JP7016285B2 - スクロール圧縮機 - Google Patents
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Description
オルダムリングは、オルダムキーを有する。
特許文献1に開示されたオルダムリングは、一対の直線部と、一対の直線部の一方の端を接続する第1の円弧部と、一対の直線部の他方の端を接続する第2の円弧部と、一対の直線部にそれぞれ設けられ、旋回スクロールの端板の溝に挿入される第1のオルダムキーと、第1及び第2の円弧部にそれぞれ設けられた第2のオルダムキーと、を有する。
第2のオルダムキーは、オルダムリングの軸線方向他方側に配置されている。第2のオルダムキーは、オルダムリングの周方向に配置された第2の受圧面を有する。
オルダムリング及び旋回スクロールの小型化を図る観点から、一対の直線部間の距離は、第1の円弧部と第2の円弧部との距離よりも小さくなるように構成されている。
これにより、第1のオルダムキーの第1の受圧面には、第2のオルダムキーの第2の受圧面が受ける荷重よりも大きな荷重(旋回荷重や圧縮荷重等)が作用し、第1のオルダムキーが損傷する可能性があった。
また、このように、直線部の外面から外側に突出しないように、第1のオルダムキーを配置させることで、第2の方向において、オルダムリングを大型化することを抑制できる。
このように、上述したオルダムリングを備えることで、小型化されたオルダムリング及
び旋回スクロールからなる構造体とハウジングの内面との間に形成される隙間を大きくす
ることが可能となるので、回転軸が延びる方向において流体を移動させやすくすることが
できる。
つまり、本発明によれば、第1のオルダムキーが損傷することを抑制した上で、オルダムリング及び旋回スクロールの小型化及び軽量化を図ることができる。
そこで、直線部の断面積を、第1の接続部の第1の断面積、及び第2の接続部の第2の断面積よりも大きくすることで、直線部の強度が向上し、直線部の損傷を抑制することができる。
これにより、一対の直線部の内面と第1の接続部の内周面との境界部分、及び一対の直線部の外面と第1の接続部の外周面との境界部分に応力が集中することを抑制できる。
これにより、一対の接続部の内面と第2の接続部の内周面との境界部分、及び一対の接続部の外面と第2の接続部の外周面との境界部分に応力が集中することを抑制できる。
図1を参照して、第1の実施形態のスクロール圧縮機10について説明する。
図1において、Oは回転軸本体35の軸線(以下、「軸線O」という)、O1は偏心軸36の偏心軸線(以下、「偏心軸線O1」という)、X方向は第1の方向、Z方向はスクロール圧縮機10の高さ方向をそれぞれ示している。
筒状部31は、円筒形状とされた部材であり、Z方向に延びている。筒状部31の上端及び下端は、開放端とされている。
底部32は、筒状部31の下端を塞ぐように設けられている。蓋部33は、筒状部31の上端を塞ぐように設けられている。
ハウジング11の内部は、スクロール圧縮機本体24により、スクロール圧縮機本体24の下方に配置された吸入室11Aと、スクロール圧縮機本体24の上方に配置された吐出室11Bと、に区画されている。
吐出配管15には、スクロール圧縮機本体24により圧縮された流体(以下、「高圧流体」という)が排出される。そして、排出された高圧流体は、使用先に供給される。
メイン軸受17は、軸線O方向に延在する回転軸本体35の一方の端部35Aを回転可能な状態で支持している。
回転軸本体35は、メイン軸受17及びサブ軸受19により軸線O周りに回転可能な状態で支持されている。
このような構成とされた偏心軸36は、軸線O回りに回転軸本体35が回転すると、軸線O1回りに公転する。
端板45は、吐出口45Aを有する。吐出口45Aは、端板45の中央を貫通するように形成された穴であり、Z方向に延在している。吐出口45Aは、スクロール圧縮機本体24による圧縮が完了した高圧流体を吐出室11Bに吐出させる。
旋回ラップ49は、端板45と対向する端板48の面に設けられている。旋回ラップ49は、Z方向に立設されている。旋回ラップ49は、Z方向から見て渦巻き状に形成された壁体である。旋回ラップ49としては、例えば、端板48の中心回りに巻回された板状の部材を用いることが可能である。
なお、ボス部51の内周面には、軸受が設けられている。該軸受には、給油ポンプ22から潤滑油が供給される。
図3において、C1は直線部64の一方の端64Aと直線部65の一方の端65Aとを結ぶ直線の中間位置(以下、「中間位置C1」という)、C2は半円形状とされた第1の接続部67の内周面67c及び外周面67dの中心位置(以下、「中心位置C2」という)、C3は直線部64の他方の端64Bと直線部65の他方の端65Bとを結ぶ直線の中間位置(以下、「中間位置C3」という)、C4は半円形状とされた第2の接続部68の内周面68c及び外周面68dの中心位置(以下、「中心位置C4」という)をそれぞれ示している。
図3において、図1に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。図3~図9において、同一構成部分には、同一符号を付す。図10において、図2及び図3に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
オルダムリング27は、オルダムリング本体55と、第1のオルダムキー57,58と、第2のオルダムキー61,62と、を有する。
直線部64,65は、それぞれX方向(第1の方向)に延びている。直線部64,65は、Y方向(第2の方向)において互いに離れた状態で対向配置されている。
面64aは、軸線O2の一方側に配置された面であり、Z方向において一部が旋回スクロール42と対向している。面64bは、軸線O2の他方側に配置された面であり、面64aの反対側に配置されている。
内面64cは、Y方向において直線部65と対向する面である。外面64dは、内面64cの反対側に配置された面である。
面65aは、軸線O2の一方側に配置された面であり、Z方向において一部が旋回スクロール42と対向している。面65bは、軸線O2の他方側に配置された面であり、面65aの反対側に配置されている。
内面65cは、Y方向において直線部64と対向する面である。外面65dは、内面65cの反対側に配置された面である。
また、Z方向における直線部65の厚さM2は、直線部64の厚さM1と等しくなるように構成されている。
このように、第1の接続部67を円弧形状とすることで、第1の接続部67を直線形状とした場合と比較して、第1の接続部67が受ける応力を小さくすることができる。
面67aは、軸線O2の一方側に配置された面である。面67bは、軸線O2の他方側に配置された面であり、面67aの反対側に配置されている。
外周面67dは、直線部64,65の外面64d,65dと接続された面である。外周面67dは、軸線O2方向から見て半円形状とされている。
第1の接続部67の内周面67c及び外周面67dの中心位置C2は、直線部64の一方の端64Aと直線部65の一方の端65Aとを結ぶ直線の中間位置C1と一致するように構成されている。
これにより、一対の直線部64,65の内面64c,65cと第1の接続部67の内周面67cとの境界部分、及び一対の直線部64,65の外面64d,65dと第1の接続部67の外周面67dとの境界部分に応力が集中することを抑制できる。
第1の接続部67が延びる方向に対して直交する直線部64の幅G3は、直線部64,65の幅G1,G2と等しくなるように構成されている。
また、Z方向における第1の接続部67の厚さM3は、直線部64,65の厚さM1,M2と等しくなるように構成されている。
このように、第2の接続部68を円弧形状とすることで、第2の接続部68を直線形状とした場合と比較して、第2の接続部68が受ける応力を小さくすることができる。
面68aは、軸線O2の一方側に配置された面である。面68bは、軸線O2の他方側に配置された面であり、面68aの反対側に配置されている。
外周面68dは、直線部64,65の外面64d,65dと接続された面である。外周面68dは、軸線O2方向から見て半円形状とされている。
第2の接続部68の内周面68c及び外周面68dの中心位置C4は、直線部64の他方の端64Bと直線部65の他方の端65Bとを結ぶ直線の中間位置C3と一致するように構成されている。
第2の接続部68が延びる方向に対して直交する直線部64の幅G4は、直線部64,65の幅G1,G2及び第1の接続部67の幅G3と等しくなるように構成されている。
また、Z方向における第2の接続部68の厚さM4は、直線部64,65の厚さM1,M2及び第1の接続部67の厚さM3等しくなるように構成されている。
第1のオルダムキー57は、オルダムリング本体55の周方向に配置され、荷重を受ける第1の受圧面57aを有する。
第1のオルダムキー57は、直線部64の外面64dの外側に突出している。Y方向における第1のオルダムキー57の長さL1は、直線部64の幅G1よりも大きくなるように構成されている。
第1のオルダムキー58は、オルダムリング本体55の周方向に配置され、荷重を受ける第1の受圧面58aを有する。
X方向における第1のオルダムキー58の幅W2は、第1のオルダムキー57の幅W1と等しくなるように構成されている。また、第1のオルダムキー58の高さH2は、第1のオルダムキー57の高さH1と等しくなるように構成されている。
第1のオルダムキー57,58の長さL1,L2は、第2のオルダムキー61,62の長さL3,L4よりも長くなるように構成されている。
第2のオルダムキー61は、オルダムリング本体55の周方向に配置され、荷重を受ける第2の受圧面61aを有する。
Y方向における第2のオルダムキー61の幅W3は、第1のオルダムキー57,58の幅W1,W2と等しくなるように構成されている。また、第2のオルダムキー61の高さH3は、第1のオルダムキー57,58の高さH1,H2と等しくなるように構成されている。
第2のオルダムキー62は、固定スクロール41に形成された溝(図示せず)に挿入される。第2のオルダムキー62は、オルダムリング本体55の周方向に配置され、荷重を受ける第2の受圧面62aを有する。
Y方向における第2のオルダムキー62の幅W4は、第1のオルダムキー57,58の幅W1,W2、及び第2のオルダムキー61の幅W3と等しくなるように構成されている。
また、第2のオルダムキー62の高さH4は、第1のオルダムキー57,58の高さH1,H2、及び第2のオルダムキー62の高さH3と等しくなるように構成されている。
つまり、第1及び第2のオルダムキー57,58,61,62は、長さが異なり、幅及び高さが等しいオルダムキーである。
しかしながら、上述したように、第1のオルダムキー57,58の長さL1,L2は、第2のオルダムキー61,62の長さL3,L4よりも長くなるように構成されている。
これにより、第2の受圧面61a,62aが受ける荷重よりも大きな荷重を受ける第1の受圧面57a,58aの面圧(荷重に起因する面圧)を低減させて、第1のオルダムキー57の損傷を抑制することができる。
これにより、荷重に起因して第1の受圧面57a,58aが受ける面圧を低減することが可能となるので、第1のオルダムキー57,58の損傷を抑制することができる。
図11及び図12を参照して、第2の実施形態のオルダムリング75について説明する。
図11において、L5はY方向における第1のオルダムキー76の長さ(以下、「長さL1」という)、L6はY方向における第1のオルダムキー77の長さ(以下、「長さL2」という)をそれぞれ示している。図11において、図3に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
図12において、H5は軸線O2方向(Z方向)における第1のオルダムキー76の高さ(以下、「高さH5」という)、H6は軸線O2方向(Z方向)における第1のオルダムキー77の高さ(以下、「高さH6」という)をそれぞれ示している。図12において、図4及び図11に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
第1のオルダムキー76の長さL5は、例えば、第2のオルダムキー61,62の長さL3,L4と同じ長さにすることが可能である。
第1のオルダムキー76は、オルダムリング本体55の周方向に配置され、第2の受圧面61a,62aよりも面積の大きい第1の受圧面76aを有する。
第1のオルダムキー77の長さL6は、例えば、第2のオルダムキー61,62の長さL3,L4、及び第1のオルダムキー76の長さL5と同じ長さにすることが可能である。
第1のオルダムキー77は、オルダムリング本体55の周方向に配置され、第2の受圧面61a,62aよりも面積の大きい第1の受圧面77aを有する。
これにより、第1のオルダムキー76,77の損傷を抑制した上で、オルダムリング75及び旋回スクロールの小型化及び軽量化を図ることができる。
図13を参照して、第3の実施形態のオルダムリング80について説明する。
図13において、W5はX方向における第1のオルダムキー81の幅(以下、「幅W5」という)、W6はX方向における第1のオルダムキー82の長さ(以下、「幅W6」という)をそれぞれ示している。図13において、図11に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
第1のオルダムキー81は、オルダムリング本体55の周方向に配置され、第2の受圧面61a,62aよりも面積の大きい第1の受圧面81aを有する。
第1のオルダムキー82は、オルダムリング本体55の周方向に配置され、第2の受圧面61a,62aよりも面積の大きい第1の受圧面82aを有する。
図14及び図15を参照して、第4の実施形態のオルダムリング85について説明する。
図14において、L7はY方向における第1のオルダムキー86の長さ(以下、「長さL7」という)、L8はY方向における第1のオルダムキー87の長さ(以下、「長さL7」という)をそれぞれ示している。図13において、図3に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
図15において、H7は軸線O2方向における第1のオルダムキー86の高さ(以下、「高さH7」という)、H8は軸線O2方向における第1のオルダムキー87の高さ(以下、「高さH8」という)をそれぞれ示している。図15において、図4及び図14に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
第1のオルダムキー86は、オルダムリング本体55の周方向に配置された第1の受圧面86aを有する。
第1のオルダムキー87は、オルダムリング本体55の周方向に配置された第1の受圧面87aを有する。
これにより、第1のオルダムキー86,87の損傷を抑制した上で、オルダムリング85及び旋回スクロールの小型化及び軽量化を図ることができる。
11…ハウジング
11A…吸入室
11B…吐出室
13…吸入配管
15…吐出配管
17…メイン軸受
19…サブ軸受
21…回転軸
22…給油ポンプ
23…駆動部
24…スクロール圧縮機本体
24A…圧縮室
25…ブッシュアセンブリ
25A…ブッシュ
27,75,80,85…オルダムリング
31…筒状部
32…底部
33…蓋部
35…回転軸本体
35A…一方の端部
35B…他方の端部
36…偏心軸
41…固定スクロール
42…旋回スクロール
45,48…端板
45A…吐出口
46…固定ラップ
48a,64a,64b,65a,65b,67a,67b,68a,68b…面
49…旋回ラップ
51…ボス部
53…溝
55…オルダムリング本体
57,58,76,77,81,82,86,87…第1のオルダムキー
57a,58a,76a,77a,81a,82a,86a,87a…第1の受圧面
61,62…第2のオルダムキー
61a,62a…第2の受圧面
64,65…直線部
64A,65A…一方の端
64B,65B…他方の端
64c,65c…内面
64d,65d…外面
64e,65e,67e,68e…切断面
67…第1の接続部
67c,68c…内周面
67d,68d…外周面
68…第2の接続部
C1,C3…中間位置
C2,C4…中心位置
D1…第1の距離
D2…第2の距離
G1~G4,W1~W6…幅
H1~H8…高さ
L1~L8…長さ
M1~M4…厚さ
O,O2…軸線
O1…偏心軸線
Claims (7)
- 流体を圧縮させるスクロール圧縮機であって、
第1の方向に延び、該第1の方向に対して直交する第2の方向において対向する一対の直線部、前記一対の直線部の一方の端を接続する第1の接続部、前記一対の直線部の他方の端を接続するとともに、前記第1の方向において前記第1の接続部と対向する第2の接続部を有するオルダムリング本体と、
前記第1の方向及び前記第2の方向に対して直交する前記オルダムリング本体の軸線の一方側に配置された前記一対の直線部の面にそれぞれ設けられており、前記オルダムリング本体の周方向に配置され、荷重を受ける第1の受圧面を有する第1のオルダムキーと、
前記軸線の他方側に配置された前記第1の接続部及び前記第2の接続部の面にそれぞれ設けられており、前記オルダムリング本体の周方向に配置され、荷重を受ける第2の受圧面を有する第2のオルダムキーと、
を有するオルダムリングと、
前記オルダムリング本体の前記軸線が延びる方向に延び、回転する回転軸と、
前記回転軸に設けられ、前記第1のオルダムキーが挿入される溝が形成された端板を含む旋回スクロールと、
前記旋回スクロールと対向して配置され、該旋回スクロールとの間に流体を圧縮する圧縮室を形成するとともに、前記第2のオルダムキーが挿入される溝が形成された固定スクロールと、
前記オルダムリング、前記回転軸、前記旋回スクロール、及び前記固定スクロールを収容するハウジングと、
を備え、
前記第2の方向における前記一対の直線部間の第1の距離は、前記第1の方向における前記第1の接続部と前記第2の接続部との間の第2の距離よりも短く、
前記第1の受圧面の面積は、前記第2の受圧面の面積よりも大きく、
前記第1のオルダムキーは、前記直線部の外面から外側に突出しないように配置されており、
前記第2のオルダムキーは、前記第1の接続部及び前記第2の接続部の外周面からそれぞれ突出するように配置されているスクロール圧縮機。 - 前記軸線が延びる方向である軸線方向において、前記第1のオルダムキーの高さは、前記第2のオルダムキーの高さよりも高い請求項1記載のスクロール圧縮機。
- 前記第2の方向における前記第1のオルダムキーの長さは、前記第1の方向における前記第2のオルダムキーの長さよりも長い請求項1または2記載のスクロール圧縮機。
- 前記第1の方向における前記第1のオルダムキーの幅は、前記第2の方向における前記第2のオルダムキーの幅よりも広い請求項1から3のうち、いずれか一項記載のスクロール圧縮機。
- 前記第1の接続部及び前記第2の接続部の形状は、それぞれ円弧形状である請求項1から4のうち、いずれか一項記載のスクロール圧縮機。
- 前記第1の方向に対して直交する面で前記直線部を切断することで形成される該直線部の切断面の面積は、前記第1の接続部が延びる方向に対して直交する面で第1の接続部を切断することで形成される前記第1の接続部の切断面の第1の面積、及び前記第2の接続部が延びる方向に対して直交する面で第2の接続部を切断することで形成される前記第2の接続部の切断面の第2の面積よりも大きい請求項5記載のスクロール圧縮機。
- 前記第1の接続部及び前記第2の接続部は、前記一対の直線部の内面と接続され、前記軸線が延びる方向である軸線方向から見て半円形状とされた内周面と、前記一対の直線部の外面と接続され、前記軸線方向から見て半円形状とされた外周面と、を有し、
前記第1の接続部の内周面及び外周面の中心位置と前記第1の接続部と接続される前記一対の直線部の一方の端同士を結ぶ直線の中間位置とを一致させ、
前記第2の接続部の内周面及び外周面の中心位置と前記第2の接続部と接続される前記一対の直線部の他方の端同士を結ぶ直線の中間位置とを一致させる請求項5または6記載のスクロール圧縮機。
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