JPH0428917B2 - - Google Patents

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JPH0428917B2
JPH0428917B2 JP62063849A JP6384987A JPH0428917B2 JP H0428917 B2 JPH0428917 B2 JP H0428917B2 JP 62063849 A JP62063849 A JP 62063849A JP 6384987 A JP6384987 A JP 6384987A JP H0428917 B2 JPH0428917 B2 JP H0428917B2
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JP
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scroll
orbiting scroll
orbiting
groove
oil
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JP62063849A
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Masao Shiibayashi
Kenji Tojo
Masato Ikegawa
Eiichi Hazaki
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、スクロール形流体機械に関する。
〔従来の技術〕
スクロール形流体機械は、鏡板にインボリユー
ト曲線からなるうず巻状のラツプを直立させて形
成した2つのスクロールを、互いにラツプを向か
い合つてかみ合わせられ、両スクロールの間に、
オルダムリングと称される自転阻止部材が配置さ
れている。また鏡板の中心部には高圧口が設けら
れており、この装置が圧縮機およびポンプとして
使用される場合、高圧口は吐出口となり、膨張機
およびモータとして使用される場合、高圧口は作
用流体の流入口となる。
このようなスクロール形流体機械においては、
両スクロール間にとじ込められている流体の圧力
によつて、スクロールが分離しないようにするた
め、 (1) 米国特許第3817664号公報に示されているよ
うに、旋回スクロールの反ラツプ側の面(以下
背面という)に力(ガス圧、ばね圧および両者
を併用したもの)を加える。
(2) 特開昭53−35840号公報に示されているよう
に、旋回スクロールの反ラツプ側にスラスト軸
受を配置する。などの処置を講じている。
又、実開昭55−121901号公報には、給油溝13
によりスラスト面を給油することが開示されてい
る。特開昭54−79809号公報には、ロータにロー
タの回転方向に向つて傾斜するように半径方向に
放射状に受圧凹部を設けることが開示されてい
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術では、旋回スクロールが固定スク
ロールに対して軸方向に分離しないように拘束さ
せている。これにより、旋回スクロールは固定ス
クロールに対して傾きを持たずに旋回していると
考えていた。しかしながら、実際には両スクロー
ルのラツプ間にとじ込められた流体のスクロール
半径方向等と旋回スクロールの旋回軸受側の駆動
力との作用点の相違により、旋回スクロールは例
えば数10μmのわずかな傾きをもつて旋回運動し
ていることが判明した。この旋回スクロールの傾
きを持つた旋回運動により、旋回スクロールと静
止部分との間の摺動摩擦損失が大きくなるという
問題があつた。
又、実開昭55−121901号公報に開示の技術で
は、給油溝が給油路を介して、吸入部に逃げる構
造となつているので給油溝内の圧力は上がらず動
圧効果は作用しないものであつた。特開昭54−
79809号公報に開示の技術は、ロータリ圧縮機特
有のもので、受圧凹部の設置方向、形状が限定さ
れ、スクロール形流体機械には適用できないもの
であつた。
この発明の目的は、旋回スクロールのスラスト
力を受ける摺動面に可変速しても油切れを起こす
ことなく、ほぼ周方向全周どこでも旋回スクロー
ルの傾きにともなう旋回運動によつて動圧効果を
生起させて摺動面の摺動摩擦損失を軽減すること
にある。
〔課題を解決するための手段〕
この発明の特徴は、旋回スクロールのスラスト
力を受ける摺動面に、油供給部を有し、かつ少な
くとも1個の油溜め部をかねる深い溝の環状溝と
浅い溝の環状溝とをそれぞれ旋回スクロールの半
径方向に連続して配置して設け、旋回スクロール
の傾きを伴う旋回運動によつて生じてくさび流体
膜作用と押付け反力作用となる動圧効果を生起さ
せることにある。
〔作用〕
上記の構成であるから、油は油供給部から環状
溝に充満されるが、油溜め部をかねる深い溝部を
有しているので摺動面および浅い溝部への供給源
となり油切れを起すことなくほぼ周方向全周どこ
でも旋回スクロールが旋回運動した際、旋回スク
ロールのわずかな傾きをもつた旋回運動によつ
て、溝の中の油によるくさび流体膜作用と押付け
反作用とによる動圧効果を生起する。これによ
り、旋回スクロールは、傾きをもつた旋回運動が
矯正され、旋回スクロールのスラストを受ける摺
動面からわずかに浮き上がつた状態で旋回運動す
る。そのため、摺動による摩擦損失を軽減するこ
とができる。
又、異なる深さの溝部を有することにより可変
速時においても有効に動圧効果を生起させること
ができる。
〔実施例〕
以下この発明の実施例を第1図〜第7図により
説明する。第1図、第2図、第3図、第4図はこ
の発明の第1の実施例である。
固定スクロール3は、外周部に円環状の摺動面
1A(この摺動面1Aがすべり軸受の役目を果す)
を有する鏡板1と、この鏡板1に直立し、インボ
リユート曲線あるいはこれに近似の曲線に成形さ
れ、厚さおよび高さhがほぼ一様なラツプ2とか
らなり、その固定スクロール3の中心部に高圧口
8、ラツプ2の外側に低圧口9を有する。この固
定スクロール3の鏡板1の摺動面1Aには、固定
スクロール3の軸心を中心とする円環状の溝13
を備え、鏡板1には、溝13に連通している少な
くとも1個の給油孔10,10a,10b,10
c,10dを備えている。溝13は幅は一定で深
さは、動圧効果を発生する程度たとえば100ミク
ロン以下に形成されている。動圧効果が発生する
1つの条件として、旋回スクロールが傾いている
こと(環状溝13の底が固定スクロール3の摺動
面1Aに対して傾いていること)が必要である。
油供給部である給油孔10には給油配管11を介
して給油源が連結されている。
旋回スクロール6は、円板状の鏡板4と、この
鏡板4に直立し、固定スクロール3のラツプ2と
同一形状に成形されたラツプ5と鏡板4の反ラツ
プ側の面(以下背面という)に設けられたスクロ
ールボス12とからなる。スクロールボス12の
中心は旋回スクロール6の中心Om線上に位置し
ている。
固定スクロール3と旋回スクロール6とは、ラ
ツプ2,5が互いに向き合つた状態に組合され、
そしてラツプ2の巻き終り端2aとラツプ5の巻
き終り端5aとは、点O(固定スクロール3の中
心Osと、旋回スクロール6の中心Omとを結ぶ線
上の中間点をいう)に関して点対称になつてい
る。フレーム14は、固定スクロール3の摺動面
1Aの最外周部に数本のボルトによつて固定さ
れ、固定スクロール3と向き合つている側の中央
部にはおう部14Aを有する。おう部14Aは途
中に減圧弁15を有する配管16によつて高圧口
8に連絡されている。
クランクシヤフト17は、フレーム14に取付
けられた軸受18,19に回転自在に支持され、
その軸心は固定スクロール3の中心Osと一致し
ている。このクランクシヤフト17は、その端部
にクランクピン17aを備え、このクランクピン
17aの中心は、クランクシヤフト17の軸心か
らOs・Omに相当する距離(一般に旋回半径と呼
ばれている)だけはなれたところに位置してい
る。このクランクピン17aは、スクロールボス
12にはめ込まれ、クランクピン17aとスクロ
ールボス12との間に軸受20が設けられてい
る。
バランシングウエイト21は、クランクシヤフ
ト17に取り付けられている。
オルダムリング7は、第3図に示すように、一
方の面に溝7aを備え、他方の面に溝7aに直交
する溝7bを備えてあり、このオルダムリング7
は、フレーム14と旋回スクロール6の背面との
間に配置されている。オルダムリング7の溝7a
には、フレーム14に固定されたオルダムキー2
2がはめ込まれ、溝7bには旋回スクロール6の
背面に固定されたオルダムキー(図示せず)がは
め込まれている。
メカニカルシール23は、フレーム14に固定
されたハウジング24に納められており、ハウジ
ング24に固定されたシールリング25と、クラ
ンクシヤフト17に移動可能にはめ込まれたフロ
ーテングリング26とこのフローテングリング2
6をシールリング25に押し付けるばね27と、
ハウジング24とシールリング25間およびクラ
ンクシヤフト17とフローテングリング26間の
機密を保つOリング28とからなる。
第4図a,bは溝13を詳細に示した図であ
る。すなわち、環状溝13は内外周部を深くした
深い溝部が設けられ、この部分を油溜め部29と
した浅い環状溝13Aが固定スクロール3の鏡板
1に設けられ、給油孔10を油溜め部29に開口
したものである。この油溜め部29をかねる深い
溝部は深さを適正に設定することができる。油溜
め部29は、環状溝13Aの内周部、外周部の一
方でもよく、一部分でもよい。又、上記環状溝1
3は分割して設けられてもよい。
次にこの実施例の動作を説明する。
圧縮動作および動力発生時の動作は省略し、摺
動摩耗を軽減する作用を説明する。油は給油配管
11を経由して給油孔10から環状溝13内に流
れ、環状溝13内に充満する。
一方、旋回スクロール6は、クランクシヤフト
17によつて回転させられ(圧縮機の場合)、あ
るいは高圧口8に流入する作動ガスによつて旋回
運動させられる。その際、旋回スクロール6は、
固定スクロール3のスラスト力を浮ける摺動面1
Aに対して傾いた状態で旋回する。所謂、みそす
り状の旋回運動を行う。その結果、溝13内の油
は前述した旋回スクロールのみそすり状の旋回運
動により、くさび流体膜作用と押付け反力作用と
による動圧効果を発生し、環状溝13内の油膜圧
力は供給圧力以上となる。そしてこの油膜圧力に
より、旋回スクロール6は摺動面1Aから極くわ
ずか浮き上がり、両スクロールの金属接触は全く
なくなる。これによつて摺動摩擦損失は大幅に軽
減される。
上記のように、油溜め部とした深い溝部と浅い
溝部を有する環状溝を設けることにより、油は油
供給部から環状溝に充満されるが、油溜め部をか
ねる深い溝部を有しているので摺動面および浅い
溝部への供給源となり、油切れを起すことなくか
つ少ない環状溝部でほぼ周方向全周どこでも旋回
スクロールの傾きをともなう旋回運動によつて、
動圧効果を生起させることができる。
又、上記環状溝13を周方向に複数の分割され
た環状溝とした時は、油溜め部が周方向に複数個
存在するため、より安定した油の供給源が確保で
きるので、浅い溝部および深い溝部で適正な動圧
効果を発生させることができる。
第5図はこの発明の第2の実施例を示すもので
ある。この実施例は、給油孔10の途中に絞り3
0を設けたものである。又、この実施例では油溜
め部29を設けている。
また、図示を省略するが、環状溝13,13A
を等角度間隔に分割し、環状溝13,13Aを数
個のポケツト状にすること、給油孔10を旋回ス
クロール6に設け、この給油孔10に連なる給油
通路をクランクピン17a、クランクシヤフト1
7に設けること、および各実施例を適宜組せるこ
とはこの発明の一実施例である。
第6図は、溝の無次元深さh0*と圧縮機の無次
元性能η*との関係を実験結果から求めた線図で
ある。実験に用いた装置における溝は、環状の無
次元深さh0*および無次元性能η*は、次式で表
わされる。
h0*=h0/Ds η*=η/η0 ここで h0は溝13,13Aの深さ(mm) Dsは旋回スクロール6の外径(mm) ηは溝13,13Aが動圧効果が発生している
ときの圧縮性能 η0は溝13,13Aが深く形成され、動圧効果
を発生しないとき(静圧軸受の機能)の圧縮機の
性能を示す。
この第6図から溝の深さh0*が(1〜15)×
10-4の範囲で性能の向上がみられ、(5〜10)×
10-4の範囲で10〜12,13%性能向上していること
がわかる。これは、溝13,13A内の油による
動圧効果が深さh0を浅くすることにより発生した
ものである。
溝13,13Aの深さh0を浅くすることによつ
て動圧効果が発生する理由を説明する。
油膜圧力Poilは一般に油粘度μ、摺動速度U、
油膜厚さh0(溝13,13Aの深さh0と密接な関
係にあるので同一符号を用いる)および鏡板1ま
たは鏡板4の傾きmの関数である。
{Poil=Poil(μ,U,1/h0,1/m)} ここで、摺動速度Uが一定(一般的な回転数の
モータによる摺動ではUがほぼ一定と考えてよ
い)と仮定し、鏡板1,4の雰囲気温度等が定ま
ると油膜の動圧効果Δpdyo(油膜圧力Poil/油の
給油圧P0)はおもに油膜厚さh0、傾きmのパラメ
ータによつて決まつてくる。すなわちΔpdyo=
Δpdyo(1/h0*、1/m)となる。この式から、
油膜厚さh0すなわち溝13,13Aの深さが浅い
ほど、また傾きmが小さいほど動圧効果Δpdyoが
大きくなる。摺動速度Uが高速になるにつれて圧
縮機性能η*が1.0以上になる溝の無次元深さh0
*は第6図の点線のように、溝深さh0*が深い方
向に拡大していき、実線の3倍速の場合は点線の
ようになる。また鏡板の傾きmは、m=tanα=
h0/Ds=h0*となり、旋回スクロール6の外径Dsに よつて決定される。
第7図は、溝内の無次元油膜圧力Poil*と溝の
無次元深さh0*との関係を示す線図である。この
図から、無次元深さh0*が小さい範囲(1.3×
10-4〜13×10-4)で膜厚圧力Poil*が給油圧力P0
より高くなつており、動圧効果が発生しているこ
とがわかる。尚、摺動速度Uが高速になるにつれ
て動圧効果が得られる無次元深さh0*が第7図の
点線のようにh0*が深さ方向に拡大し、実線の3
倍速の場合は、点線のようになる。
第6図、第7図中の一点鎖線は、深い溝と浅い
溝を組み合わせた場合を示しており、深い溝の環
状溝と浅い溝の環状溝とを旋回スクロールの半径
方向に配置することにより、安定した油供給が行
えるため、摺動部での油切れを防止でき、このた
め、高速時においても圧縮機性能が向上できる。
これらの実施例によれば、環状溝の本数を少な
く設置することができ、油溜め部をかねる深い溝
部を設けた場合は安定な給油を行なえ動圧効果の
発生によつてもたらされる摺動摩擦損失の軽減の
ほか、旋回スクロールの転覆モーメントすなわ
ち、旋回スクロールに加わる力が周方向に不均衡
となり、旋回スクロールがクランクシヤフトの軸
心に対して傾くのを軽減することができる。又、
深い溝部を設けた場合は、高速時においても適正
な動圧効果を生起させることができ、摺動摩擦損
失を軽減できる効果がある。また、動圧効果の一
の作用である押付け反力作用は、低速時に有効に
働くので、スクロール形流体機械を低速から高速
にまたはこれとは逆に可変速する場合にも旋回ス
クロールの傾きを十分に軽減させることができ
る。また溝の底は傾斜させなくてもよいので、溝
の成形が容易にできる。
〔発明の効果〕
以上のようにこの発明によれば、旋回スクロー
ルの旋回運動時、旋回スクロール鏡板の傾きと共
働して発揮される溝の内部の油による動圧効果に
より旋回スクロールが浮き上がつた状態となるの
で、旋回スクロールのスラスト力を浮ける摺動面
の摺動摩擦損失を軽減することができる。また、
この摺動摩擦損失はスクロール流体機械が可変速
する場合にも軽減することができるので、スクロ
ール流体機械の汎用性を高めることができるもの
である。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第4図はこの発明の第1の実施例の説
明図で、第1図は縦断面図、第2図は第1図の
−断面図、第3図は自転阻止部材の正面図、第
4図a,bは要部断面図、側面図、第5図はこの
発明の第2の実施例を示す要部断面図、第6図は
無次元深さh0*と圧縮機の無次元性能η*との関
係を示す線図、第7図は無次元深さh0*と溝内の
油膜圧力Poilとの関係を示す線図である。 3……固定スクロール、6……旋回スクロー
ル、7……オルダムリング、10……給油孔、1
3,13A……溝、14……フレーム、17……
クランクシヤフト、23……メカニカルシール、
29……油溜め部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 固定スクロールおよび旋回スクロールは、鏡
    板と、この鏡板に直立しているうず巻き状のラツ
    プとを有し、両スクロールは、互いにラツプ同士
    がかみ合つており、旋回スクロールが固定スクロ
    ールに対して見かけ上自転することなく、旋回運
    動し、旋回スクロールが固定スクロールに対して
    軸方向に拘束維持される手段を備えたスクロール
    形流体機械において、旋回スクロールのスラスト
    力を受ける摺動面に、油供給部を有し、かつ少な
    くとも1個の油溜め部をかねる深い溝の環状溝と
    浅い溝の環状溝とをそれぞれ旋回スクロールの半
    径方向に連続して配置して設け、旋回スクロール
    の傾きを伴う旋回運動によつて生じるくさび流体
    膜作用と押付け反力作用とによる動圧効果を生起
    させることを特徴とするスクロール形流体機械。
JP6384987A 1987-03-20 1987-03-20 スクロ−ル形流体機械 Granted JPS62291401A (ja)

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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0740705Y2 (ja) * 1988-03-19 1995-09-20 トキコ株式会社 油冷式スクロール流体機械
JP4706599B2 (ja) * 2006-08-25 2011-06-22 株式会社デンソー スクロール圧縮機
JP2010261353A (ja) * 2009-05-07 2010-11-18 Panasonic Corp スクロール圧縮機
JP2011012600A (ja) * 2009-07-02 2011-01-20 Panasonic Corp スクロール圧縮機
KR101282227B1 (ko) * 2011-09-21 2013-07-09 엘지전자 주식회사 스크롤 압축기

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS521042A (en) * 1975-06-24 1977-01-06 Koichi Ogawa Toilet good
JPS5479809A (en) * 1977-12-07 1979-06-26 Seiko Instr & Electronics Ltd Gas compressor

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55121901U (ja) * 1979-02-21 1980-08-29

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS521042A (en) * 1975-06-24 1977-01-06 Koichi Ogawa Toilet good
JPS5479809A (en) * 1977-12-07 1979-06-26 Seiko Instr & Electronics Ltd Gas compressor

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