JPH02264173A

JPH02264173A - スクロール形流体機械

Info

Publication number: JPH02264173A
Application number: JP25523989A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Machida; 茂町田; Kazuaki Miyazaki; 宮崎　和明; Makoto Uenishi; 真上西
Original assignee: Hitachi Ltd; Shin Meiva Industry Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Shinmaywa Industries Ltd
Priority date: 1989-10-02
Filing date: 1989-10-02
Publication date: 1990-10-26

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、スクロール形流体機械に係り、特に、スクロ
ールラップ等で形成される密閉空間内に油分を含まない
で運転するのに好適な旋回スクロールの駆動機構に関す
るものである。

〔従来の技術〕

スクロール形流体機械において、旋回スクロールを、固
定スクロールに対して自転を阻止し、公転運動のみ与え
るための機構は、いくつかの公知技術を見ることができ
る。その中で、スクロールラップ内を無潤滑として運転
できる機構としては、米国特許３８］、７６６４がある
。これば、一つのリング状可動体を静止側と旋回スクロ
ール側の間に介在させて、自転を阻止しようとするいわ
ゆるオルダム継手方式を示したものである。

次の公知技術としては、特願昭５７−１８７４１０に見
ることができる。第６図は、その−例であり、旋回スク
ロール２の自転は、その円周上に複数個設けられたピン
クランク８によって阻止されている。

ここでは、駆動部を転がり軸受で構成しであるので、グ
リース油滑を行うことにより、かなりの長期間、ポンプ
室を無給油式として運転することが可能とされている。

〔発明が解決しようとする課題〕

米国特許３８１．７６６４号に開示された構造は、ポン
プ室に潤滑油が侵入しないようにポンプ室と駆動部分を
ベローズ状部品で仕切っており、ポンプ室は無潤滑とす
ることが可能であるが、他は、油浴潤滑をするようにな
っている。このため、ベローズに異常がないかぎり、オ
ルダム継手は、十分な潤滑下で運転されるようになって
いるので駆動部の信頼性は高くなっている。しかし、旋
回スクロールの動きに対し、ベローズは非常に長い運転
時間に対しては最も信頼性の欠ける部品であり、ベロー
ズの損傷により目的とする機能は全く損なわれる。すな
わち、駆動部の油浴潤滑を行わず、機器全体を無給油式
で運転させるという点については配慮がなされていない
。

又、特願昭５７−１８７４１．０に開示されたスクロー
ル形流体機械の場合、旋回スクロールの円滑な運動を期
待するには、主軸４に一体的に形成されたクランク軸」
、１の偏心量と、はとんど同じ寸法でピンクランク８の
偏心量を全てに与える必要があり、単品の加工精度はも
ちろんのこと、組立精度も良好に保たなければならず、
ピンクランク８が複数個あることから、技術的は、難易
度の高い構成となっている。また、この公知例を無給油
式機械として運転すると、旋回スクロール２は、ガスの
圧縮熱や軸受６での摩擦熱を受けるので、全体の温度が
上昇する。反面フレーム３では、外表面積が大きいので
放熱量も多く、温度上昇は左程起らない。この結果、旋
回スクロール２は大きく熱膨張は、一方、フレーム３の
、熱膨張量は小さくなる。

これを、径方向寸法について見ると、主軸４からピンク
ランク８の大径部中心までの寸法と、クランク軸１１の
中心からピンクランク８の小径部中心までの寸法に狂い
が生じることになる。このことは、ピンクランク８には
、運転中熱膨張差が原因で過大な力が作用することにな
り、駆動系の信頼性を大きく損うものとなる。これを防
止するためには、各部１’ｉ？Ｉ　＆こ対し、温度均一
化を画ることが設削上重要なこととなるが、この公知技
術はそこまでの配慮がなされていない。また、これを達
成する手段は、特願昭５８−７７４１２に見られるよう
にかなり複雑な構造となるため、製品コストが高くなる
という他の問題を有している。さらには、第６図の公知
技術を給油式で運転すると旋回スクロールの温度均一化
が画れるが、目的とする無給油式機械を提供できなくな
る。

本発明の目的は、無給油式スクロール形流体機械であっ
て、寸法精度の影響を受けることが少なく、長期に渡っ
て信頼性の得られる旋回スクロールの自転防止機構を提
供することにある。

〔課題を解決するための手段〕ポンプ室内に取り込むガスを油分なしで、いわゆるクリ
ーンな状態で取り扱うに好適な構造は、公知技術にある
ように完全にポンプ室と駆動部とをベローズなどを用い
て仕切ることが必要である。

しかし、機械全体を小形化設計で済ませるためには、前
記仕切部材の適用が非常に困難になる。そこで、本発明
では、旋回スクロールの駆動部品の潤滑をすべてグリー
ス潤滑とし、かつ前記仕切部材を適用しないで、スクロ
ールラップで形成されるポンプ室を実質的に無潤滑で運
転できるようにしたときに好適な、旋回スクロールの自
転防止機構を提供しようとするものである。潤滑をグリ
ースで実施すると、前述したように部品による熱膨張差
の発生はさけがたく、自転防止機構としては、この影響
を受けない設計を必要とする。また、このような潤滑条
件での運動では、軸受設計をすヘリ運動よりも、ころが
り運動とする方が望ましく、可能なかぎり、ころがり化
設計し、すべりとする場合は、部材表面に耐摩耗材に優
れた樹脂をユーテインクするなどして適用することがで
きる。無給油式で障害となるのは、旋回スクロールの自
転防止機構であり、本発明では、寸法誤差による影響が
もつとも少ないオルダムリング方式を採用し、これをグ
リース潤滑で長期に渡って円滑な運動が行える構造を提
供しようとするものである。

〔作用〕

本発明の構成により、熱膨張による寸法の狂いに対し、
悪影響の少ないオルダムリング方式を用い、かつリング
とキーとの摺動部を転がり接触とし、さらに長期にグリ
ースを自動的に供給できる信頼性の高い自転防止機構を
得ることができるので、スクロール形流体機械を無給式
運転でも、機器全体としては高い信頼性を得ることがで
きる。

さらに、旋回スクロールの駆動機構としては、部品点数
が少なく、かつ小形でまとめることができるので、機器
全体を小形、軽量にすることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。スク
ロール形流体機械は、固定スクロール部材１．旋回スク
ロール部材２．フレーム３．駆動軸４．バランスウェイ
ト７、自転防止機構１２゜１３とを備えている。

前記固定スクロール１は、フレーム３に固定された端板
１ｂ、これに直立に設けられたラップ１ａ、端板１ｂの
外周部に設けられたガスの吸入口９、端板１ｂの中央に
設けられたガスの吐出口１０を有している。前記旋回ス
クロール２は、固定スクロール１の端板１ｂとフレーム
３の間に摺動自在に組み込まれた端板２ｂ、これに直立
に設けられたラップ２ｂとを有し、またボス部軸受６を
介してクランク軸１１に連結されている。前記、固定、
旋回スクロール１，２のラップｌａ、２ａは、インボリ
ュート曲線、または、インボリュート曲線と円弧とを組
み合わせた曲線で形成されており、前記固定、旋回両ス
クロール部材１，２はラップｌａ、２ａを互いに周方向
に１８０度角度をずらせて組み合わされている。

前記駆動軸４は、軸受５，５′を介してフレーム３に支
承されている。そして軸受５は、軸受固定板２０に、ま
た軸受５′は同じく８により゛固定されている。さらに
駆動軸４には軸封手段２」が設けられている。バランス
ウェイト７は、駆動軸４の端部に旋回スクロール部材２
の不釣合量を除去すべく設けられている。前記クランク
軸１１は、駆動軸４に対して偏心させ連結され、駆動軸
４とクランク軸１１との中心間距離を旋回半径εとして
、旋回スクロールを旋回運動させ得るようになっている
。

そして、それぞれの軸受６，５．５’はグリース潤滑と
なっておりクランク軸１１の所では、グリースの漏出防
止を画ってシール部材１４が配設されている。

自動防止部材１２．１３は、基本的には従来からオルダ
ムリング継手と公称されているものである。本発明のキ
ーポイントは、この自動防止部材であり第２図、第３図
に従って、詳細な実施例をのべる。オルダムリング１２
は、旋回スクロール２とフレーム３の間に位置し、スラ
スト方向にはすき間をもって摺動可能な如く構成されて
いる。

一方、オルダムキー１３ａ、１３ａ’はそれぞれ軸対称
になって旋回スクロール２に固定されている。また、１
３ｂ、１３ｂ’はフレーム３に固定されていて、１３ａ
と１３ｂは直交関係を保って位置している。さらには、
オルダムキー１３には、その側面に円筒状コロ軸受部材
１３ｃが配置され、オルダムキー１．３とオルダムリン
グ１２は前記軸受部材を介して、互いに相対運動がなさ
れている。

さらに、詳細な実施例を第４図、第５図により説明する
。オルダムリング１２とキー１３との係合のために構成
された凹部１２ｂの側面に開口し、オルダムリング１２
にそってグリース溜部（Ｕ形）を設け、そこにグリース
１６を封入し、上面及び、側面にフタ１５をリング１２
に固定する。フタ１５の側面には、細孔１５ａや、スリ
ット１５ｂが設けられていて、グリース１６が内部より
ゆっくり漏出するようになっている。かかる構成とする
ことにより、オルダムリング１２とキー１３の転がり摺
動面は、長期に渡ってグリースの供給が行うことができ
るので長寿命の自転防止機構を得ることができる。

以上は、はんの一実施例を述べたにすぎないが、他の例
としては、オルダムキー１３に設けた円筒コロ軸受の代
わりに玉軸受とすることも可能である。そして、スクロ
ール流体機械を真空ポンプとして適用する場合、ガス圧
縮力が非常に小さいため自転防止力も小さいので非常に
有効な方策となる。このときは、グリースも低蒸気圧と
いう特性を有する真空用グリースの適用も可能である。

また、以」二のように構成することにより無給油式スク
ロール流体機械を提供できるが、さらに信頼性を向上さ
せるには、旋回スクロールラップ等、すべりの発生が考
えられる部位には、表面に無潤滑摺動材の層２ｃを設け
ることができる。

そして、本実施例は給油式としても適用できることを理
解できるであろう。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、熱膨張による寸法の狂い
に対し、悪影響の少ないオルダムリング方式を用い、か
つリングとキーとの摺動部を転がり接触とし、さらに長
期にグリースを自動的に供給できる信頼性の高い自転防
止機構を得ることができるので、スクロール形流体機械
を無給式運転でも、機器全体としては高い信頼性を得る
ことができる。さらに、旋回スクロールの駆動機構とし
ては、部品点数が少なく、かつ小形でまとめることがで
きるので、機器全体を小形、軽量にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す断面図、第２図。第３図は実施例を示すオルダムリング部の構成図、第４
図は、グリース保持方法の一実施例を示す斜視図、第５
図は第４図Ａ−Ａ’断面図、第６図は従来の説明用断面
図である。１・・・固定スクロール、２　・旋回スクロール、３・
・・フレーム、４・・駆動軸、５・・軸受、６・・・軸
受、７・・バランスウェイト、９・・吸入口、１０・・
・吐出口、１１　・クランク軸、１２・・オルダムリン
グ、１３妻冗図第図

Claims

【特許請求の範囲】

１．それぞれ鏡板と、この鏡板に直立して渦巻状に形成
されたスクロールラツプとを備えた固定スクロール及び
、旋回スクロールを、互いに前記スクロールラツプを内
側に向けてかみ合わせ、前記旋回スクロール部材を自転
を阻止しながら旋回運動させ、前記固定、旋回両スクロ
ール部材により構成された密閉空間を逐次減少して作動
機体を圧縮させるスクロール形流体機械において、旋回
スクロールと静止部材と間に可動状態で位置するリング
状部材があつて方、静止部材と旋回スクロール状部材が
あつて、一方、静止部材と旋回スクロールにはそれぞれ
２つの前記リング状部材に係合するキー部材が固定され
、かつ該キーは、キー部材の巾心を、駆動中心を通るよ
うに結ぶ線は、互いに直交するように配置されており、
前記リング状部材とキー部材との相対運動によつて旋回
スクロールの自転が阻止されるように構成されており、
該自転阻止力は、前記キーとリングが強がり接触をする
ことで受けとめられるようになつており、しかも、前記
転がり接触部へ、長期に渡つて潤滑剤を供給するため、
潤滑剤保持部を有しかつ、該接触部と前記保持部とを細
い連通孔で連絡したことを特徴とするスクロール形流体
機械。
２．特許請求の範囲第１項記載のスクロール形流体機械
のリングとキーの係合部において、いずれか一方に転動
体が配置されていることを特徴とするスクロール形流体
機械。
３．特許請求の範囲第１項、または第２項記載のスクロ
ール形流体機械において、リングがキーの少なくともい
ずれか一方がグリースを保持したことを特徴とするスク
ロール形流体機械。