1)、かつ式
(2)を満足するのが最も適切である。
【0010】 X=2・X1=(a/cosα)−2r>2R0・・・・(1) Y=2・Y1=(b/sinα)−2r>2R0・・・・(2) ここで、R0は旋回半径。
【0011】(実施例2)図5は、実施例2におけるオ
ルダムリング37である。これは実施例1におけるオル
ダムリング24の第1の短軸30と第1の長軸31には
さまれた楕円曲線の一部を円弧38a,38b,39
a,39bで構成することで、実施例1において、更な
る圧縮機全体の小型化を図ることができる。
【0012】
【発明の効果】上記実施例から明らかなように、請求項
1記載の発明によれば、オルダムリングの形状を第1の
短軸と第1の長軸を持つ楕円形リングにおいて、第1の
短軸からシャフトの反回転方向に回転させた軸を第2の
短軸とし、第2の短軸に直交する軸を第2の長軸とし、
第2の短軸と第2の長軸とで構成される楕円形リングに
おいて第1の短軸上に位置する楕円形リングから相対向
する対をなすキーを設け、更に第1の長軸上に位置する
楕円形リングから相対向する対をなすキーを設けること
により、各キーの荷重を受ける側の面において、キー部
根元の応力集中点からの腕の長さが短くなることでキー
の曲げモーメントを低減することができ、キー部根元の
応力集中を緩和し、リング幅やリング径、あるいはキー
幅を拡大することなくキー部の強度を上げることが可能
でオルダムリングの小型化を可能にし、スクロール圧縮
機全体の小型化を図ることができる。
【0013】また、請求項2記載の発明のように、第一
の短軸と第一の長軸にはさまれた楕円曲線の一部を円弧
で構成することで、更なるキーの曲げモーメントを低減
することができ、キー部根元の応力集中を緩和し、リン
グ幅やリング径、あるいはキー幅を拡大することなくキ
ー部の強度を上げることが可能でオルダムリングの小型
化を可能にし、スクロール圧縮機全体の小型化を図るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示すスクロール圧縮機の断面
【図2】本発明の実施例を示すスクロール圧縮機の主要
部品の構成展開図
【図3】本発明の実施例1のオルダムリング展開図
【図4】本発明の実施例1のオルダムリング展開図
【図5】本発明の実施例2のオルダムリング展開図
【図6】従来例としてのスクロール圧縮機の断面図
【図7】従来例のオルダムリング展開図
【符号の説明】
20 固定スクロール 21 旋回スクロール 21a 旋回スクロール鏡板 22 ハウジング 23 スラストプレート 24,37 オルダムリング 25 旋回軸受け 26 旋回ブッシュ 27 シャフト 28 第1の短軸 29 第1の長軸 30 第2の短軸 31 第2の長軸 32,33,34,35 キー 32a,33a,34a,35a キーの荷重を受ける
面 36 旋回ベアリング 36a 旋回ベアリング外周部 38a,38b,39a,39b 円弧部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−174081(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F04C 18/02 311

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固定スクロール鏡板と固定スクロール鏡
    板に直立した渦巻状の固定ラップを有する固定スクロー
    ルと、前記固定スクロール鏡板を固定するハウジング
    と、旋回スクロール鏡板とこの旋回スクロール鏡板に直
    立した渦巻状の旋回ラップを有する旋回スクロールと固
    定及び旋回ラップを互いに噛み合わせることにより圧縮
    室を形成するよう配置し、旋回スクロールを駆動するシ
    ャフトに連結された旋回スクロールが前記旋回スクロー
    ル鏡板面と平行に設置されたオルダムリングを具備し、
    前記オルダムリングと前記旋回スクロールの間には第1
    の径方向のみに移動が可能となる第1の係合手段とし
    て、前記旋回スクロール鏡板に第1の径方向の1対のキ
    ー溝と、該第1の径方向の1対のキー溝にそれぞれ挿入
    されて該キー溝に沿って摺動する前記オルダムリングの
    第1の1対のキーと、前記オルダムリングと前記ハウジ
    ングとの間には上記第1の径方向とは略直角に角度をと
    る第2の径方向のみに移動が可能とする第2の係合手段
    として、前記ハウジングに第2の径方向の1対のキー溝
    と、該第2の径方向の1対のキー溝にそれぞれ挿入され
    て該キー溝に沿って摺動する前記オルダムリングの第2
    の1対のキーとで前記旋回スクロールの自転を阻止しな
    がら前記固定スクロールに対するその旋回運動を許容す
    る自転防止機構と旋回スクロールを固定スクロールに対
    し旋回運動させる駆動機構を具備したスクロール圧縮機
    において、前記オルダムリングは、第一の短軸と第一の
    長軸を持つ楕円形リングにおいて、第一の短軸からシャ
    フトの反回転方向に回転させた軸を第二の短軸とし、第
    二の短軸に直交する軸を第二の長軸とし、第二の短軸と
    第二の長軸とで構成される楕円形リングにおいて、第一
    の短軸上に位置する楕円形リングから相対向する対をな
    すキーを設け、更に第一の長軸上に位置する楕円形リン
    グから相対向する対をなすキーを設けたことを特徴とす
    るスクロール圧縮機。
  2. 【請求項2】 前記オルダムリングの第二の短軸と第二
    の長軸にはさまれた楕円曲線の一部を円弧で構成するこ
    とを特徴とする請求項1記載のスクロール圧縮機。
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