JPH0253640B2 - - Google Patents

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JPH0253640B2
JPH0253640B2 JP56193733A JP19373381A JPH0253640B2 JP H0253640 B2 JPH0253640 B2 JP H0253640B2 JP 56193733 A JP56193733 A JP 56193733A JP 19373381 A JP19373381 A JP 19373381A JP H0253640 B2 JPH0253640 B2 JP H0253640B2
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JP
Japan
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scroll member
eccentric
crank pin
center
main shaft
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP56193733A
Other languages
English (en)
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JPS5896193A (ja
Inventor
Takahisa Hirano
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP19373381A priority Critical patent/JPS5896193A/ja
Publication of JPS5896193A publication Critical patent/JPS5896193A/ja
Publication of JPH0253640B2 publication Critical patent/JPH0253640B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/0042Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for pumps
    • F04C29/005Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions
    • F04C29/0057Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions for eccentric movement

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はスクロール型圧縮機に関する。
この種の圧縮機は、第1図作動原理図に示すよ
うに、同一形状2つのうずまき、体の一方2を略
中央に吐出口4を有するシール端板に固定し、他
方のうずまき体1を他方の端板に固定し、両者
を、第1図に示すように、相対的に180゜回転さ
せ、かつこの両者のうずまき体が51,52およ
び51′,52′の4点で互いに接触するように、
距離2ρ(=うずまきのピツチ−2×うずまきの板
厚)だけ相対的にずらして、互いに両うずまき体
を重ね合せ、一方のうずまき体2を静止し、他方
のうずまき体1をクランク半径ρを有するクラン
ク機構にて、一方のうずまき体2の中心Oの周り
に自転を行なうことなく半径ρ=OO′で公転運動
をなすように構成される。
そうすると、2つのうずまき体1,2間には、
両うずまき体が当接する点51,52及び点5
1′,52′間に密閉された小室3,3が形成さ
れ、密閉小室3,3の容積がうずまき体1の公転
に伴い徐々に変化する。
すなわち、同図1の状態からうずまき体1をま
ず90゜公転させると、同図2となり、180゜公転さ
せると同図3に、270゜公転させると同図4とな
り、この間、小室3の容積は徐々に減少し、同図
4では2つの小室3,3は連通して小室53とな
り、同図4の状態から更に90゜公転すると、同図
1となり、小室53の容積は同図2より同図3へ
とその容積を減少し、同図3と同図4の間で最小
の容積となり、この間、同図2で開きはじめた外
側空間が同図3、同図4から同図1に移り、新た
な気体を取りこんで密閉小室を形成し、以後これ
をくりかえし、うずまき体外側空間より取りこま
れた気体が圧縮され吐出口4より吐出される。
上記は、スクロール型圧縮機の作動原理である
が、スクロール型圧縮機は具体的には、第2図縦
断面図に示すように、ハウジング10はフロント
エンドプレート11、リヤエンドプレート12、
シリンダプレート13よりなり、リヤエンドプレ
ート12に吸入口14、吐出口15を突設する
とゝもに、うずまき体252および円板251よ
りなる静止スクロール部材25を固定し、フロン
トエンドプレート11にクランクピン23を有す
る主軸7を枢着し、クランクピン23に、第3図
(第2図の―断面図)に示すように、ラジア
ルニードル軸受26、公転スロール部材24のボ
ス243、角筒部材271、摺動体291、リン
グ部材292、回り止め293等よりなる公転機
構を介して、うずまき体242および円板241
よりなる公転スクロール部材24が付設されてい
る。
しかしながら、このようなスクロール型圧縮機
には次のような大きな欠点がある。
(1) 第1図1〜4に示したように、密閉された小
室3,3は、公転うずまき体1の公転に伴い、
徐々にその容積を減少し、小室53となつてい
くが、その際、小室3,3又は小室53が吐出
口4に連通しない領域、すなわち回転角範囲が
かなり発生するので、このためうずまき体外側
空間より取りこまれる気体に液体(例えば潤滑
油)がある程度混入すると、ガスがまず圧縮さ
れ、次いで液体が圧縮されることゝなるが、液
体は非圧縮性流体であることから更にうずまき
体が回転すると、異常な圧力上昇が発生し(こ
れは通常液圧縮と呼ばれている)、うずまき体
(第1図1,2、第2図242,252参照)
が破損することがある。
また、圧縮機の起動時には、圧縮機のハウジ
ング10内及び小室(第1図3,3,53参
照)内に液冷媒や油が少なくとも若干溜まりこ
むため、大きな圧縮機の起動トルクが発生し、
このため、外部のモータには大きな起動トルク
が要求され、圧縮機を車載として走行用エンジ
ンでこれを駆動する場合には、起動時にエンジ
ン負荷が一時的に大となり、いわゆるシヨツク
(圧縮機起動シヨツク)が発生し、車の走行フ
イーリングを悪化する。
(2) また、圧縮機内にゴミ等の異物が侵入し、こ
の異物が両うずまき体の接触部分にかみこまれ
ると、うずまき体が破損したり、あるいはキズ
がつき、このキズにより正常なる圧縮が行ない
得なくなる。
(3) また、主軸17からのクランクピン23の偏
心量ρは前述のように、公転半径を与えるもの
であり、また2ρは、両うずまき体のオフセツト
量を与えるものであるが、仮りに偏心量ρが所
定の寸法より小さいと両うずまき体は当接せ
ず、(第1図51,52,51′,52′の接点
がなくなる)、このため2つのうずまき体から
ガスが洩れ、圧縮機の大巾なる性能低下をまね
き、逆に、偏心量ρが大きいと、両うずまき体
が強く当接するため、圧縮機を回転させるのに
大きな動力を必要とし、また、両うずまき体が
摩耗するという問題があり、クランクピン23
の偏心量ρを得るのに極めて高精度の加工を必
要とする。
本発明はのような事情に鑑みて提案されたもの
で、液圧縮を生起せず、起動トルクを小とし、破
損を防止し、性能を向上し、摩耗を防止するスク
ロール型圧縮機を提供することを目的とし、公転
スクロール部材を静止スクロール部材に噛み合わ
せ、上記公転スクロール部材をクランクピン及び
不転旋回機構を介して上記静止スクロール部材に
対し、自転を行うことなく公転するようにしたス
クロール型圧縮機において、内径の中心と外径の
中心とが若干偏心してなる円筒状エキセントリツ
クブツシユを主軸のクランクピン側と公転スクロ
ール部材側との間に挿入し、かつ上記主軸クラン
ク偏心量をR、上記エキセントリツクブツシユの
偏心量をeとしたとき上記公転スクロールの公転
半径ρがR−e≦ρ≦R+eの範囲で変化し、液
圧縮及び上記クランクピンの偏心回動に基因する
遠心力による上記エキセントリツクブツシユの自
転により上記公転スクロール部材の静止スクロー
ル部材に対する公転半径を可変としたことを特徴
とする。
本発明の実施例を図面について説明すると、第
4図はその公転機構を示す第1実施例の横断面
図、第5図は第4図の部分拡大図、第6図1〜4
はそれぞれ第4図の作用説明図、第7図は第5図
の変形を示す斜視図、第8図は第2実施例の公転
機構の部分縦断面図である。
まず、第4〜5図の第1実施例において、第2
〜3図と同一の記号はそれぞれ第2〜3図と同一
の部材を示し、500はクランクピン23に回動
自在に外挿されるとゝもに、ラジアルニードル軸
受26に内挿された外径の中心がO′、内径の中
心がO″にあり偏心eを有する円筒状エクセント
リツクブツシユである。
こゝで、主軸17の中心をOとすると、エクセ
ントリツクブツシユ500の内径部分はクランク
ピン23に回転自在に嵌挿されているので、主軸
17の中心Oを中心としてクランクピン23が回
転すると、エクセントリツクブツシユ500は、
ラジアルニードル軸受26を介してスクロール部
材24の凸部243及びクランクピン23に対し
それぞれ相対的に回動する。
その際、クランクピン23に嵌挿されたエクセ
ントリツクブツシユ500には遠心力が働き、ク
ランクピン23の中心、すなわちエクセントリツ
クブツシユ500の内径中心O″とエクセントリ
ツクブツシユ500の外径中心O′とがeだけず
れているため、エクセントリツクブツシユ500
は遠心力により外径中心O′が主軸17中心Oよ
りできるだけ離れようとする。
仮りに何らの障害物もなければ、エクセントリ
ツクブツシユ500は、第6図1に示すように、
O,O″,O′が一直線上になり、この時のO―
O′の距離はクランクピン23中心O″と主軸中心
Oの距離をRとすると、R+eとなり、これがエ
クセントリツクブツシユ500を運転したときの
公転半径ρの最大値ρmaxで、 ρmax=R+e となる。
逆に、エクセントリツクブツシユ500がクラ
ンクピン23中心O″を中心として回転した場合
の公転半径ρの最小値ρminは同図3に示すよう
に、 ρmin=R−e となるので、次式に示すように、公転半径ρは同
図4に示すように、O″を中心とする半径eの円
とOとの距離だけ変化し得るものとなる。すなわ
ち、 R−e≦ρ≦R+e さて、通常の圧縮機の運転中は、叙上のよう
に、主軸17を回転すると、エクセントリツクブ
ツシユ500の外径中心O′は、同図1の矢印に
示すように、遠心力によりOからできるだけ遠く
離れるように、クランクピン23の周りを回転
し、2つのうずまき体が接する位置(例えば、第
1図51,52,51′,52′参照)位置まで公
転半径ρが大きくなり、この公転半径にて圧縮機
は極めて良好に運転されるのである。
然し、第1図に示す小室3,3,53等が液冷
媒、油等の液体を閉じこみ、いわゆる液圧縮を行
なうと、異常な力がうずまき体24(第2図参
照)に加わり、これがラジアルニードル軸受26
を介してエクセントリツクブツシユ500に伝達
され、このときエクセントリツクブツシユ500
は、クランクピン23に回転自在に嵌挿されてい
るため、同図2の矢印に示すように、公転半径ρ
を小さくするように逃げ、自動的に公転半径ρが
小さくなる。これよりそれまで第1図51,5
2,51′,52′に示すようにうずまき体1,2
が接触することにより形成されていた密閉小室
3,3,53が、うずまき体1,2が接触しなく
なることにより両うずまき体間にすきまが生じ、
液体はこのすきまから逃げだし、異常な圧力上昇
は解消される。
なお、両うずまき体がゴミ等の異物をかみこん
だ場合も、同様に異常な力が発生するので、エク
セントリツクブツシユ500は公転半径を小とす
るように回転し、異物を乗り越え、良好なる運転
が継続する。
従つて、通常の圧縮機の運転中には、エクセン
トリツクブツシユが遠心力により主軸中心から外
方へ動こうとし公転半径を大とする結果、両うず
まき体間はすきまなく良好にシールされ、密閉さ
れた小室が形成され、極めて高効率の運転が行な
われ、また、うずまき体間の小室が液圧縮を生じ
たり、ゴミ等の異物を噛みこんで異常な力が発生
する場合には、エクセントリツクブツシユはクラ
ンクピンの回りを回転し、公転半径ρを小さくす
るように逃げる結果、液体の放出、異物の乗り越
えが生じ、うずまき体の破壊、起動トルクの増加
に基因する運転フイーリングの悪化等の問題はす
べて解消される。
因みに、従来のこの種の圧縮機では、主軸中心
とクランクピン中心とのオフセツト量により公転
半径ρが決定されるので、所定の公転半径ρを得
るには極めて高精度のオフセツト量ρが要求され
ているが、本発明では、公転半径ρは R−e≦ρ≦R+e の範囲で自動的に変わるので、主軸中心とクラン
クピン中心のオフセツト量Rは適当なる精度で加
工すれば良いのである。
上記実施例では、エクセントリツクブツシユ5
00をラジアルニードル軸受26を介してスクロ
ール部材24(第2図参照)のボス243(第2
図、第3図、第4図参照)に挿入した場合を示し
たが、ラジアルニードル軸受26は必ずしも必要
ではなく、また、上記実施例では、エクセントリ
ツクブツシユ500をクランクピン23に回転自
由に直接挿入したが、要すれば、クランクピン2
3とエクセントリツクブツシユ500間にニード
ル、主軸受等の軸受部材を挿入しても良い。
また、エクセントリツクブツシユとこれが組み
合される相手側部材、例えば、クランクピンとの
摺動を滑らかに行なうために、エクセントリツク
ブツシユの外径面および又は内径面にいわゆる油
プール用の溝を設けても良く、第7図は外径側に
油溝502を設けた例を示す。
なお、内径側と外径側とを単数又は複数の孔に
て連通し、この孔を介して油を内外径に万遍なく
送るようにしてもよい。
更に、油溝は、エクセントリツクブツシユの
内、外径側に設置する代わりに、クランクピンの
外径又はスクロール部材24のボス243に設け
ても良く、また、エクセントリツクブツシユを潤
滑するために、主軸17及びクランクピン23に
油孔を設け、この孔を介して潤滑油をエクセント
リツクブツシユに給油するようにしても良い。
第8図は本発明の第2実施例を示すもので、主
軸17には、その内部に円筒状エクセントリツク
ブツシユ600が入る凹部601を有するボス6
02を設け、スクロール部材24には円板241
に、エクセントリツクブツシユ600がその外径
部に挿入される軸603を設け、ボス602と軸
603の間に両部材にそれぞれ回動自在にエクセ
ントリツクブツシユ600を挿入している。こゝ
では、ラジアルニードル軸受は省略したが、これ
は前記のとおり、付けても付けなくても良く、ま
た油溝、油孔についても同様である。
要するに本発明によれば、公転スクロール部材
を静止スクロール部材に噛み合わせ、上記公転ス
クロール部材をクランクピン及び不転旋回機構を
介して上記静止スクロール部材に対し、自転を行
うことなく公転するようにしたスクロール型圧縮
機において、内径の中心と外径の中心とが若干偏
心してなる円筒状エキセントリツクブツシユを主
軸のクランクピン側と公転スクロール部材側との
間に挿入し、かつ上記主軸クランク偏心量をR、
上記エキセントリツクブツシユの偏心量をeとし
たとき上記公転スクロールの公転半径ρがR−e
≦ρ≦R+eの範囲で変化し、液圧縮及び上記ク
ランクピンの偏心回動に基因する遠心力による上
記エキセントリツクブツシユの自転により上記公
転スクロール部材の静止スクロール部材に対する
公転半径を可変としたことにより、高性能のスク
ロール型圧縮機を得るから、本発明は産業上極め
て有益なものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は公知のスクロール型圧縮機の作動原理
図、第2図は公知のスクロール型圧縮機の縦断面
図、第3図は第2図の―に沿つた横断面図、
第4図は本発明の第1実施例の公転機構を示す部
分横断面図、第5図は第4図の部分拡大図、第6
図は第4図の作用説明図、第7図は第4図のエキ
セントリツクブツシユの変形例を示す斜視図、第
8図は本発明の第2実施例を示す部分縦断面図で
ある。 3…小室、10…ハウジング、11…フロント
エンドプレート、12…リヤエンドプレート、1
3…シリンダプレート、14…吸入口、15…吐
出口、17…主軸、23…クランクピン、24…
公転スクロール部材、241…円板、242…う
ずまき体、243…ボス、25…静止スクロール
部材、251…円板、252…うずまき体、26
…ラジアルニードル軸受、53…小室、271…
角筒部材、291…摺動体、292…リング部
材、293…回り止め、500…エキセントリツ
クブツシユ、502…油溝、51,51′,52,
52′…当接点、600…エクセントリツクブツ
シユ、601…凹部、602…ボス、603…
軸。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 公転スクロール部材を静止スクロール部材に
    噛み合わせ、上記公転スクロール部材をクランク
    ピン及び不転旋回機構を介して上記静止スクロー
    ル部材に対し、自転を行うことなく公転するよう
    にしたスクロール型圧縮機において、内径の中心
    と外径の中心とが若干偏心してなる円筒状エキセ
    ントリツクブツシユを主軸のクランクピン側と公
    転スクロール部材側との間に挿入し、かつ上記主
    軸のクランク偏心量をR、上記エキセントリツク
    ブツシユの偏心量をeとしたとき上記公転スクロ
    ールの公転半径ρがR−e≦ρ≦R+eの範囲で
    変化し、液圧縮及び上記クランクピンの偏心回動
    に基因する遠心力による上記エキセントリツクブ
    ツシユの自転により上記公転スクロール部材の静
    止スクロール部材に対する公転半径を可変とした
    ことを特徴とするスクロール型圧縮機。
JP19373381A 1981-12-03 1981-12-03 スクロ−ル型圧縮機 Granted JPS5896193A (ja)

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JP19373381A JPS5896193A (ja) 1981-12-03 1981-12-03 スクロ−ル型圧縮機

Publications (2)

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JPS5896193A JPS5896193A (ja) 1983-06-08
JPH0253640B2 true JPH0253640B2 (ja) 1990-11-19

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JP19373381A Granted JPS5896193A (ja) 1981-12-03 1981-12-03 スクロ−ル型圧縮機

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Families Citing this family (5)

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JPS56129791A (en) * 1980-03-18 1981-10-12 Sanden Corp Scroll-type compressor

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JPS5896193A (ja) 1983-06-08

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