JPH02230992A - スクロール型流体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、圧縮機などに用いられる両系回転式のスクロ
ール型流体装置に関し、特に、両スクロールの連結機構
に係るものである。

（従来の技術） 一般に、この種の両系回転式のスクロール型圧縮機には
、特開昭６２−１９１６８５号公報に開示されているよ
うに、各々鏡板の前面に渦巻状のラップが立設されると
共に、背面に駆動軸及び従動輔が連結されて成る駆動ス
クロールと従動スクロールとが互いに各ラップを噛合し
て密閉ケーシング内に並設収納され、上記駆動軸および
従動軸はそれぞれ鏡板背面側に設けられたフレームに回
転自在に嵌合されて各スクロールがフレームに支持され
ると共に、該駆動軸及び従動軸の軸心が所定間隔を存す
るように両スクロールが配設されて構成されている。

そして、上記駆動スクロールを回転すると、該回転に伴
って従動スクロールが同期して回転する一方、上記鏡板
間には両ラップによって密閉室が形成され、該密閉室が
中心方向に移動しつつ収縮して流体を圧縮している。

（発明が解決しようとする課題） 上述したスクロール型流体装置において、駆動スクロー
ルと従動スクロールとの連結は、該両スクロールのラッ
プの接触により行っており、つまり、両ラップの外周側
面と内周側面とが複数箇所で接触し、該両ラップを介し
て従動スクロールが駆動スクロールの回転に従って回転
するようにしている。

しかしながら、これでは両ラップに回転力が作用するの
で、強度を充分に備える必要があり、また、ラップが摩
耗し易く、該摩耗によって回転力の伝達ロスが生じると
共に、両ラップの接触箇所が変化し、騒音が発生するな
どの問題があった。

一方、上記駆動スクロールと従動スクロールとの間にオ
ルダム継手を設けることが考えられるが、該オルダム継
手は両スクロールの回転中心間を直径とする円軌道を描
いて運動するため、振動が生じることになり、しかも、
この偏心運動の動バランスをとるためにバランスウェイ
トを２つ以上設けなければならず、構造が複雑になると
いう問題があった。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもので、ピンとベ
ルトとより成るベルト伝動機構で両スクロールを連結す
ることにより、ラップの摩耗等が生じることがなく構造
の簡素化及び低振動化を図ることを目的とするものであ
る。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、請求項（１）に係る発明が
購じた手段は、第１図に示すように、先ず、各々鏡板（
３１），（４１）の前面に渦巻状のラップ（３２），（
４２）が立設されると共に、背面に駆動軸（３３）及び
従動軸（４３）が連結されて成る駆動スクロール（３）
と従動スクロール（４）とが各ラップ（３２），　　（
４２）を噛合してケーシング（２）内に並設され、上記
駆動軸（３３）及び従動軸（４３）は軸心が所定間隔を
存するように上記鏡板（３１）．（４１）背面側に設け
られたフレーム（５）．　　（６）に嵌合され、上記駆
動スクロール（３）の回転に伴って従動スクロール（４
）が同期して回転するように該両スクロール（３）．（
４）を連結する連結手段（７）が設けられたスクロール
型流体装置を対象としている。

そして、上記連結手段（７）は、各スクロール（３Ｊ，
（４）における鏡板（３　１）．　（４　１）の前面外
周緑に等間隔に立設された複数本のピン（７１）．　　
（７２）と、上記両スクロール（３），（４）の鏡板（
３１），　　（４１）間に設けられていて、両スクロー
ル（３）．　　（４）のピン（７１）（７２）間に亘っ
て該ピン（７１），（７２）の外側より巻回され、各ピ
ン（７１），　　（７２）に係合するベルト（７３）と
より構成されている。

また、請求項（２）に係る発明が講じた手段は、上記請
求項（１）記載のスクロール型流体装置において、両ス
クロール（３）．　　（４）の各ピン（７１），（７２
）にはベルト（７３）が係合する溝部　７４ａ）が該各
ピン（７１），（７２）と直交する同一平面上に位置し
て形成される一方、ベルト（７３）の内周面には上記ピ
ン（７　１）．　　（７２）の溝部（７４ａ）が係合す
る幅方向の凹部（７３ａ）が各スクロール（３）．（４
）のピン（７１）（７２）ピッチの半分の間隔で複数個
形成された構成としている。

（作用） 上記構成により、請求項（１）に係る発明では、駆動軸
（３３）を回転すると、駆動スクロール（３）が回転し
てピン（７１）も回転することになり、該ピン（７１）
にベルト（７３）が係合しているので、具体的に請求項
（２）に係る発明では、ピン（７１）の溝部（７４ａ）
とベルト（７３）の凹部（７３ａ）とが係合しているの
で、該ベルト（７３）が移動する。そして、該ベルト（
７３）は従動スクロール（４）のピン（７２）が係合し
ているので、具体的には駆動スクロール（３）と同様に
ピン（７２）の溝部（７４ａ）とベルト（７３）の四部
（７　３　ａ）とが係合し、該ベルト（７３）の移動に
伴って従動スクロール（４）が駆動スクロール（３）に
同期して回転することになる。

この両スクロール（３），　　（４）の回転により両ラ
ップ（３２），（４２）間に密閉室（１３）が形成され
ると共に、該密閉室（１３）が、例えば、中心に向って
移動しつつ収縮し、流体を圧縮する。

（発明の効果） 従って、請求項（１）に係る発明によれば、両スクロー
ル（３）．（４）のピン（７１）．（７２）間にベルト
（７３）を巻回して該両スクロール（３），（４）を連
結するようにしたために、駆動スクロール（３）の回転
力を従動スクロール（４）に確実に伝達することができ
るので、従動スクロール（４）を駆動スクロール（３）
に対して正確に同期回転させることができる。

また、従来のように両ラップ（３２），　　（４２）を
介して回転力を伝達しないので、該ラップ（３２），　
　（４２）の強度を低減することができると共に、摩耗
を低減することができ、振動の発生を抑制することがで
きる。

また、従来のオルダム継手と異なりベルト（７３）が移
動するのみであるので、動バランスを容易に保つことが
でき、振動を低減することができる。

また、請求項（２に係る発明によれば、ピン（７１），
（７２）の溝部（７４ａ）とベルト（７３）の四部（７
３ａ）とを係合しているので、ベルト（７３）の保持手
段を設ける必要がなく、構造を簡素にすることができる
。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図に示すように、（１）は両系回転式のスクロール
型流体装置であって、冷凍装置における圧縮機に用いら
れ、冷媒ガスを圧縮して吐出するものである。

該スクロール型流体装置（１）は密閉ケーシング（２）
内にスクロール機構（１１）が収納されると共に、駆動
モータ（１２）が収納されて成り、該スクロール機構（
１１）は駆動スクロール（３）と従動スクロール（４）
とがそれぞれフレーム（５）．　　（６）に支持されて
構成されている。該両フレーム（５），　　（６）は略
円盤状に形成され、それぞれ上記各スクロール（３），
　　（４）の背面側に位置するように所定間隔を存して
平行に設けられている。そして、該両フレーム（５）．
　　（６）は外周面にて上記ケーシング（２）に固定さ
れ、中央部に上記各スクロール（３）．（４）を回転自
在に支持する軸孔（５１），　　（６１）が上下方向に
穿設されており、該両輪孔（５１），（６１）は軸心が
半径方向に所定間隔を存するように形成されている。

上記両スクロール（３）．　　（４）は、円盤状に形成
された鏡板（３１），　　（４１）の前面に渦巻状（イ
ンボリュート状）に形成されたラップ（３２）．（４２
）が立設されて構成され、該両鏡板（３１）．（４１）
の前面を互いに対面させて上記両フレーム（５）．　　
（６）間に並設されると共に、上記各ラップ（３２）．
（４２）が互いに噛合されている。更に、上記駆動スク
ロール（３）の鏡板（３１）背面（下面）には駆動軸（
３３）が、上記従動スクロール（４）の鏡板（４）背面
（上面）には従動軸（４３）がそれぞれ上記各フレーム
（５）．（６）の軸孔（５１），（６１）にラジアル軸
受（３４）．（４４）を介して回転自在に嵌挿されてい
る。また、上記各鏡板（３１）（４１）と各フレーム（
５），　　（６）との間にはスラスト軸受（３５），（
４５）が介設されて上記各スクロール（３）．（４）が
フレーム（５）（６）に支持されている。そして、上記
駆動軸（３３）はケーシング（２）内の底部にまで延長
され、上記駆動モータ（１２）のロータ（１２ａ）に嵌
挿されており、該駆動モータ（１２）のステータ（１２
ｂ）はケーシング（２）に固定されている。

また、上記駆動軸（３３）と従動軸（４３）とは、駆動
軸心（０１）と従動軸心（０２）とが半径方向に所定間
隔を存して互いに偏心して設けられており、上記駆動ス
クロール（３）の回転に従って連結手段（７）を介して
従動スクロール（４）が同期回転し、相対的に一方のス
クロール（３）又は（４）が他方のスクロール（４）又
は（３）に対して公転のみ行うように構成されている。

方、上記各ラップ（３２）．（４２）は先端面が相対面
する鏡板（３１）．（４１）に接すると共に、内周側面
及び外周側面が複数箇所で接触し、この接触間が密閉室
（１３）に形成され、該密閉室（１３）が両スクロール
（３）．（４）の中心に向って移動しつつ収縮するよう
に構成されている。

上記ケーシング（２）内は従動側フレーム（６）によっ
て該フレーム（６）上方が高圧室（２ａ）に区画形成さ
れており、上記ケーシング（２）の側面には吸入管（２
１）が、上部には高圧室（２ａ）に連通して吐出管（２
２）がそれぞれ接続されている。そして、上記両フレー
ム（５）．（６）間におけるラップ（３２）．（４２）
の外側が吸込室（２３）に形成され、該吸込室（２３）
には上記吸入管（２１）が連通し、該吸入管（２１）よ
り導入した低圧冷媒ガスが吸込室（２３）より密閉室（
１３）に流入するように構成されている。

更に、上記従動スクロール（４）には中心部に吐出通路
（４６）が鏡板（４１）の前面から従動軸（４３）の端
面（上面）に亘って穿設され、上記密閉室（１３）より
高圧冷媒ガスが高圧室（２ａ）に流出するように構成さ
れＣいる。更にまた、上記ケーシング（２）内の底部は
潤滑油の油溜め（２４）に成っており、上記駆動軸（３
３）の下端部が浸漬され、図示しないが、該駆動軸（３
３）に設けられた給油ボンブ及び給油路を介して潤滑油
が各軸受（３４）．（３５）等に供給されている。

一方、本発明の特徴とする上記連結手段（７）は、第２
図〜第５図に示すように、上記両スクロール（３），（
４）の鏡板（３１）．（４１）に設けられた複数本のピ
ン（７１）．　　（７２）と、該各ピン（７１），（７
２）に係合するベルト（７３）とより成り、ベルト伝動
機構で駆動スクロール（３）の回転力を従動スクロール
（４）に伝達するように構成されている。そして、上記
各ピン（７１），　　（７２）は、各鏡板（３１），（
４１）の前面外周緑に等間隔でもって立設されており、
先端が相対する鏡板（４１），　　（３１）の前面近傍
まで延長されている。

一方、上記ベルト（７３）は、両スクロール（３），　
　（４）　のｍＫ　（３１），　　（４　１）間隔より
小さいベルト幅に形成されて該鏡板（３１），（４１）
間に介設されている。そして、該ベルト（７３）は両ス
クロール（３）’．’　　（４）の各ピン（７１），　
　（７２）のうち各スクロール（３），（４）の偏位側
のピン（７１）．　　（７２）間に亘って巻回され、各
ピン（７１），（７２）の外側より該各ピン（７１），
　　（７２）に係合されている。つまり、第２図に示す
平面視において、上記ベルト（７３）は、従動スクロー
ル（４）におけるピン（７２）の包路線より左側に突出
する駆動スクロール（３）の各ピン（７１）と、駆動ス
クロール（３）におけるピン（７１）の包路線より右側
に突する従動スクロール（４）の各ピン（７２）とに亘
って巻回されている。

更に、上記ベルト（７３）には各ピン（７１），（７２
）が係合する幅方向（上下方向）の四部（７３ａ）が内
周面に複数個形成されており、該凹部（７３ａ）は上記
ピン（７１）．　　（７２）に対応した半円形に形成さ
れ、各ピン（７１），（７２）ピッチの半分の間隔でも
って等間隔に形成されている。そして、上記各四部（７
３ａ）は各スクロール（３），　　（４）のピン（７１
），（７２）が交互に係合するように構成されており、
上記ベルト（７３）は駆動スクロール（３）の回転によ
り両スクロール（３），　　（４）の回転中心（０１）
．　　（０２　）間の中心点を中心にほぼ楕円軌道上を
移動し、従動スクロール（４）を駆動スクロール（３）
に同期して回転させるように構成されている。

次に、このスクロール型流体装置（１）の圧縮動作につ
いて説明する。

先ず、駆動モータ（１２）を駆動して駆動軸（３３）を
回転すると、駆動スクロール（３）が駆動軸（３３）の
軸心（０１）を中心に回転し、鏡板（３１）が回転する
ので、ピン（７１）も駆動軸心（０１）を中心に回転す
る。そして、ベルト（７３）は駆動スクロール（３）の
ピン（７１）に係合しているので、該ピン（７１）の回
転に伴って移動する。更に、該ベルト（７３）はスクロ
ール（４）のピン（７２）も係合しているので、該ベル
ト（７３）の移動により従動スクロール（４）が回転し
、しかも、該従動スクロール（４）は駆動スクロール（
３）に同期して回転し、この同期回転に従って一方のス
クロール（３）又は（４）に対して他方のスクロール（
４）又は（３）が相対的に公転のみ行うことになる。こ
の公転に伴ってラップ（３２）．（４２）の接触箇所が
中心に向って移動すると共に、ラップ（３２），（４２
）間に密閉室（１３）が該ラップ（３２），（４２）の
外周端より形成され、該密閉室（１３）が中心の吐出通
路（４６）に向って渦巻上に移動しつつ収縮することに
なる。

一方、低圧冷媒ガスは吸入管（２１）よりケーシング（
２）内の吸込室（２３）に流入し、上記ベルト（７３）
と両スクロール（３）．　　（４）の鏡板（３１），　
　（４１）との間隙より上記密閉室（１３）に流入する
。そして、該密閉室（１３）の収縮により低圧冷媒ガス
が圧縮されて高圧冷媒ガスになり、該高圧冷媒ガスは吐
出通路（４６）を通り、高圧室（２ａ）に流入した後、
吐出管（２２）より吐出される。

従って、上記両スクロール（３）．　　（４）に立設さ
れたピン（７１）．（７２）に係合するベル｝　（７３
）により該両スクロール（３）．　　（４）を連結する
ようにしたために、駆動スクロール（３）の回転力を従
動スクロール（４）に確実に伝達することができるので
、従動スクロール（４）を駆動スクロール（３）に対し
て正確に同期回転させることができる。

また、従来のように両ラップ（３２）．　　（４２）を
介して回転力を伝達しないので、該ラップ（３２），（
４２）の強度を低減することができると共に、摩耗を低
減することができ、振動の発生を抑制することができる
。

また、従来のオルダム継手と異なりベル１・（７３）が
移動するのみであるので、動バランスを容易に保つこと
ができ、振動を低減することができる。

第６図〜第１０図は他のピン（７４）〜（７８）の実施
例を示し、第６図（ａ）及び（ｂ）に示すピン（７４）
は円柱状に形成され、中央部には周回状の溝部（７４ａ
）が両スクロール（３），（４）の各ピン（７４），　
　（７４）と直交する同一平面上に位置して例設される
と共に、該溝部（７４ａ）の上下両側面（７４ｂ）がテ
ーパ状に形成されている。一方、上記ベルト（７３）は
、第６図（ｂ）及び＜Ｃ＞に示すように、ピン（７４）
の溝部（７４ａ）に係合する凹部（７３ａ）が形成され
ると共に、両側而（７３ｂ）が溝部（７４ａ）の側面（
７４ｂ）に対応したテーバ状に形成されている。

また、第７図（ａ）及び（ｂ）に示すピン（７５）は円
柱状に形成され、中央部には各スクロール（３），（４
）の外周側に位置する側面に平坦な底面（７　５　ａ）
を有する溝部（７　５　ｂ）が蒲鉾状に各ピン（７５）
，（７５）．・・・と直交する同一平面上に刑設される
と共に、該溝部（７　５　ｂ）の上下両側面（　７　５
　ｃ　）がテーバ状に形成されている。一方、上記ベル
ト（７３）は、第７図（ｂ）及び（ｃ）に示すように、
凹部（７　３　ａ）の床面（７３ｃ）が上記溝部（７　
５　ｂ）の底面（７５ａ）に対応した平坦面に形成され
ると共に、両側面（７３ｂ）が溝部（７５ｂ）の両側面
（７５ｃ）に対応してテーバ状に形成されて構成されて
いる。

また、第８図（ａ）及び（ｂ）に示すピン（７６）は円
柱状に形成され、一端にフランジ（７６ａ）が形成され
て構成されている。一方、上記ベルト（７３）は、第８
図（ｂ）および（Ｃ）に示すように、両スクロール（３
），　　（４）におけるピン（７６）のフランジ（７６
ａ）間に係合するように幅並びに四部（７　３　ａ）が
形成されて構成されている。

また、第９図及び第１０図に示すピン（７７），（７８
）は矩形柱に形成されたものであり、第７図及び第８図
のピン（７５），　　（７６）と同様に溝部（７７ａ）
又はフランジ（７８ａ）が形成されている。

従って、第６図〜第１０図に示すピン（７４）〜（７８
）によれば、ベルト（７３）を確実に両スクロール（３
），　　（４）間に保持することができる。

尚、本実施例のスクロール型流体装置（１）は、冷凍装
置における圧縮機に用いたが、本発明はその他の圧縮機
やブロア，膨張機等に適用してもよい。

また、上記各ピン（７１），　　（７２），　　（７４
）〜（７８）及びベルト（７３）の形状等は実施例に限
られるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図はスクロール型流
体装置の縦断面図である。第２図は連結手段の平面図、
第３図は駆動スクロールの斜視図、第４図は連結手段の
拡大断面図、第５図は第４図ｖ−Ｖ線矢視図である。第
６図〜第１０図は他の実施例を示し、第６図（ａ），第
７図（ａ），第８図（ａ），第９図及び第１０図はそれ
ぞれピン斜視図、第６図（ｂ），第７図（ｂ）及び第８
図（ｂ）はそれぞれベルトとピンとの係合状態を示す一
部断面側面図、第６図（Ｃ），第７図（ｃ）及び第８図
（Ｃ）はそれぞれベルトの横断面図である。 （１）・・・スクロール型流体装置、（２）・・・ケー
シング、（２ａ）・・・高圧室、（３）・・・駆動スク
ロール、（４）・・・従動スクロール、（５），（６）
・・・フレーム、（７）・・・連結手段、（３１），　
　（４１）・・・鏡板、（３２），　　（４２）・・・
ラップ、（３３）・・・駆動軸、（４３）・・・従動軸
、（７１），（７２），　　（７４），（７５），（７
６），　　（７８）・・・ピン、（７３）・・・ベルト
。 特　許　出　願　人　ダイキン工業株式会『代　　　理
　　　人　弁理士　前　田　　弘ばか２名 第１図 第 図 第１０図 し６図 （Ｑ） （ｂ） （Ｃ） １：７図 （Ｑ） （ｂ） （Ｃ） 第　８図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　各々鏡板（３１），（４１）の前面に渦巻状の
   ラップ（３２），（４２）が立設されると共に、背面に
   駆動軸（３３）及び従動軸（４３）が連結されて成る駆
   動スクロール（３）と従動スクロール（４）とが各ラッ
   プ（３２），（４２）を噛合してケーシング（２）内に
   並設され、上記駆動軸（３３）及び従動軸（４３）は軸
   心が所定間隔を存するように上記鏡板（３１），（４１
   ）背面側に設けられたフレーム（５），（６）に嵌合さ
   れ、上記駆動スクロール（３）の回転に伴って従動スク
   ロール（４）が同期して回転するように該両スクロール
   （３），（４）を連結する連結手段（７）が設けられた
   スクロール型流体装置であって、 上記連結手段（７）は、各スクロール（３），（４）に
   おける鏡板（３１），（４１）の前面外周緑に等間隔に
   立設された複数本のピン（７１），（７２）と、上記両
   スクロール（３），（４）の鏡板（３１），（４１）に
   設けられていて、両スクロール（３），（４）のピン（
   ７１），（７２）間に亘って該ピン（７１），（７２）
   の外側より巻回され、各ピン（７１），（７２）に係合
   するベルト（７３）とより構成されていることを特徴と
   するスクロール型流体装置。
2. （２）　請求項（１）記載のスクロール型流体装置にお
   いて、両スクロール（３），（４）の各ピン（７１），
   （７２）にはベルト（７３）が係合する溝部（７４ａ）
   が該各ピン（７１），（７２）と直交する同一平面上に
   位置して形成される一方、ベルト（７３）の内周面には
   上記ピン（７１），（７２）の溝部（７４ａ）が係合す
   る幅方向の凹部（７３ａ）が各スクロール（３），（４
   ）のピン（７１），（７２）ピッチの半分の間隔で複数
   個形成されていることを特徴とするスクロール型流体装
   置。