JPH03151586A - 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、圧縮機や真空ポンプなどに用いられるスクロ
ール型流体装置に関し、特に、旋回スクロールの自転防
止機構に係るものである。

（従来の技術） 一般に、スクロール型流体装置は、特開昭６２−１０７
２８４号公報に開示されているように、ケーシング内に
固定スクロールと旋回スクロールとが収納されており、
該両スクロールはそれぞれ鏡板の前面に渦巻状のラップ
が突出形成されて成り、該両鏡板を対面させて両ラップ
を互いに０噛合させ、該両ラップの側面接触間に圧縮室
が形成されるように成っている。更に、上記旋回スクロ
ールは鏡板背面にクランク軸が軸心より偏心して連結さ
れると共に、該鏡板背面にてケーシングに支持されてい
る。そして、上記クランク軸を回転すると、旋回スクロ
ールはフレームとの間に設けられたオルダムリングによ
って自転が阻止され、固定スクロールに対して公転のみ
行い、ラップ側方より低圧流体が圧縮室に流入し、該圧
縮室の収縮により流体は圧縮されて固定スクロールの中
央吐出口より吐出される。

該スクロール型流体装置において、オルダムリングはリ
ング部材の上面に１対のスクロールキーが、下面に１対
のフレームキーが直交方向に位置して突出形成されて成
り、該各キーに対応して旋回スクロールの鏡板及びフレ
ームにキー溝が削設されている。そして、上記クランク
軸の回転に伴って各キーがキー溝内を往復摺動して旋回
スクロールの自転を阻止している。

（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、キー溝が旋回
スクロールの鏡板及びフレームに直接形成されているた
め、つまり、キー溝が剛体に形成されているため、該キ
ー溝及びオルダムリングのキーの各加工精度及び位置精
度について高度なものが要求されるという問題があった
。そして、上記各精度が悪いとキーの移動方向とキー溝
とが一致せず、オルダムリングに過負荷が作用し、キー
又はキー溝が焼損したり、キーが破損するという問題が
あった。更に、上記キー及びキー溝の加工精度等が悪い
と、オルダムリングと係合している旋回スクロールがス
ムーズに公転しなくなり、該旋回スクロールと固定スク
ロールとが衝突又は接触し、所謂かじりや摩耗が生じる
と共に、振動及び騒音が大きくなるという問題があった
。また、上記キーとキー溝との間で発熱が生じると、キ
ーの熱変形による影響を受は易く、上記焼損等が生じ易
いという問題があった。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされもので、オルダムリ
ングの係合部の移動方向と被係合部とが一致するように
して、該オルダムリングの焼損等を防止すると共に、旋
回スクロールが円滑に公転するようにすることを目的と
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、本発明が講じた手段は、オ
ルダムリングに係合する被係合部材をフレーム等に弾性
支持するようにしたものである。

具体的に、請求項（１）に係る発明が講じた手段は、先
ず、鏡板の前面に渦巻状のラップが立設されて成る固定
スクロールと、鏡板の前面に渦巻状のラップが立設され
て成る旋回スクロールとが互いにラップをｎ−合して並
設されている。更に、該旋回スクロールは鏡板背面側に
てフレームに支持され、該フレームと鏡板との間には上
記旋回スクロールの自転防止用オルダムリングが介設さ
れたスクロール型流体装置を前提としている。

そして、上記オルダムリングはフレーム及び鏡板に係合
する係合部がリング部材に形成されて構成されている。

加えて、上記旋回スクロールの鏡板及びフレームの何れ
か一方又は双方には、上記オルダムリングの被係合部材
が該被係合部材を弾性支持する弾性支持体を介して取付
けられ、該被係合部材には上記オルダムリングの係合部
と係合する被係合部が形成された構成としている。

また、請求項（２に係る発明が講じた手段は、上記請求
項（１）記載の発明において、被係合部材はオルダムリ
ングの各係合部に対応してそれぞれ別体に形成されてお
り、また、請求項（３）に係る発明が講じた手段は、上
記請求項（１）記載の発明において、被係合部材は１つ
のリング状プレートにオルダムリングに係合する各被係
合部が形成されて構成されている。

（作用） 上記構成により、請求項（１）に係る発明では、旋回ス
クロールに連結された駆動軸を回転すると、該旋回スク
ロールはフレームとの間に介設されたオルダムリングに
より固定スクロールに対して自転することなく公転運動
のみ行う。そして、上記旋回スクロールの公転によって
両スクロールのラップ間には密閉室が形成され、該密閉
室が、例えば、中央に向って渦巻状に移動しつつその容
積が収縮し、流体を圧縮して固定スクロールの中央部よ
り吐出する。

この駆動時において、オルダムリングの係合部、例えば
、リング部材に形成されたキーが旋回スクロールの鏡板
及びフレームの何れか一方又は双方に設けられた被係合
部材の被係合部に係合し、オルダムリングが旋回スクロ
ールの自転を阻止している。そして、上記被係合部材は
フレーム等に弾性支持されているので、例えば、キーの
移動方向とキー溝の方向とが不一致の場合、該キー溝が
キーの移動方向に一致するように被係合部材が移動する
。特に、請求項（２に係る発明では各被係合部がオルダ
ムリングの係合部毎に移動し、また、請求項（３）に係
る発明では、プレート全体が移動することになる。

（発明の効果） 従って、請求項（１）〜（３）に係る発明によれば、オ
ルダムリングと係合する被係合部材を弾性支持するよう
にしたために、オルダムリングの係合部の移動方向と被
係合部とが不一致であっても上記被係合部材が移動して
係合部の移動方向と被係合部とが一致するので、オルダ
ムリングの加工精度及び位置精度について高度なものが
要求されず、加工及び取付けを容易に行うことができる
。

また、上記オルダムリングに過負荷が作用することがな
いので、係合部及び被係合部の焼損や破損を防止するこ
とができる。更に、上記係合部の移動方向と被係合部と
が一致するので、旋回スクロールが円滑に公転すること
になり、該旋回スクロールと固定スクロールとの衝突又
は接触が防止され、摩耗や所謂かじりが防止されると共
に、振動及び騒音を低減することができる。

更に、上記オルダムリングの移動による発熱によって熱
変形が生じても該熱変形による影響を少なくすることが
できることから、焼損等を確実に防止することができる
。

（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図及び第２図に示すように、１は空気等の各種流体
を圧縮して吐出するフロアや圧縮機などの他、流体を吸
引して吐出する真空ポンプなどに用いられるスクロール
型流体装置である。

該スクロール型流体装置１は、ケーシング２に駆動機構
１１とスクロール機構１２とが取付けられて構成され、
該ケーシング２はほぼ円盤状に形成された本体部２１の
片面（下面）にモータ／１ウジング部２２が取付けられ
て形成されている。

上記駆動機構１１はモータハウジング２２内に収納され
たモータｌｌＨにクランク軸３が嵌挿されて構成されて
いる。該クランク軸３はクランク主軸３１の上端にスク
ロール軸３２が該クランク主軸３１の軸心より半径方向
に偏心して突出形成されて成り、上記クランク主軸３１
は上端部が軸受３３，３４を介してケーシング２の本体
部２１に、下端部が軸受３５を介してモータハウジング
部２２の底板に回転自在に嵌挿されてケーシング２に支
持されている。更に、上記クランク主軸３１の上端部に
はメインバランスウェイト３６が、下端部にはサブバラ
ンスウェイト３７が設けられていて、該両バランスウェ
イト３６．３７がスクロール機構１２により生ずる遠心
力による不釣合を相殺するようにしている。

上記ケーシング２の本体部２１には、上面に第１段差部
２３ａが形成されると共に、該第１段差部２３ａの内側
に第２段差部２３ｂが、該第２段差部２３ｂの内側に凹
部２４が順に形成されており、該凹部２４内を上記メイ
ンバランスウェイト３６が回転するように構成されてい
る。更に、上記本体部２１の中央部には軸孔２５が上下
両面に貫通して穿設されており、該軸孔２５には上記ク
ランク主軸３１が軸受３３，３４を介して嵌挿支持され
ている。

上記スクロール機構１２は、固定スクロール４と旋回ス
クロール５とを備えて構成され、該両スクロール４．５
はそれぞれ円盤状に形成された鏡板４１．５１の前面に
渦巻状（インボリュート曲線状）のラップ４２．５２が
一体に立設されて形成されている。そして、該両スクロ
ール４．５は互いに鏡板４１．５１の前面を対面させて
上下に並設されると共に、両ラップ４２．５２が互いに
噛合されている。

更に、上記固定スクロール４における鏡板４１の外周縁
にはフランジ４３が一体形成されており、該フランジ４
３は旋回スクロール５の側方を覆うように下方に延長さ
れていて、上記ケーシング２の本体部２１の上面外周縁
に固定されている。また、上記固定スクロール４の鏡板
４１には両ラップ４２．５２の外側に連通する吸込口４
４が外周部に、吐出口４５が中央部にそれぞれ穿設され
ている。

一方、上記旋回スクロール５は鏡板５１の下面外周縁が
本体部２１の第１段差部２３ａに設置されていて、該鏡
板５１背面側に延びるフレームであるケーシング２の本
体部２１に支持されている。

更に、上記旋回スクロール５の鏡板５１背面にはボス部
５３が突出形成されていて、該ボス部５３に上記クラン
ク軸３のスクロール軸３２が軸受５４を介して嵌合され
、旋回スクロール５がクランク主軸３１の軸心より偏心
して回転すると共に、両ラップ４１．５１が偏心方向の
側面にて接触して、両ラップ４２．５２間に密閉室１３
が該ラップ４２．５２の外周巻終り端より形成され、中
央部に渦巻状に移動しつつ容積が収縮するように構成さ
れている。

次に、本発明の特徴とする旋回スクロール５の自転阻止
手段６について説明する。

該自転阻止手段６は、第３図及び第４図に示すように、
上記ケーシング本体部２１と旋回スクロール５の鏡板５
１との間に介設されるオルダムリング７と該オルダムリ
ング７が係合する被係合部材８とより構成されている。

該オルダムリング７は、上記旋回スクロール５の自転を
阻止するように構成されており、リング部材７１の片面
（下面）に１対の係合部であるフレームキー７２．７２
が、他の片面（上面）に１対の係合部であるスクロール
キー７３．７３が突出形成されて構成されている。そし
て、上記リング部材７１は偏平な円形のドーナツ盤状に
形成されていて、上記ケーシング本体部２１の第２段差
部２３ａに着座するように設けられている。また、上記
フレームキー７２はケーシング本体部２１に被係合部材
８を介して係合し、スクロールキー７３は旋回スクロー
ル５の鏡板５１に係合しており、該フレームキー７２と
スクロールキー７３とは直交方向に配設されている。

また、上記旋回スクロール５における鏡板５１の背面に
は、オルダムリング７のスクロールキー７３が係合して
該キー７３が往復摺動する１対のキー溝５１ａが形成さ
れている。

一方、上記被係合部材８は、リング状プレート８１に１
対のキー溝８２が形成されて成り、該プレート８１には
４つの取付孔８３が上下両面に貫通して形成されている
。そして、上記プレート８１は偏平なドーナツ板状に形
成されており、上記ケーシング本体部２１に形成された
リング溝２１ａに弾性支持体９によって取付けられる一
方、上記キー溝８２はオルダムリング７のフレームキー
７２が係合する被係合部であって、該キー７２がキー溝
８２内、を往復摺動するように構成されている。

また、上記リング溝２１ａはケーシング本体部２１にお
ける第２段差部２３ｂに形成されており、該リング溝２
１ａの外径は上記プレート８１の外形よりやや大きく形
成され、該プレート８１はリング？ｇ２１ａ内で移動可
能に設置されている。

更に、上記弾性支持体９は、取付ネジ９１にＯリング９
２が装着されて構成され、該取付ネジ９１は大径の頭部
９１ａに小径のネジ部９１ｂが連設されて成り、該頭部
９１Ｈに周回溝９１ｃが形成されている。上記ネジ部９
１ｂはケーシング本体部２１に螺合される一方、頭部９
１ａはプレート８１の取付孔８３よりやや小径に形成さ
れ、上記周回溝８１ｃにＯリング９２が装着されている
。

そして、該Ｏリング９２を介して取付ネジ９１の頭部９
１ａがプレート８１の取付孔８３に嵌挿され、該プレー
ト８１が移動可能にケーシング本体部２１に弾性支持さ
れている。

尚、１１はケーシング本体部２１に取付けられてプレー
ト８１の抜は止め作用をなすスト・ソ、ｌ＜である。

次に、このスクロール型流体装置１の作用について説明
する。

先ず、低圧流体は図示しない吸入管より吸込口４４を介
して両ラップ４２．５２の外側に導入されており、一方
、モータｌｌａの駆動によりクランク軸３が回転し、該
クランク軸３の軸心より偏心したスクロール軸３２の回
転によって旋回スクロール５が固定スクロール４に対し
て回転する。

そして、この旋回スクロール５はオルダムリング７によ
って自転が阻止され、クランク軸３の軸心を中心に公転
することになり、この公転によって両スクロール４．５
のラップ４２．５２間で密閉室１３が順次形成され、該
密閉室１３が中央の吐出口４５に向って渦巻状に移動し
つつその容積が収縮し、上記低圧流体が密閉室１３内で
圧縮され、吐出口４５より吐出される。

この駆動時において、上記オルダムリング７のフレーム
キー７２はケーシング本体部２１に弾性支持されたプレ
ート８１のキー溝８２に、スクロールキー７３は旋回ス
クロール５のキー溝５１ａにそれぞれ係合し、該各キー
６２．６３がキー溝８２．５１ａ内を往復摺動して旋回
スクロール５が自転することなく公転のみ行うようにし
ている。

そして、上記オルダムリング７において、キー７２．７
３の移動方向と各キー溝５１ａ、８２の方向とが一致し
ていないと、旋回スクロール５のキー溝５１ａ方向に沿
ってオルダムリング７が傾くことになるが、被係合部材
８のプレート８１は０リング９２で弾性支持されている
ので、フレームキー７２の移動方向とキー溝８２の方向
とが一致するように該プレート８１が移動することにな
る。

従って、上記オルダムリング７と係合する被係合部材８
を弾性支持するようにしたために、オルダムリング７の
フレームキー７２の移動方向とプレート８１のキー溝８
２の方向とが不一致であっても上記被係合部材８が移動
してフレームキー７２の移動方向とキー溝８２とが一致
するので、オルダムリング７の加工精度及び位置精度に
ついて高度なものが要求されず、加工及び取付を容易に
行うことができる。

また、上記オルダムリング７に過負荷が作用することが
ないので、キー７２．７３及びキー溝５１ａ、８２の焼
損や破損を防止することができる。

更に、上記キー７２．．７３の移動方向とキー溝５１ａ
、８２とが一致するので、旋回スクロール５が円滑に公
転することになり、該旋回スクロール５と固定スクロー
ル４との衝突又は接触が防止され、摩耗や所謂力叱りが
防止されると共に、振動および騒音を低減することがで
きる。

更に、上記オルダムリング７の移動による発熱によって
熱変形が生じても該熱変形による影響を少くすることが
できることから、焼損等を確実に防止することができる
。

第５図及び第６図は他の被係合部材８ａを示しており、
前記被係合部材８は１対のキー溝８２を有する一枚のプ
レート８１で構成したのに代り、各フレームキー７２に
対応してそれぞれ別体で構成されている。

すなわち、上記ケーシング本体部２１における第２段差
部２３ｂには、ドーナツ盤状の固定板２１ｂが埋設され
てボルト２１ｃによって取付けられ、該固定板２１ｂに
はオルダムリング７のフレームキー７２に対応する位置
に被係合部材８ａの取付穴２１ｄが形成されている。一
方、上記被係合部材８ａは、円形板８５に被係合部であ
るキー溝８６が形成され、外周面に周回溝８７が形成さ
れて成り、該周回溝８７に弾性支持体であるＯリング９
ａが装置されている。そして、上記円形板８５は取付穴
２１ｄより小径に形成され、Ｏリング９ａを介して取付
穴２１ｄに嵌挿され、該０リング９ａによって弾性支持
されている。

従って、前実施例と同様にフレームキー７２の移動方向
とキー溝８６の方向が一致していないと、位置するよう
に円形板８５が移動することになる。

その他の構成並びに作用・効果は前実施例と同様である
。

尚、上記各実施例は被係合部材８．８ａをケーシング本
体部２１にのみ設けたが、該被係合部材８．８ａを旋回
スクロール５の鏡板５１のみに設けてもよく、また、該
旋回スクロール５の鏡板５１およびケーシング本体部２
１の双方に設けてもよい。

また、被係合部材８，８ａを弾性支持する弾性支持体９
，９ａはＯリングに限られるものではない。

また、オルダムリング７にキー溝を形成し、被係合部材
８，８ａの被係合部等をキーで形成してもよい。

【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、第２図は同要部の分解斜視図である
。第３図はケーシング本体部の平面図、第４図は第３図
ＩＶ−ＩＶ線における断面図である。第５図は他の被係
合部材を示すケーシング本体部の平面図、 る断面図である。 １・・・スクロール型流体装置 ２・・・ケーシング ４・・・固定スクロール ５・・・旋回スクロール ６．７・・・オルダムリング ８．８ａ・・・被係合部材 ９・・・弾性支持体 ４１．５１・・・鏡板 ４２．５２・・・ラップ ５１ａ、８２．８６・・・キー溝 ７１・・・リング部材 ７２．７３・・・キー ８１・・・プレート ８５・・・円形板 ９１・・・取付ネジ ９２．９ａ・・・０リング 第６図は第５図Ｖｌ−ＶＩ線におけ １・・・スクロール型流体装置 ２・・・ケーシング ４・・・固定スクロール ５・・・旋回スクロール ６．７・・・オルダムリング ８．８ａ・・・被係合部材 ９・・弾性支持体 ４１．５１・・・鏡板 ４２．５２・・・ラップ ５１ａ、８２．８６・・・キー溝 ７１・・・リング部材 ７２．７３・・・キー ８１・・・プレート ８５・・・円形板 ９１・・・取付ネジ ９２．９ト・・０リング ６−→ 一 第 図 第３ 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）鏡板の前面に渦巻状のラップが立設されて成る固
   定スクロールと、鏡板の前面に渦巻状のラップが立設さ
   れて成る旋回スクロールとが互いにラップを噛合して並
   設される一方、 該旋回スクロールが鏡板背面側にてフレームに支持され
   、該フレームと鏡板との間には上記旋回スクロールの自
   転防止用オルダムリングが介設されたスクロール型流体
   装置において、上記オルダムリングはフレーム及び鏡板
   に係合する係合部がリング部材に形成されて構成される
   一方、 上記旋回スクロールの鏡板及びフレームの何れか一方又
   は双方には、上記オルダムリングの被係合部材が該被係
   合部材を弾性支持する弾性支持体を介して取付けられ、
   該被係合部材には上記オルダムリングの係合部と係合す
   る被係合部が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。
2. （２）請求項（１）記載のスクロール型流体装置におい
   て、被係合部材はオルダムリングの各係合部に対応して
   それぞれ別体に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。
3. （３）請求項（１）記載のスクロール型流体装置におい
   て、被係合部材は１つのリング状プレートにオルダムリ
   ングに係合する各被係合部が形成されて構成されている
   ことを特徴とするスクロール型流体装置。