JPH0152592B2 - - Google Patents

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JPH0152592B2
JPH0152592B2 JP56168320A JP16832081A JPH0152592B2 JP H0152592 B2 JPH0152592 B2 JP H0152592B2 JP 56168320 A JP56168320 A JP 56168320A JP 16832081 A JP16832081 A JP 16832081A JP H0152592 B2 JPH0152592 B2 JP H0152592B2
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scroll member
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orbiting
force
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JP56168320A
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JPS5867903A (ja
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Kazunari Takahashi
Masaharu Hiraga
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Sanden Corp
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Sanden Corp
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Publication date
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Priority to AU89475/82A priority patent/AU552393B2/en
Priority to EP82305584A priority patent/EP0078148B1/en
Priority to DE8282305584T priority patent/DE3276441D1/de
Publication of JPS5867903A publication Critical patent/JPS5867903A/ja
Priority to US06/713,100 priority patent/US4580956A/en
Publication of JPH0152592B2 publication Critical patent/JPH0152592B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/003—Systems for the equilibration of forces acting on the elements of the machine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/02—Rotary-piston machines or engines 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
    • F01C1/0207—Rotary-piston machines or engines 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
    • F01C1/0215—Rotary-piston machines or engines 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
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/008—Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for rotary or oscillating-piston machines or engines
    • 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は旋回スクロール部材を用いたスクロー
ル型流体装置に関する。
この種のスクロール型流体装置については米国
特許第801182号、あるいは第3560119号に示され
ている。
米国特許第801182号では、その各々のスクロー
ル部材は円形のエンドプレートと、螺旋状ないし
はインボリユートのうず巻体とより構成されてい
る。そして、両スクロール部材は角度方向及び半
径方向に中心をずらせて組み合わされているので
二つのスクロール部材は両うず巻体間に複数の線
接触を保つように重なり合うこととなる。その結
果、少なくとも一対の密閉された流体ポケツトが
形成されることとなる。これらのスクロール部材
を相対的に旋回運動させることにより、線接触が
うず巻体曲線に沿つて移動するので、流体ポケツ
トの容積は徐々に変化する。容積の増減はうず巻
体の旋回方向によつて決定されるので、スクロー
ル型流体装置は流体の圧縮、膨脹、吸排などに応
用できるものである。
このようなスクロール型流体装置を圧縮機とし
て用いた場合、圧縮機をモータあるいは原動機を
動力源として駆動する必要がある。ここで、圧縮
機の起動時には大きな動力を要するため通常の平
均的運転時にマツチした出力のモータや原動機を
使用すると起動時に充分な出力が得られず起動が
行なえないという問題点がある。このような問題
点を階床するため、出力の大きなモータや原動機
を用いると、サイズや重量が大きくなるととも
に、コストの高いものとなりさらには、駆動モー
タや原動機のスタータモータの起動時に大電流を
要する等の欠陥が生じる。通常このような欠陥を
解消するために吸入ラインに電磁弁を設けるなど
して圧縮機の運転を停止にする前に吸入側のガス
を吐出側にポンプダウンし、次の始動時には、高
低圧が平衡した状態から始動させることにより臨
時的大流量高負荷が発生することのないようにす
るなどの工夫がなされている。しかし、電磁弁を
用いるとその制御回路も必要なためコスト高とな
るだけでなく制御装置が複雑となるという欠陥が
ある。またこのような対策を施しても圧縮機吐出
弁の密着が悪かつたりすると逆流により高低圧が
平衡状態になりやすいため、上記のような効果が
なくなる等の問題がある。
そこで、圧縮機の駆動機構にばね、平衡おもり
を設けることにより、始動時及び停止時にはスク
ロール部材の渦巻き同士の接触を生じさせない構
造が特開昭50−32512号公報に提案されている。
特開昭50−32512号公報に記載された発明では、
ばね、平衡おもりを用いて求心力を発生させ、こ
れによつて、旋回スクロール部材の遠心力を調整
して、旋回スクロール部材の偏心半径を通常の動
作中の旋回半径より小さくしている。そして、運
転速度が増加するにつれて旋回スクロール部材の
遠心力が増加して、ばね、平衡おもりと平衡する
点に達し、両スクロール部材の渦巻き同士が接触
する。
ところが、上述の構造の場合、旋回スクロール
部材の押し付け力は径方向にのみ与えられ、ガス
圧縮力による接線方向の力は考慮していないか
ら、スクロール部材の渦巻き同士に一定したシー
ル力が与えられない。さらに、運転速度が増加す
るにつれて、旋回スクロール部材の遠心力が増加
し、その結果、径方向への押し付け力が大きくな
る。つまり、運転速度の増加に伴つて固定スクロ
ール部材の渦巻き体と旋回スクロール部材の渦巻
き体との摩擦が増大してしまう。
本発明の目的は一定したシール力が得られ、起
動の容易なスクロール型流体装置を提供すること
にある。
さらに、本発明の目的は低コストで信頼性の高
いスクロール型流体装置を提供することにある。
本発明は、フロントエンドプレートを有するハ
ウジングと、該ハウジング内に固定配置された固
定スクロール部材と、該ハウジング内に配設され
た固定スクロール部材とともに密閉した流体ポケ
ツトを形成するため、固定スクロール部材と少な
くとも一対の線接触部を形成するように固定ピス
トン部材に重ね合わされた旋回スクロール部材
と、フロントエンドプレートに回転自在に支承さ
れた主軸と、旋回スクロール部材に前記主軸を介
して旋回運動を与える駆動機構とを有するスクロ
ール型流体装置において、駆動機構には、旋回ス
クロール部材に回転可能に装着されたブツシユ
と、前記主軸端部に主軸軸心に偏心して設けられ
該ブツシユを前記主軸に偏心して結合するととも
に回転可能に保持する結合部と、ブツシユの前記
結合部回りの回転を予め定められた範囲で規制す
るストツパ機構と、このストツパ機構に設けられ
たブツシユを旋回スクロール部材の旋回方向と逆
向きに付勢する弾性体が備えられ、さらに、前記
旋回スクロール部材の旋回により生じる遠心力を
相殺するバランスウエイトを有することを特徴と
している。
ここで、第１図を参照して本発明の実施例を説
明する。
第１図は、スクロール型圧縮機の断面構造図
で、圧縮機は、フロントエンドプレート１１とこ
れに設置されたカツプ状部分１２とによる圧縮機
ハウジング１０を有している。フロントエンドプ
レート１１は、その中央部にハウジング１０の中
心線上に中心を有する貫通孔１１１を有し、その
中にボールベアリング１３を介して主軸１４を支
承している。これによつて、主軸１４の軸心は、
ハウジング１０の中心軸線と一致することとな
る。また、フロントエンドプレート１１は、その
前端面主軸１４の外周を取り巻くように前方に突
出したスリーブ部１５を有し、スリーブ部１５内
にはシヤフトシール１６が配置されている。また
スリーブ部１５の外周上には、電磁クラツチ装置
１７が配設されている。電磁クラツチ装置１７
は、外部駆動源よりの回転運動をＶベルト（図示
せず）を介してプーリ１７１に伝達し、更に励磁
コイル１７２への通電制御によつてプーリ１７１
から主軸１４への回転運動の伝達を制御してい
る。フロントエンドプレート１１の後端面には軸
方向に突出した円筒状突起部１１２が形成されて
おり、カツプ状部分１２の開口内周面が、突起部
１１２の外周面に接合しこの接合面は突起部１１
２の外周面に配設したＯリング１８によつてシー
ルされている。また、カツプ状部分１２はボルト
等によつてフロントエンドプレート１１に固定さ
れている。なお、第１図においてスリーブ部１５
はフロントエンドプレート１１とは別体に形成さ
れているため、ボルト等によつて固定されている
とともに接合面はＯリング１９によつてシールさ
れている。
フロントエンドプレート１１によつて開口部を
閉塞されたカツプ状部分１２内には固定スクロー
ル部材２０、可動スクロール部材２１、後述する
可動スクロール部材駆動機構及び回転阻止機構２
２が配設されている。
ここで固定スクロール部材２０は、側板２０１
と側板２０１の一面上に形成されたうず巻体２０
２及び該うず巻体２０２とは反対側の側板２０１
上に設けた脚部２０３とより構成されている。該
脚部２０３はその先端面がカツプ状部分１２の内
面に接触した状態で該カツプ状部分１２の底部１
２１の外方からこれを貫通するようにして脚部２
０３に螺入されたボルト２３によつてカツプ状部
分１２内に固定されている。また側板２０１の外
周上にカツプ状部分１２の内壁面との間をシール
するＯリング２４を配設することによつてカツプ
状部分１２内を吸入室２５と吐出室２６とに仕切
つている。さらに、側板２０１の中央部には、ス
クロール部材間の中央部に形成された高圧密閉空
間と吐出室２６を連通する連通孔２０４が穿設さ
れている。
可動スクロール部材２１は吸入室２５側に配設
された側板２１１と、側板２１１の一面上に形成
されたうず巻体２１２とより構成されている。可
動スクロール部材２１のうず巻体２１２は固定ス
クロール部材２０のうず巻体２０２と180゜の角度
ずれをもつとともにうず巻体２１２の中心が固定
スクロール部材２０のうず巻体２０２のうず巻中
心より所定の距離Rorだけ離れるようにしてかみ
合されている。これによつて、両うず巻体間に線
接触部が形成され、密閉空間を形成することが可
能となる。また可動スクロール部材２１は、可動
スクロール部材駆動機構及び回転阻止機構と連結
されており、主軸１４の回転によつて後述するよ
うに半径Rorの円軌道上を公転運動する。この結
果、両うず巻体間に形成された線接触部はうず巻
体の面に沿つて移動するため流体の圧縮動作が行
なわれる。
ここで、可動スクロール部材の円軌道半径Ror
は、一般に （うず巻体のピツチ）−２×（うず巻体の壁厚）／２ で与えられる。
従つて、外部流体回路からハウジング１０の外
周上に設けた吸入ポート３５を通つてハウジング
１０内の吸入室２５に流入した流体は、両うず巻
体の外終端部から流体ポケツト中に取り込まれ、
圧縮された流体は両うず巻体の中心部の流体ポケ
ツトから連通孔２０４を通つて吐出室２６へ送り
出される。更に吐出室２６からハウジング１０上
に設けた吐出ポート３６を介して外部流体回路へ
流出することとなる。
次に可動スクロール部材の駆動機構を第２図、
第３図、第４図をも参照して説明する。
フロントエンドプレート１１の貫通孔１１１を
貫通する主軸１４の内端部には、大径部１４１が
形成しており、この大径部１４１も含めて実質的
に主軸１４が構成される。この大径部１４１は貫
通孔１１１の内周に配設したボールベアリング１
３によつてフロントエンドプレート１１に支承さ
れている。第２図ａに示すように大径部１４１の
先端面（右端面）には主軸心から偏心した位置に
おいて駆動ピン１４２が軸方向へ突出するように
設けられている。さらに、大径部１４１の先端面
には駆動ピン１４２を中心として、凹部３４が円
弧状に形成されている。そして、凹部３４の周方
向長さは予め定められた長さに規定されている。
一方、可動スクロール部材２１が側板２１１
は、うず巻体２１２とは反対の面に環状のボス２
１３を有している。ボス２１３中には、肉厚の厚
い円板状あるいは短軸状のブツシユ２７がニード
ルベアリング２８を介して回転可能に嵌合されて
いる。ブツシユ２７にはこれと一体で半径方向に
伸びるる半円板状のバランスウエート２７１が備
えられており、ブツシユ２７にはその中心からず
れた位置に軸方向の孔、すなわち偏心穴２７２が
形成されている。また、ブツシユ２７には偏心穴
２７２と同一面上に第２図ｂに示すように凸部３
３が設けられている。
偏心穴２７２中には駆動ピン１４２がニードル
ベアリング２９を介して嵌合され、これによつて
ブツシユ２７は、大径部１４１、つまり主軸１４
に対して回転可能に支持されるとともに主軸心に
対して偏心にして支持される。凸部３３は所定の
間〓をもつて凹部３４に挿入されており、この間
〓には第３図に示すようにスプリング３２が配設
されている。
上述のように、ブツシユ２７は駆動ピン１４２
及びニードルベアリング２９によつて主軸１４に
偏心して結合され（以下このブツシユ２７を偏心
ブツシユ２７という）、しかも回転可能に保持さ
れている。さらに、凸部３３は凹部３４に挿入さ
れ、凹部３４の周方向長さは予め定められた長さ
であるから、偏心ブツシユ２７の駆動ピン１４２
回りの回転は予め定められた範囲で規定される。
つまり、凸部３３及び凹部３４によつてストツパ
機構が構成される。一方、前述のように、スプリ
ング３２は凹部３４に配置され、このスプリング
３２は凸部３３を可動スクロール部材２１の旋回
方向と逆向きに付勢している。つまり、偏心ブツ
シユ２７を可動スクロール部材２１の旋回方向の
逆向きに付勢するように凹部３４内に配置され
る。これによつて、後述するようにうず巻体２１
２及び２０２とが停止時等において接触しないよ
うにしている。
ここで、第５図、第６図をも参照して、前述の
ように、可動スクロール部材２１の円軌道運動に
よつて流体圧縮が行なわれると、その反作用がう
ず巻体２１２、すなわち可動スクロール部材２１
へその円軌道の接線方向に作用する。この反作用
力は結局、第５図に示すようにブツシユ２７の中
心OcへFdで示すように作用することとなる。と
ころでブツシユ２７は駆動ピン１４２上で回転可
能とされているから、駆動ピン１４２の中心Od
の周りに回転するモーメントを力Fdによつて受
ける。このモーメントは、力Fdの方向とOcとOd
を結ぶ線との角度をθとしたとき、Fd・ε2sinθ
（εはOc―Od間の距離）で表わされる。この結
果、ブツシユ２７上に支持された可動スクロール
部材２１は、駆動ピン１４２の中心Odの回りに
回転するモーメントを受けることになり、これに
よりうず巻体２１２がうず巻体２０２へ押し付け
られることになる。この押し付け力をFpとする
と、Fp・ε2cosθ＝Fd・ε2sinθであるから、 Fp＝Fd・tanθ で与えられる。
即ち、偏心ブツシユ２７を使用して可動スクロ
ール部材２１を駆動すると、流体圧縮の反作用
で、両うず巻体２１２と２０２の線接触部での押
し付け力が自動的に得られ、これにより流体ポケ
ツトのシールが確保される。
更に、上述したように、ブツシユ２７の中心
Ocは駆動ピン１４２の中心Odの周りに回転可能
であるので、例えば、うず巻体２０２や２１２の
寸法誤差によつて、うず巻のピツチがうず巻体の
肉厚が変つても、これに応じて、Oc―Os間距離
が変化できる。即ち、Oc点は第５図に示すよう
に、Odを中心にした半径ε2の円弧上を例えば
Oc′やOc″の点に移動可能である。この結果、そ
のような寸法誤差があつても、可動スクロール部
材２１は滑かな運動を行なうことができる。
上述のような可動スクロール部材２１のうず巻
体２１２への押し付け力Fpを得るとともに、中
心Ocの従動性を得るためだけならブツシユ２７
にはバランスウエート２７１は不要である。しか
しながら、このバランスウエート２７１がない
と、うず巻体２１２のうず巻体２０２への押し付
け力は、実際には、上記のFpの外に可動スクロ
ール部材２１、ベアリング２８およびブツシユ２
７の半径Rorなる旋回運動による遠心力F1が加わ
るので、押し付け力が大となる。この結果両うず
巻体２０２と２１２との間の摩擦力が大きくな
り、両者の摩擦が大となる。それ故、バランスウ
エート２７１を設けその遠心力F2によつて、上
述の遠心力F1を打消すようにしている。この結
果、うず巻体２０２および２１２の摩擦を少なく
しながら適当なシール力を得て、可動スクロール
部材２１の滑かな運動が可能となる。
ところで、可動スクロール部材および後述する
ボールカツプリングの可動部などかな成る旋回部
のアンバランス量Uos（ｇ―cm）と偏心ブツシユ
に取付けられたカウンタウエイトのアンバランス
量Ucw（ｇ―cm）を等しくして、旋回部によつて
生じる遠心力とカウンタウエイトによつて生じる
遠心力とを相殺している。
ここで、二つのアンバランス量の関係を Uos＞Ucw として、その差をUos−Ucw＝ΔUとする。
この場合には、スプリング３２の押し付け力Ｆ
（Kgｆ）は予め設定される圧縮機回転数における
合成力（つまり、ガス圧縮力とΔUで定まる遠心
力との合力に等しくなるように設定される。つま
り、スプリングの押し付け力Ｆは ΔUω2／ｇ＝Ｆ で表わされる。なお、ωは設定回転数におけるシ
ヤフト角速度である。
例えば、設定回転数を1500rpmとすればω＝
50π（rad／sec）、またΔU＝200（ｇ―cm）とすれ
ば、 Ｆ＝200・（50π）2／980＝5036（ｇｆ） となる。従つて約５Kgｆのスプリングを用いれば
圧縮機は始動時から主軸の回転数が1500rpmに達
するまでは偏心ブツシユが駆動ピンの周りを回転
しないため、うず巻体間に十分なすきまが保持さ
れ、圧縮動作はほとんど行なわれず回転数が
1500rpmをわずかでも越えると遠心力の方が打ち
克つて、偏心ブツシユ２７が駆動ピンの周りを回
転し、両うず巻体の接触できる必要旋回半径に達
して圧縮が開始される。つまり、圧縮機を起動し
てから、所定の回転数を越えるまでは、圧縮動作
が行われず、圧縮動作が開始されると、スプリン
グ３２がガス圧縮力に対応して、この結果、良好
なシールが両スプール部材間で達成される。この
ようにUos＞Ucwとした際には、スプリング押し
付け力がUos＝Ucwと同一であれば、起動後、両
スクロール部材のかみ合いが早くなる。
つづいて、第９図をも参照して第２の実施例を
説明する。第９図ａと第４図との相違点は、バラ
ンスウエート２７１の取り付け位置がブツシユ２
７の端面ではなく、これに対向する主軸１４の大
径部１４１の先端面に変更されたことである。第
４図の構造の利点は、ブツシユ２７に取り付けら
れているバランスウエート２７１により、可動う
ず巻２１２及びその他の旋回部分の遠心力を相殺
し、動作中の両うず巻体２１２と２０２間の摩擦
損失を減少させることであつた。
ところで、第４図に示す構造の場合、停止時に
スプリング３２によつてバランスウエイト２７１
の重心が軸心より離れる方向に位置されるため、
起動時に可動うず巻２１２の遠心力がバランスウ
エイト２７１の遠心力とスプリング３２のバネ力
の和に打ち克ち、うず巻体間に接触部を形成する
ためには、可動うず巻体をある程度高速で回転さ
せる必要があり低速回転では両うず巻き体間に接
触部が形成されない場合がある。従つて低速回転
によつて接触部を形成するには、つまり、より早
く圧縮を開始するには、バランスウエート２７１
を主軸１４の大径部１４１側に固定し、両うず巻
体間の接触部形成に対するバランスウエートの遠
心力の影響を除去することが望ましい。この構成
が第９図ａに示されている。本構成によれば、圧
縮開始回転数をより低い回転数まで下げられるの
で、低速回転域で使用されるスクロール型流体装
置に用いることが可能となる。
さらに、第１０図をも参照して第３の実施例を
説明する。第１０図ａに示す実施例はバランスウ
エート２７１を偏心ブツシユ２７の端面側バラン
スウエート２７１ａ、と主軸の大径部１４１側バ
ランスウエート２７１ｂとの両側に設ける構成で
あり偏心ブツシユ２７側に配設したバランスウエ
ート量を調整することによりアンロードの程度、
及び圧縮開始回転数を自由に選択できるという利
点を有する。
ここで、第４図に示す構成において、圧縮機の
振動防止について説明する。第６図を参照して、
力F1の作用点は、可動スクロール部材２１、ブ
ツシユ２７、ベアリング２８全体の重心G1であ
り、力F2の作用点、すなわちバランスウエート
２７１の重心G2は軸方向に距離e1だけずれてい
るので、図中反時計方向のモーメントが発生す
る。このため、このようなモーメントを打消すバ
ランスウエート１４３，３０（第１図参照）を設
ける。バランスウエイト１４３，３０の重心はそ
れぞれG3，G4で両重心は距離e2だけずれている
とともにF3，F4で表わされる遠心力を発生させ
る。ここで両者のモーメントの釣り合いは、 F1e1＋F3e2＝０ で表わされ、これによつて圧縮機の振動を防止さ
れる。
同様にして、第９図ａに示す構成では、第９図
ｂに示すように、第６図に対して力F2に代えて、
力F2′が加わり、力F2′の作用点（つまり、重心
G2′は軸方向に可動スクロール側に移動している。
つまり、全体として動バランスは第６図と同様で
ある。
さらに、第１０図ａに示す構成では、第１０図
ｂに示すよう力が作用し、これらがつり合つて振
動を防止している。
最後に、可動スクロール部材の回転阻止機構を
その分解図である第７図をも参照して説明してお
く。
回転阻止機構２２は、固定部、可動部、ボール
素子よりなり、可動スクロール部材２１のボス２
１３の外周上に配置される。まず固定部について
説明すると、フロントエンドプレート１１の端面
にリング状固定レース２２１と固定レース２２１
を被うようにその端面に当接された固定リング２
２２とを配設し、これらレース２２１とリング２
２２をスプリングピン２２３によりフロントエン
ドプレート１１に固定している。一方、可動部に
ついては、可動スクロール部材２１の側板２１１
寄りのボス２１３の外周に、リング状可動レース
２１４と可動レース２１４を被うようにその端面
に当接された可動リング２１５を配設し、これら
レース２１４とリング２１５は、スプリングピン
２１６により側板２１１に固定している。なお固
定リング２２２と可動リング２１５との間に、わ
ずかな間〓ができるよう両リングを配設してい
る。
第７図に示されているように可動リング２１５
と固定リング２２２にはそれぞれ、直径、ピツ
チ、ピツチ円の等しい複数のポケツト２１５ａ，
２２２ａが軸方向にがい孔され各々対向するポケ
ツト間にボール素子２２４が挟持されている。
さて、可動リング２１５と固定リング２２２と
の関係を可動スクロール側から見た第８図をも参
照して回転阻止作用について説明する。
回転阻止は、固定リング２２２のポケツト２２
２ａの縁部と可動リング２１５のポケツト２１５
ａの縁部とでボール素子２２４を挾むことにより
行なわれる。すなわち可動スクロール部材が図中
時計方向へ駆動されると可動リング２１５もその
中心が半径Rorの円を描くように旋回運動する。
この時可動スクロール部材には圧縮力の反力作用
点と駆動力作用点とのずれにより図中時計方向へ
の回転力すなわちモーメントが生ずるため、可動
スクロール部材は可動リング２１５の中心を中心
として時計方向へ回転しようとする。しかし図中
上方の９個のボール素子２２４が固定リング２２
２のポケツト２２２ａの縁部と可動リング２１５
のポケツト２１５ａの縁部とで挟まれるため、可
動リング２１５は回転することができず、これに
よつて可動スクロール部材の回転が阻止される。
なお図示の状態では可動リング２１５の中心が、
図中最も右方にあつて回転阻止力分布はFc1〜
Fc5のようになる。このように回転阻止は図中最
上部のボール素子が最も大きく寄与しており、こ
れから離れるにしたがつて小さくなつて図中下半
分の９個のボール素子２２４は、回転阻止の用は
なしていない。しかし圧縮力の反力により可動ス
クロール部材の軸方向に加わる圧力は、可動レー
ス２１４とすべてのボール素子２２４を介して固
定レース２２１にスラスト支持される。
このように、本発明では起動時においては固定
スクロール部材と旋回スクロール部材とが接触し
ておらず、その結果、モータあるいはその他の駆
動源に負荷がかからず、所定の回転数に達した
後、固定スクロール部材と旋回スクロール部材と
が接触して圧縮が行われる。この際、カウンター
ウエイトによつて旋回スクロール部材の遠心力が
相殺され、ガス圧縮力は周方向に延びる弾性体に
よつて平衡するから一定したシール力が得られ、
渦巻き体に異常な摩擦が発生することがない。
また、電磁弁及び制御装置を用いる必要がな
く、低コストであり、信頼性も高くなるという利
点がある。
【図面の簡単な説明】
第１図はすでに提案されているスクロール型圧
縮機の断面構造図、第２図ａは駆動機構の分解斜
視図、第２図ｂは偏心ブツシユの斜視図、第３図
は偏心ブツシユのスイングを制限するためのスプ
リングを配した場合の軸方向からの図、第４図は
第３図を軸方向から見た図、第５図はそのうちの
偏心ブツシユの作用を説明するための図、第６図
は第１図の動的バランスを説明するための図、第
７図は第１図の回転阻止機構の分解斜視図、第８
図は回転阻止の原理を説明するための図、第９図
ａはバランスウエート２７１の取り付け位置を主
軸側に変更した図、第９図ｂは第９図ａの動バラ
ンス関係を示す図、第１０図ａはバランスウエイ
ト１７１の取り付け位置をブツシユ側と主軸側両
方に配設した図、第１０図ｂは第１０図ａの動バ
ランス関係を示す図である。 図中、１０は圧縮機ハウジング、１１はフロン
トエンドプレート、１２はカツプ状部分、１４は
主軸、２０は固定スクロール部材、２１は可動ス
クロール部材、２２は回転阻止機構、２２４はボ
ール素子、３０，１４３，２７１，２７１′，２
７２′はバランスウエートである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ フロントエンドプレートを有するハウジング
    と、該ハウジング内に固定配置された固定スクロ
    ール部材と、該ハウジング内に配設され前記固定
    スクロール部材とともに密閉した流体ポケツトを
    形成するため、前記固定スクロール部材と少なく
    とも一対の線接触部を形成するように前記固定ピ
    ストン部材に重ね合わされた旋回スクロール部材
    と、前記フロントエンドプレートに回転自在に支
    承された主軸と、前記旋回スクロール部材に前記
    主軸を介して旋回運動を与える駆動機構とを有す
    るスクロール型流体装置において、前記駆動機構
    には旋回スクロール部材に対して回転可能に装着
    されたブツシユと、前記主軸端部に該主軸軸心に
    偏心して設けられ該ブツシユを前記主軸に偏心し
    て結合するとともに回転可能に保持する結合部
    と、前記ブツシユの前記結合部回りの回転を予め
    定められた範囲で規制するストツパ機構と、該ス
    トツパ機構に設けられ前記ブツシユを前記旋回ス
    クロール部材の旋回方向と逆向きに付勢する弾性
    体とが備えられ、さらに、前記旋回スクロール部
    材の旋回により生じる遠心力を相殺するバランス
    ウエイトを有することを特徴とする起動時アンロ
    ーデイングを可能にしたスクロール型流体装置。
JP56168320A 1981-10-20 1981-10-20 起動時アンロ−デイングを可能にした容積式流体装置 Granted JPS5867903A (ja)

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