JPH06101665A - Scroll fluid machine - Google Patents

Scroll fluid machine

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Publication number
JPH06101665A
JPH06101665A JP25283392A JP25283392A JPH06101665A JP H06101665 A JPH06101665 A JP H06101665A JP 25283392 A JP25283392 A JP 25283392A JP 25283392 A JP25283392 A JP 25283392A JP H06101665 A JPH06101665 A JP H06101665A
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JP
Japan
Prior art keywords
scroll
spiral
arc
involute curve
radius
Prior art date
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Pending
Application number
JP25283392A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shin Sekiya
慎 関屋
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 Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPH06101665A publication Critical patent/JPH06101665A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a scroll fluid machine having no possibility to increase noises and abrasion due to the contact at a circular arc portion, rarely reducing the sealing property, and having high reliability. CONSTITUTION:The cutting-off quantity 1j of the outer circular arc of a driven scroll spiral projection or the inner circular arc 1e of a driving scroll spiral projection 1a is given as the function of the spiral projection shape data and the radial gap to avoid the contact at the circular arc portions. The outer circular arc radius of the driving scroll spiral projection is made larger than the outer circular arc radius of the driven scroll spiral projection. Both scroll spiral projection shapes are made the same to avoid the contact at the circular arc portions, and centers of the outer circular arc and the inner circular arc of respective spiral projections are arranged on the basic circle of the involute curve.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、圧縮機や真空ホ゜ンフ゜な
どに用いられるスクロール流体機械に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scroll fluid machine used for compressors, vacuum pumps and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】スクロール流体機械の原理は以前から知られ
ており、一対の渦巻突起体を組合せて圧縮作用を行なう
容積形流体機械の一種である。通常渦巻突起体の一方を
固定し、他方を揺動運動させて圧縮作用を行なうが、双
方の渦巻突起体をそれぞれの中心のまわりに回転させ
る、いわゆる全系回転型のものもその原理は米国特許第
3884599号明細書で公知である。また、全系回転型のスクロ
ール流体機械において、一方のスクロールの渦巻突起体を他方
のスクロール渦巻突起体に接触させることによって回転力を
伝達する駆動方式のものは、米国特許第3600114号明細
書などに記載されている。
2. Description of the Related Art The principle of a scroll fluid machine has been known for a long time and is a kind of positive displacement fluid machine which combines a pair of spiral projections to perform a compression action. Normally, one of the spiral protrusions is fixed and the other is swung to perform the compression action, but the principle of the so-called full system rotation type in which both spiral protrusions are rotated around their respective centers Patent No.
No. 3,884,599. Further, in a full-system rotary scroll fluid machine, a drive system that transmits a rotational force by bringing the scroll protrusion of one scroll into contact with the scroll protrusion of the other scroll is disclosed in U.S. Pat. It is described in.

【0003】この従来の全系回転型のスクロール流体機械を
図11および図12に示す。図において、1は電動機、
機関、またはタービンなどの駆動源(図示せず)によ
り、その軸中心(渦巻中心)O1を中心として回転運動
する駆動スクロールで、渦巻突起体1aを有している。2は
軸中心(渦巻中心)O2を中心として駆動スクロール1の回転
に同期して回転運動される従動スクロールで、渦巻突起体2
aを有している。双方の渦巻突起体1aおよび2aはイン
ホ゛リュート曲線により形成される。3は双方のスクロール1、2
の回転により中心側へ容積を減じ、圧縮気体の圧力を上
昇させる圧縮室、4は駆動スクロール1を支承する第1の枠
体、5は従動スクロールを支承する軸、6はこの軸を支承す
る第2の枠体、7は従動スクロール2の中心に設けられた気
体の吐出口である。
This conventional full-system rotary scroll fluid machine is shown in FIGS. 11 and 12. In the figure, 1 is an electric motor,
A drive scroll (not shown) such as an engine or a turbine is a drive scroll that rotates about its axial center (spiral center) O 1 and has a spiral protrusion 1a. Denoted at 2 is a driven scroll which is rotated around an axis center (spiral center) O 2 in synchronism with the rotation of the driving scroll 1.
a. Both spiral projections 1a and 2a are formed by an involute curve. 3 is both scrolls 1, 2
The compression chamber for reducing the volume toward the center side and increasing the pressure of the compressed gas by the rotation of 4 is the first frame for supporting the driving scroll 1, 5 is the shaft for supporting the driven scroll, and 6 is for supporting this shaft. The second frame member 7 is a gas discharge port provided at the center of the driven scroll 2.

【0004】上記のように構成されたものにおいては、
駆動スクロール1は駆動源によりその渦巻中心O1を中心とし
て、矢印11の方向に回転運動する。そうすると、駆動
スクロール渦巻突起体1aは従動スクロール渦巻突起体2aに接触
し、駆動スクロール1から従動スクロール2に回転力が伝達され
る。このため、従動スクロール2もその渦巻中心O2を中心と
して、駆動スクロール1の回転に同期して回転運動する。従
って、双方の回転により圧縮室3が中心側に移動するこ
とによってその容積を減じ、気体の圧力が上昇し、その
気体は吐出口7から吐出される。図12(a)の0°の
状態では、圧縮室3に気体が吸入された状態であり、
(b)〜(d)に示す以後0°→90°→180°→2
70°→360°(0°)の回転により、圧縮室3は次
第に中心側に移動し容積が減少する。
In the device constructed as described above,
The drive scroll 1 is rotated by the drive source in the direction of arrow 11 about the center O 1 of the spiral. Then, the drive scroll spiral protrusion 1a contacts the driven scroll spiral protrusion 2a, and the rotational force is transmitted from the drive scroll 1 to the driven scroll 2. Therefore, the driven scroll 2 also rotates about the spiral center O 2 in synchronization with the rotation of the drive scroll 1. Accordingly, the volume of the compression chamber 3 is reduced by the rotation of the compression chamber 3 toward the center, the pressure of the gas is increased, and the gas is discharged from the discharge port 7. In the state of 0 ° in FIG. 12A, gas is sucked into the compression chamber 3,
After that, as shown in (b) to (d), 0 ° → 90 ° → 180 ° → 2
Due to the rotation of 70 ° → 360 ° (0 °), the compression chamber 3 gradually moves to the center side and the volume decreases.

【0005】以上の動作において、駆動スクロールから従動ス
クロールに動力が伝達される際の状況を図13において詳細
に説明する。図13は、双方のスクロール渦巻突起体1a,
2aが径方向にすきまのない状態で組み合わされた状態
を示している。図において、1b、2bはそれぞれ渦巻
突起体1aおよび2aの外側インホ゛リュート曲線、1c、2c
はそれぞれ渦巻突起体1aおよび2aの内側インホ゛リュート曲
線、1f、2fはインホ゛リュート曲線の基礎円、aは基礎円1
fおよび2fの半径、tは渦巻突起体1aおよび2aの
厚さ(インホ゛リュート曲線部分の厚さ)である。rはこの状態
での(正規の)渦巻中心間距離(O1−O2間の距離)で
あり、つぎの式で定義される。 r=πa-t (1) I1はインホ゛リュート曲線1cと2bとの接触点(シール点)、I
2はインホ゛リュート曲線1bと2cとの接触点(シール点)、破線
303はI1から基礎円1fおよび2fに引いた接線、破線
304はI2から基礎円1fおよび2fに引いた接線を示
す。Fn1、Ft1は接触点I1において従動スクロール渦巻突起
体2aに作用する法線方向力および接線方向力(摩擦
力)、Fn2、Ft2は接触点I2において従動スクロール渦巻突
起体2aに作用する法線方向力および接線方向力(摩擦
力)である。ここで、インホ゛リュート曲線の幾何学的関係よ
り、Fn1は接線303の方向、Fn2は接線304の方向に作用
する。図から明らかなように、Fn1およびFt1は従動スク
ロールを駆動する方向に作用するが、Fn2およびFt2は従
動スクロールを制動する方向に作用する。したがって、渦巻
突起体1aの外側インホ゛リュート曲線1bと渦巻突起体2aの
内側インホ゛リュート曲線2cとの接触は絶対に避ける必要があ
る。
In the above operation, the situation when power is transmitted from the driving scroll to the driven scroll will be described in detail with reference to FIG. FIG. 13 shows that both scroll spiral protrusions 1a,
2a shows a state in which they are combined in a radial direction with no clearance. In the figure, 1b and 2b are outer involute curves 1c and 2c of the spiral protrusions 1a and 2a, respectively.
Is the inward curve of the spiral protrusions 1a and 2a, 1f and 2f are the basic circles of the involute curve, and a is the basic circle 1
The radii of f and 2f, and t are the thicknesses of the spiral projections 1a and 2a (thickness of the involute curve portion). r is the distance between the (normal) spiral centers (distance between O 1 and O 2 ) in this state, and is defined by the following equation. r = πa-t (1) I 1 is the contact point (seal point) between the involute curves 1c and 2b, I
2 is the contact point (seal point) between the involute curves 1b and 2c, the broken line
303 is a tangent line drawn from I 1 to the basic circles 1f and 2f, a broken line
304 shows a tangent line drawn from I 2 to the base circles 1f and 2f. F n1 and F t1 are normal force and tangential force (friction force) acting on the driven scroll spiral projection 2a at the contact point I 1 , and F n2 and F t2 are driven scroll spiral projection 2a at the contact point I 2 . Is a normal force and a tangential force (friction force) acting on. Here, F n1 acts in the direction of the tangent line 303 and F n2 acts in the direction of the tangent line 304 due to the geometrical relationship of the involute curve. As is clear from the figure, F n1 and F t1 act in the direction of driving the driven scroll, while F n2 and F t2 act in the direction of braking the driven scroll. Therefore, it is absolutely necessary to avoid contact between the outer involute curve 1b of the spiral projection 1a and the inner involute curve 2c of the spiral projection 2a.

【0006】渦巻突起体1aの外側インホ゛リュート曲線1bと
渦巻突起体2aの内側インホ゛リュート曲線2cとの接触を避け
るため、特開平3-267503号公報では、渦巻中心間距離を
式(1)で示される正規の渦巻中心間距離rよりも短くす
ることが提案されている。この従来の発明を図14にお
いて説明する。図14(a)は、渦巻中心間距離がrより
距離bだけ短い場合を示している。この場合、各シール点
1,I2における径方向すきまは、すべてbとなる。こ
の状態で機械を駆動させると、図14(b)に示すように
駆動スクロール1が矢印11の方向に回転して、双方のスクロール
1、2に回転角度差が生じ渦巻突起体同士が接触する。
このとき、渦巻突起体同士は図に示すようにインホ゛リュート曲
線1cと2bとのシール点I1で接触し、インホ゛リュート曲線1b
と2cとのシール点I2におけるすきまの大きさは、(2*b)
となる。
In order to avoid contact between the outer involute curve 1b of the spiral projection 1a and the inner involute curve 2c of the spiral projection 2a, in JP-A-3-267503, the distance between spiral centers is expressed by the equation (1). It is proposed to make the distance shorter than the regular center-to-center spiral distance r. This conventional invention will be described with reference to FIG. FIG. 14A shows a case where the distance between the centers of spirals is shorter than r by a distance b. In this case, the radial clearances at the seal points I 1 and I 2 are all b. When the machine is driven in this state, the drive scroll 1 rotates in the direction of arrow 11 as shown in FIG. 14 (b), and a difference in rotation angle occurs between the scrolls 1 and 2, and the spiral projections come into contact with each other. .
At this time, the spiral projections contact each other at the sealing point I 1 between the involute curves 1c and 2b as shown in the figure, and the involute curve 1b
The size of the clearance at the seal point I 2 between 2 and 2c is (2 * b)
Becomes

【0007】以上のように、渦巻中心間距離を正規の渦
巻中心間距離rより短く設定しておけば、シール点I2で
接触することはないので、従動スクロール2に制動力が作用
することはない。ここで、距離bの実際的な範囲は、渦
巻突起体1aおよび2aの加工誤差からほぼ決定され
る。渦巻突起体1aおよび2aの加工誤差の最大値がそ
れぞれη1、η2であるとした場合、距離bは b>η1+η2 (2) となるようにとればよい。そうすると、必ず双方のスクロー
ル1、2に回転角度差が生じて、シール点I1でのみ接触す
ることになる。なお、シール点I2におけるすきまの大きさ
は(2*b)であるので、bを大きくとりすぎると漏れが増
大し性能が低下する。したがって、実際の機械において
はbにはある上限値があり、この上限値はシール性を低下
させない程度にとられる。
As described above, if the distance between the centers of the spirals is set shorter than the regular distance r between the centers of the spirals, there is no contact at the seal point I2, so that the driven scroll 2 is not subject to the braking force. Absent. Here, the practical range of the distance b is substantially determined from the processing error of the spiral projections 1a and 2a. If the maximum values of the processing errors of the spiral protrusions 1a and 2a are η 1 and η 2 , respectively, the distance b should be b> η 1 + η 2 (2). In this case, the scrolls 1 and 2 always have a rotation angle difference, and the scrolls 1 and 2 come into contact with each other only at the seal point I 1 . Since the size of the clearance at the seal point I 2 is (2 * b), if b is set too large, the leakage will increase and the performance will deteriorate. Therefore, in an actual machine, b has a certain upper limit value, and this upper limit value is set to such an extent that the sealing performance is not deteriorated.

【0008】また、従来のスクロール流体機械において、再
膨張容積を低減させるために渦巻突起体の最内周部をイン
ホ゛リュート曲線に滑らかに接続する円弧で形成したものは、
特開昭59-58187号公報などで公知である。このような渦
巻突起体形状を有するスクロール流体機械の場合、駆動スクロール
1と従動スクロール2に回転角度差が発生すると、渦巻突起
体1aと2aが円弧部分で接触し、騒音が増大したり渦
巻突起体に異常摩耗が生じるなどの恐れがある。このた
め、特開平3-267503号公報において、接触する恐れのあ
る円弧部分を切り取ることが提案された。この従来の機
械について、図15および図16で説明する。図15は
双方のスクロール渦巻突起体1a,2aが径方向にすきまの
ない状態で組み合わされ、円弧部分およびインホ゛リュート曲線
部分で接触している状態を示している。図15におい
て、渦巻突起体1aは外周部が外側インホ゛リュート曲線1bと
内側インホ゛リュート曲線1cで形成され、内周部が外側インホ゛リュ
ート曲線1bに滑らかに接続する外円弧1dと内側インホ゛リュ
ート曲線1cに滑らかに接続する内円弧1eによって形成
されている。また、渦巻突起体2aも同様に、外周部が
外側インホ゛リュート曲線2bと内側インホ゛リュート曲線2cで形成さ
れ、内周部が外側インホ゛リュート曲線2bに滑らかに接続する
外円弧2dと内側インホ゛リュート曲線2cに滑らかに接続する
内円弧2eによって形成されている。I1,I2はそれぞ
れインホ゛リュート曲線1cと2bとの接触点(シール点)およびイ
ンホ゛リュート曲線1bと2cとの接触点(シール点)、G1、G2
はそれぞれ円弧1eと2dとの接触点(シール点)および
円弧1dと2eとの接触点(シール点)である。
Further, in the conventional scroll fluid machine, in order to reduce the re-expansion volume, the spiral projection is formed by an arc which smoothly connects the innermost peripheral portion to the involute curve.
It is known from Japanese Patent Laid-Open No. 59-58187. In the scroll fluid machine having such a spiral protrusion shape, when a difference in rotation angle occurs between the driving scroll 1 and the driven scroll 2, the spiral protrusions 1a and 2a come into contact with each other in an arc portion, which increases noise and increases the spiral protrusion. There is a risk of abnormal wear on the body. For this reason, in Japanese Patent Laid-Open No. 3-267503, it has been proposed to cut out an arc portion that may come into contact. This conventional machine will be described with reference to FIGS. 15 and 16. FIG. 15 shows a state in which both scroll spiral projections 1a and 2a are combined in a state with no radial clearance and are in contact with each other at an arc portion and an involute curve portion. In FIG. 15, the spiral projection 1a is formed with an outer inward curve 1b and an inner involute curve 1c on the outer peripheral portion, and an inner arc smoothly connects to an outer arc 1d and an inner involute curve 1c that smoothly connect to the outer involute curve 1b. It is formed by the inner circular arc 1e. Similarly, the spiral protrusion 2a also has an outer peripheral portion formed by an outer involute curve 2b and an inner involute curve 2c, and an inner peripheral portion smoothly connected to an outer arc 2d and an inner involute curve 2c that smoothly connect to the outer involute curve 2b. It is formed by the connecting inner circular arc 2e. I 1 and I 2 are the contact points between the involute curves 1c and 2b (sealing points) and the contact points between the involute curves 1b and 2c (sealing points), G 1 and G 2 respectively.
Are contact points (sealing points) between the arcs 1e and 2d and contact points (sealing points) between the arcs 1d and 2e, respectively.

【0009】図16(a)は、図14(a)同様、渦巻中心間
距離がrより距離bだけ短い場合を示している。この場
合、各シール点I1,I2,G1,G2における径方向すきま
は、すべてbである。この状態で機械を駆動させると、
図16(b)に示すように駆動スクロール1が矢印11の方に回
転して、双方のスクロール1、2に回転角度差が生じ渦巻突
起体同士が接触する。このとき、渦巻突起体同士は図に
示すように円弧1eと2dとの接点G1で接触し、インホ゛リ
ュート曲線部分では接触しない。なお、この場合各シール点に
おける径方向すきまは、I1ではbより小さく、I2,G
2ではbより大きくなる。
Similar to FIG. 14A, FIG. 16A shows a case where the distance between the centers of spirals is shorter than r by a distance b. In this case, the radial clearances at the respective seal points I 1 , I 2 , G 1 and G 2 are all b. If you drive the machine in this state,
As shown in FIG. 16 (b), the drive scroll 1 rotates in the direction of the arrow 11, and a difference in rotation angle occurs between the scrolls 1 and 2 so that the spiral projections come into contact with each other. At this time, the spiral projections are in contact with each other at the contact point G 1 between the arcs 1e and 2d as shown in the figure, but not in the involute curve portion. In this case, the radial clearance at each seal point is smaller than b for I 1 , and I 2 , G
At 2 , it becomes larger than b.

【0010】以上のように、双方のスクロール1,2に回転
角度差が発生すると、円弧部分での接触は免れ得ない。
双方のスクロール渦巻突起体1a,2aが円弧部分で接触す
ると、騒音が増大したり、渦巻突起体1a,2aに大き
な荷重が作用して摩耗が増大するなどの恐れがある。こ
のため、従来の発明における明細書では、駆動スクロール渦
巻突起体1aの内円弧1eまたは従動スクロール渦巻突起体
2aの外円弧2dの一部分を切り取って、円弧部分で接
触させないようにすると記載している。
As described above, when a difference in rotation angle occurs between the scrolls 1 and 2, contact at the arc portion cannot be avoided.
If both scroll spiral projections 1a and 2a contact each other in an arc portion, noise may increase or a large load may be applied to the spiral projections 1a and 2a to increase wear. Therefore, in the specification of the conventional invention, it is described that a part of the inner arc 1e of the drive scroll spiral projection 1a or the outer arc 2d of the driven scroll spiral projection 2a is cut off so as not to contact with the arc part. .

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】従来のスクロール流体機械
は以上のように構成されているが、円弧部分の切り取り
量については明示されていない。このため、予め円弧部
分を切り取る際に、切り取り量が不足することによって
渦巻突起体部分が損傷したり、必要以上に切り取ること
によってシール性が低下したりするなどの恐れがある。
Although the conventional scroll fluid machine is constructed as described above, the cut amount of the arc portion is not specified. For this reason, when cutting the arc portion in advance, there is a possibility that the spiral projection portion may be damaged due to insufficient cut amount, or the cutting performance may be deteriorated by cutting more than necessary.

【0012】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、円弧部分での接触による騒音
・摩耗の増大の恐れがなく、またシール性の低下もほとん
どない信頼性の高いスクロール流体機械を得ることを目的と
する。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and there is no fear of increase in noise and wear due to contact at an arc portion, and there is almost no deterioration in sealing performance. The purpose is to obtain a high scroll fluid machine.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】この発明に係るスクロール流
体機械は、互いに異なる軸心上で自転し、平板上に渦巻
状の突起体を設けた駆動スクロールおよび従動スクロールを備え、
駆動スクロールおよび従動スクロールの双方が供働して圧縮室を構
成し、双方の渦巻突起体の外周部はそれぞれ同じインホ゛リュ
ート曲線で形成し、内周部は駆動スクロールの渦巻突起体を外
側のインホ゛リュート曲線に滑らかに接続する半径R1の外円弧
と内側のインホ゛リュート曲線に滑らかに接続する半径(R2
r)の内円弧で形成し、従動スクロールの渦巻突起体を外側
のインホ゛リュート曲線に滑らかに接続する半径R2の外円弧と
内側のインホ゛リュート曲線に滑らかに接続する半径(R1
r)の内円弧で形成したもので、両スクロールの渦巻中心間
距離が径方向にすきまのない状態である正規の渦巻中心
間距離rよりもbだけ短いスクロール流体機械において、従
動スクロール渦巻突起体の外円弧部分もしくは駆動スクロール渦巻
突起体の内円弧部分の渦巻厚さを、 ε>-r+[r2+4e1sinΨ{e1sinΨ+rsin(ξ1+φ+Ψ)}]
0.5-b ξ1=tan-1{a/(m+fcosγ)} (0≦ξ1≦π) a:インホ゛リュート曲線の基礎円半径 φ:インホ゛リュート曲線との接点から測った上記円弧の角度 (ただし、R1=R2であってもよい) で示されるεの量だけ薄く形成したものである。
A scroll fluid machine according to the present invention comprises a drive scroll and a driven scroll that rotate on mutually different axes and have spiral projections on a flat plate.
Both the driving scroll and the driven scroll work together to form a compression chamber, the outer peripheral portions of both spiral projections are formed with the same involute curve, and the inner peripheral portion forms the spiral projection body of the drive scroll on the outer involute curve. The outer arc with radius R 1 that smoothly connects to the inner radius and the radius that smoothly connects to the inner involute curve (R 2 +
r) is formed by the inner arc, and the spiral projection of the driven scroll is smoothly connected to the outer involute curve. The outer arc of radius R 2 and the radius to smoothly connect to the inner involute curve (R 1 +
In the scroll fluid machine, which is formed by an inner circular arc of r), the distance between the center of spiral of both scrolls is shorter by b than the normal distance r of center of spiral where there is no clearance in the radial direction. Ε> -r + [r 2 + 4e 1 sin Ψ {e 1 sin Ψ + rsin (ξ 1 + φ + Ψ)}] of the spiral thickness of the outer circular arc part or the inner circular arc part of the driving scroll spiral protrusion
0.5 -b ξ 1 = tan -1 {a / (m + fcosγ)} (0 ≤ ξ 1 ≤ π) a: Basic circle radius of the involute curve φ: Angle of the above arc measured from the contact point with the involute curve (however , R 1 = R 2 may be used).

【0014】また、本発明の別の発明に係るスクロール流体
機械は、従動スクロール渦巻突起体の外円弧部分もしくは駆
動スクロール渦巻突起体の内円弧部分の渦巻厚さを、 ε>2e1sinΨ-b e1=(m2+2mfcosγ+f2)0.5 m=(R1-R2)/2, f=(R1+R2+r)/2 γ=sin-1(a/f) (0≦γ≦π/2) Ψ=b/2a (ただし、R1=R2であってもよい) で示されるεの量だけ一様に薄く形成したものである。
Also, in a scroll fluid machine according to another invention of the present invention, the spiral thickness of the outer circular arc portion of the driven scroll spiral projection or the inner circular arc portion of the drive scroll spiral projection is expressed as ε> 2e 1 sin Ψ-b. e 1 = (m 2 + 2mf cosγ + f 2 ) 0.5 m = (R 1 -R 2 ) / 2, f = (R 1 + R 2 + r) / 2 γ = sin -1 (a / f) (0 ≦ γ ≦ π / 2) Ψ = b / 2a (however, R 1 = R 2 may be used), and the thickness is uniformly thin.

【0015】また、駆動スクロール渦巻突起体の外円弧半径
が従動スクロール渦巻突起体の外円弧半径より大きいもので
ある。
Further, the outer arc radius of the drive scroll spiral projection is larger than the outer arc radius of the driven scroll spiral projection.

【0016】さらに、本発明の別の発明に係るスクロール流
体機械は、互いに異なる軸心上で自転し、平板上に渦巻
状の突起体を設けた駆動スクロールおよび従動スクロールを備え、
駆動スクロールおよび従動スクロールの双方が供働して圧縮室を構
成し、双方の渦巻突起体の形状は同一であり、それぞれ
の渦巻突起体の外周部はインホ゛リュート曲線で形成され、内周
部は外側のインホ゛リュート曲線に滑らかに接続する半径Rの外
円弧と内側のインホ゛リュート曲線に滑らかに接続する半径(R
+r)の内円弧で形成されたもので、双方のスクロール渦巻
突起体の外円弧半径Rを、 R=a−r/2 で形成することにより、外円弧および内円弧の中心をイン
ホ゛リュート曲線の基礎円上に配置させたものである。
Further, a scroll fluid machine according to another invention of the present invention is provided with a drive scroll and a driven scroll which rotate on mutually different axes and have spiral projections provided on a flat plate.
Both the driving scroll and the driven scroll work together to form a compression chamber, both spiral projections have the same shape, and the outer circumference of each spiral projection is formed by an involute curve, and the inner circumference is outside. The outer arc with radius R that smoothly connects to the involute curve of and the radius (R that smoothly connects to the inner involute curve of R
+ R) is formed by the inner arc, and by forming the outer arc radius R of both scroll spiral projections by R = a−r / 2, the center of the outer arc and the inner arc is the basis of the involute curve. It is arranged on a circle.

【0017】[0017]

【作用】この発明によれば、駆動スクロールと従動スクロールとに
回転角度差が生じても、渦巻突起体内周部の円弧部分が
所定の量だけ予め切り取られているので、常に円弧部分
で接触せずに運転できる。また、円弧部分が必要最小量
しか切り取られていないため、シール性もほとんど低下し
ないことが期待できる。
According to the present invention, even if there is a difference in rotation angle between the driving scroll and the driven scroll, the arc portion of the inner peripheral portion of the spiral projection is cut out in advance by a predetermined amount, so that the arc portion is always in contact. You can drive without. In addition, since the arcuate portion is cut out only in the required minimum amount, it can be expected that the sealing property is hardly deteriorated.

【0018】また、本発明の別の発明によれば、予め駆
動スクロール渦巻突起体の内円弧または従動スクロール渦巻突起体
の外円弧を所定の半径で加工しておけばよいので、加工
が容易になる。
According to another aspect of the present invention, the inner arc of the drive scroll spiral projection or the outer arc of the driven scroll spiral projection may be machined with a predetermined radius in advance, which facilitates the machining. Become.

【0019】また、駆動スクロール渦巻突起体の外円弧半径
を従動スクロール渦巻突起体の外円弧半径より大きく形成す
れば、上記作用に加えて、駆動スクロール渦巻突起体の外円
弧と従動スクロール渦巻突起体の内円弧間のすきまを低減で
きるため、よりシール性を向上できる。
If the outer arc radius of the drive scroll spiral projection is made larger than the outer arc radius of the driven scroll spiral projection, the outer arc of the drive scroll spiral projection and the driven scroll spiral projection are added in addition to the above functions. Since the clearance between the inner circular arcs can be reduced, the sealing performance can be further improved.

【0020】さらに、外円弧および内円弧の中心をインホ゛
リュート曲線の基礎円上に配置させれば、駆動スクロールと従動ス
クロールとに回転角度差が生じても、原理的に常に円弧部分
で接触させずに運転することができる。また、駆動スクロー
ル渦巻突起体の外円弧と従動スクロール渦巻突起体の内円弧間
のすきまを最小にできるため、よりシール性を向上でき
る。
Further, by arranging the centers of the outer arc and the inner arc on the basic circle of the involute curve, even if there is a difference in the rotation angle between the driving scroll and the driven scroll, in principle, the arc portion does not always come into contact with each other. You can drive to. Further, since the clearance between the outer arc of the drive scroll spiral projection and the inner arc of the driven scroll spiral projection can be minimized, the sealing performance can be further improved.

【0021】[0021]

【実施例】【Example】

実施例1.以下、請求項1の発明によるスクロール流体機械
の一実施例を図1〜図4を用いて説明する。この実施例
においては、双方のスクロール渦巻突起体の形状は同一(す
なわち、両スクロールの半径R1=R2)である。図1は駆動ス
クロール渦巻突起体1aの形状について示している。Rは渦
巻突起体1a(2a)の外円弧1d(2d)の半径、r
は式(1)で示される正規の渦巻中心間距離である。そう
すると、渦巻突起体1a(2a)の内円弧1e(2e)
の半径はR+rとなる。A1(A2)は内円弧1e(2
e)の中心、B1(B2)は外円弧1d(2d)の中心、
1(C2)は内円弧1e(2e)と内側インホ゛リュート曲線1
c(2c)の接点、D1(D2)は外円弧1d(2d)と
外側インホ゛リュート曲線1b(2b)の接点である。eはO1
−A1(O2−A2)間の距離で、これはO1−B1(O2
2)間の距離に等しい。γはB1(B2)とD1(D2
を結ぶ直線101(直線201)とA1(A2)とB1(B2)を
結ぶ直線103(直線203)とのなす角度、E1(E2)はA1
(A2)とC1(C2)を結ぶ直線102(直線202)と基礎
円1f(2f)との接点、F1(F2)は直線101(直線2
01)と基礎円1f(2f)との接点である。eおよびγ
は、幾何学的関係より、それぞれ次式で表される。 e=R+r/2 (3) γ=sin-1(a/e) (0≦γ≦π/2) (4)
Example 1. An embodiment of the scroll fluid machine according to the invention of claim 1 will be described below with reference to FIGS. In this embodiment, the shapes of both scroll spiral projections are the same (that is, the radii R 1 = R 2 of both scrolls). FIG. 1 shows the shape of the drive scroll spiral protrusion 1a. R is the radius of the outer arc 1d (2d) of the spiral protrusion 1a (2a), r
Is the normal center-to-center spiral distance shown in equation (1). Then, the inner circular arc 1e (2e) of the spiral protrusion 1a (2a)
Has a radius of R + r. A 1 (A 2 ) is the inner arc 1e (2
e) center, B 1 (B 2 ) is the center of the outer arc 1d (2d),
C 1 (C 2 ) is the inner arc 1e (2e) and the inner involute curve 1
The contact point of c (2c), D 1 (D 2 ) is the contact point of the outer arc 1d (2d) and the outer involute curve 1b (2b). e is O 1
-A 1 (O 2 −A 2 ) distance, which is O 1 −B 1 (O 2
Equal to the distance between B 2 ). γ is B 1 (B 2 ) and D 1 (D 2 )
The angle formed by the straight line 101 (straight line 201) connecting A and the straight line 103 (straight line 203) connecting A 1 (A 2 ) and B 1 (B 2 ) is E 1 (E 2 ) is A 1
The contact point between the straight line 102 (straight line 202) connecting (A 2 ) and C 1 (C 2 ) and the base circle 1f (2f), F 1 (F 2 ) is the straight line 101 (straight line 2 )
This is the contact point between 01) and the base circle 1f (2f). e and γ
Are expressed by the following equations based on the geometrical relationship. e = R + r / 2 (3) γ = sin −1 (a / e) (0 ≦ γ ≦ π / 2) (4)

【0022】図2(a)は、双方のスクロール1、2の渦巻突起
体1a、2aが径方向にすきまなく組み合わされた状態
を示し、φは、直線201(直線102)とA1とB2を結ぶ直
線301とのなす角度である。図2(b)は、図2(a)の状
態から駆動スクロール1のみが角度ψ(回転角度差)だけ回
転した状態を拡大して示している。径方向すきまが無い
ため、実際には回転角度差は生じないが、ここでは便宜
上駆動スクロール1がψ回転したと考える。図において、破
線で示された円弧1eは回転前の駆動スクロール渦巻突起体
1aの内円弧、1hは回転後の駆動スクロール渦巻突起体1
aの内円弧、A10は内円弧1hの中心、C10は接点C1
の回転後の位置、βは∠A1012、λは∠A1
210、G11はA10とB2を結ぶ直線302と内円弧1fと
の交点、G12は直線302と外円弧2dとの交点、φ1は∠
101012、φ2は∠D2212、LはA10−B2間の
距離、dはA1−A10間の距離、ε0はG11−G12間の距
離である。図から明らかなように、駆動スクロール渦巻突起
体1aの内円弧1hと従動スクロール渦巻突起体2aの外円
弧2dとは干渉する。径方向の干渉量の最大値は、円の
幾何学的関係からε0である。以下、ε0を求める。図よ
りε0は、 ε0=L−r (5) であり、Lは、 L=(r2+d2-2drcosβ)0.5 (6) と表される。また、dおよびβはそれぞれ d=2esin(ψ/2) (7) β=1.5π-γ-φ-ψ/2 (8) と表される。またλ、φ1、φ2は幾何学的関係より、つ
ぎのように与えられる。 λ=sin-1(dsinβ/L) (9) φ1=φ+ψ-λ (10) φ2=φ-λ (11) 一方、インホ゛リュート曲線において、駆動スクロール1と
従動スクロール2に回転角度差ψが生じたときの上記円弧部
分における干渉量ε0に相当する干渉量ε1を、図3によ
り求める。図において、1cは回転前の駆動スクロール渦巻
突起体1aの内側インホ゛リュート曲線、1gは駆動スクロールが1
が矢印11の方向にψ回転したときの、回転後の駆動スク
ロール渦巻突起体1aの内側インホ゛リュート曲線、2bは従動スクロ
ール渦巻突起体2aの外側インホ゛リュート曲線、I1は回転前の
接触部(シール部)、H1、H2はそれぞれI1から基礎円
1fおよび2fに引いた接線303と基礎円1fおよび2
fとの接点、H10はH1の回転後の位置、I10は接線303
と内側インホ゛リュート曲線1gとの交点、ε1はI1−I10間の
距離である。インホ゛リュート曲線の幾何学的特性より、ε1
径方向の最大干渉量となる。H1−I1間の距離をaΦ
(Φは伸開角)とすると、ε1は回転位置に関係なく、
つぎのように簡単に求められる。 ε1=aΦ-a(Φ−ψ)=aψ (12) つぎに、径方向にすきまbがある場合に円弧部分で接触
させない条件を求める。径方向にすきまがあって常にイン
ホ゛リュート部分で接触する場合には、当然ε1=bとなる。
したがって、常にインホ゛リュート部分で接触させるためには円
弧部分を、 ε>ε0-b (13) で示されるεだけ切り取ればよい。以下、εを渦巻突起
体形状諸元と径方向すきまbの関数で表わす。回転角度
差ψは、式(12)でε1=bとおけば求められる。 ψ=b/a (14) 式(12)より得られたψを式(7),(8)に代入し、式(5)〜式
(8)を式(13)に代すれば、次式が得られる。 ε>-r+[r2+4esinΨ{esinΨ+rsin(γ+φ+Ψ)}]0.5-b (15) ここで、Ψ=ψ/2=b/2aである。式(15)で示すよ
うに円弧部分を切り取れば、円弧部分で接触させずに運
転することができる。ただし実際には、εを必要以上に
大きくすると、最も重要な円弧部分でのシール性が低下す
ることになる。したがってεは、 ε=-r+[r2+4esinΨ{esinΨ+rsin(γ+φ+Ψ)}]0.5-b+δ (16) とした方がシール性の点からは望ましい。ここで、δは僅
小量である。式(15)および式(16)において、実際的なb
の範囲は式(2)により与えられる。またbは、シール性が低
下しない程度の上限値を持つ。
FIG. 2 (a) shows a state in which the spiral projections 1a, 2a of both scrolls 1, 2 are combined in a radial direction without any clearance, and φ is a straight line 201 (straight line 102) and A 1 and B. It is the angle formed by the straight line 301 connecting the two . FIG. 2B is an enlarged view showing a state in which only the drive scroll 1 is rotated by an angle ψ (rotation angle difference) from the state of FIG. 2A. Since there is no radial clearance, a rotational angle difference does not actually occur, but here it is considered that the drive scroll 1 has rotated ψ for the sake of convenience. In the drawing, an arc 1e indicated by a broken line is an inner arc of the drive scroll spiral projection 1a before rotation, and 1h is a drive scroll spiral projection 1 after rotation.
Inner arc of a, A 10 is center of inner arc 1h, C 10 is contact point C 1
After rotation, β is ∠A 10 A 1 B 2 , λ is ∠A 1 B
2 A 10 and G 11 are the intersections of the straight line 302 connecting A 10 and B 2 and the inner arc 1f, G 12 is the intersection of the straight line 302 and the outer arc 2d, and φ 1 is ∠
C 10 A 10 G 12 , φ 2 is ∠D 2 B 2 G 12 , L is the distance between A 10 and B 2 , d is the distance between A 1 and A 10 , and ε 0 is between G 11 and G 12 . It is a distance. As is apparent from the figure, the inner arc 1h of the drive scroll spiral projection 1a and the outer arc 2d of the driven scroll spiral projection 2a interfere with each other. The maximum value of the amount of interference in the radial direction is ε 0 due to the geometrical relationship of the circle. Below, ε 0 is obtained. From the figure, ε 0 is ε 0 = L−r (5), and L is expressed as L = (r 2 + d 2 −2 drcos β) 0.5 (6). Further, d and β are respectively expressed as d = 2 esin (ψ / 2) (7) β = 1.5π-γ-φ-ψ / 2 (8). Further, λ, φ 1 and φ 2 are given as follows from the geometrical relation. λ = sin -1 (dsin β / L) (9) φ 1 = φ + ψ-λ (10) φ 2 = φ-λ (11) On the other hand, in the involute curve, the difference in rotation angle between the drive scroll 1 and the driven scroll 2 The interference amount ε 1 corresponding to the interference amount ε 0 in the above-mentioned arc portion when ψ occurs is obtained from FIG. In the figure, 1c is the inner involute curve of the driving scroll spiral protrusion 1a before rotation, and 1g is the driving scroll 1.
Is rotated ψ in the direction of arrow 11, the inner involute curve of the driven scroll spiral protrusion 1a after rotation, 2b is the outer involute curve of the driven scroll spiral protrusion 2a, and I1 is the contact portion (seal portion) before rotation. , H1 and H2 are the tangent line 303 and the base circles 1f and 2 drawn from I1 to the base circles 1f and 2f, respectively.
f is the contact point, H 10 is the position of H 1 after rotation, I 10 is the tangent 303
And the inner involute curve 1g, ε 1 is the distance between I 1 and I 10 . From the geometrical characteristics of the involute curve, ε 1 is the maximum radial interference amount. The distance between H 1 and I 1 is aΦ
(Φ is the extension angle), ε 1 is independent of the rotational position,
It can be easily calculated as follows. ε1 = aΦ-a (Φ−ψ) = aψ (12) Next, the condition that the circular arc portion is not brought into contact with the clearance b in the radial direction is calculated. When there is a clearance in the radial direction and the contact is always made at the involute portion, naturally ε 1 = b.
Therefore, in order to always make contact at the involute portion, the arc portion may be cut off by ε shown by ε> ε 0 -b (13). Hereinafter, ε will be expressed as a function of the spiral projection shape data and the radial clearance b. The rotation angle difference ψ can be obtained by setting ε 1 = b in equation (12). ψ = b / a (14) Substituting ψ obtained from equation (12) into equations (7) and (8), equations (5) to (8)
By substituting equation (13) for equation (8), the following equation is obtained. ε> −r + [r 2 +4 esin Ψ {esin Ψ + rsin (γ + φ + Ψ)}] 0.5 −b (15) where Ψ = ψ / 2 = b / 2a. If the arc portion is cut off as shown in Expression (15), the operation can be performed without contact at the arc portion. However, in reality, if ε is made larger than necessary, the sealing property at the most important arc portion will be deteriorated. Therefore, it is desirable that ε be ε = -r + [r 2 +4 esin Ψ {esin Ψ + rsin (γ + φ + Ψ)}] 0.5 -b + δ (16) from the viewpoint of sealing property. Here, δ is a small amount. In equations (15) and (16), the actual b
The range of is given by equation (2). Further, b has an upper limit value such that the sealing property does not deteriorate.

【0023】なお、式(15),(16)ではεをφの関数で表
しているが、厳密には、駆動スクロール渦巻突起体1aの内
円弧1eの部分ではφ1の位置で、従動スクロール渦巻突起体
2aの外円弧2dの部分ではφ2の位置で、εだけ切り
取る必要がある。しかし、角度λのεにおよぼ影響は実
際には十分小さいため、内円弧1eの部分または外円弧
2dの部分とも角度φの位置でεだけ切り取っても、ほ
とんど差し支えない。
In the equations (15) and (16), ε is expressed as a function of φ. Strictly speaking, in the portion of the inner circular arc 1e of the driving scroll spiral projection 1a, at the position of φ 1 , the driven scroll is driven. In the portion of the outer circular arc 2d of the spiral projection 2a, it is necessary to cut out by ε at the position of φ 2 . However, since the influence of the angle λ on ε is actually sufficiently small, it is almost okay to cut the portion of the inner arc 1e or the outer arc 2d by ε at the position of the angle φ.

【0024】図4は、式(16)の関係を用いて駆動スクロール
渦巻突起体1aの内円弧1eの部分を、円弧角度φに応
じて切り取ったものである。図において、斜線部1jは
切り取り部分を示している。なお、図4では駆動スクロール
渦巻突起体1aの内円弧1eの部分を切り取ったが、図
5に示すように従動スクロール渦巻突起体2aの外円弧2d
の部分を同様に切り取っても同じ効果が得られる。
FIG. 4 shows a portion of the inner circular arc 1e of the drive scroll spiral projection 1a cut out in accordance with the circular arc angle φ using the relationship of the equation (16). In the figure, the shaded portion 1j indicates a cutout portion. In FIG. 4, the inner arc 1e of the drive scroll spiral projection 1a is cut out, but as shown in FIG. 5, the outer arc 2d of the driven scroll spiral projection 2a is cut off.
The same effect can be obtained by similarly cutting out the part.

【0025】以上のように構成すれば、双方のスクロール
1、2は常に渦巻突起体1a,2aのインホ゛リュート曲線部分
1cと2bのみで接触し、円弧部分1eと2dでは僅小
すきまδが設けられることになる。
With the above construction, the scrolls 1 and 2 are always in contact with each other only by the involute curve portions 1c and 2b of the spiral projections 1a and 2a, and the arc portions 1e and 2d have a small clearance δ. It will be.

【0026】実施例2.請求項2の発明の一実施例を図
6に示す。本実施例では、駆動スクロール渦巻突起体1aの
内円弧1eの部分をεの最大値εmだけ、一様に切り取
っている。εの最大値εmは式(16)より、 εm=2esinΨ-b+δ (17) と与えられる。なお、この場合も、従動スクロール渦巻突起
体2aの外円弧2dの部分を同様に切り取っても同じ効
果が得られる。
Example 2. An embodiment of the invention of claim 2 is shown in FIG. In this embodiment, the portion of the inner arc 1e of the drive scroll spiral protrusion 1a is evenly cut by the maximum value ε m of ε. The maximum value ε m of ε is given by the equation (16) as ε m = 2esin Ψ−b + δ (17). In this case as well, the same effect can be obtained by similarly cutting out the outer arc 2d of the driven scroll spiral projection 2a.

【0027】以上のように構成すると、予め駆動スクロール
渦巻突起体1aの内円弧1eを半径(R+r+εm)、また
は従動スクロール渦巻突起体2aの外円弧2dを半径(R-
εm)で加工しておけばよいので、加工が容易になる。
With the above structure, the inner arc 1e of the drive scroll spiral projection 1a has a radius (R + r + ε m ) or the outer arc 2d of the driven scroll spiral projection 2a has a radius (R-
Since processing with ε m ) is sufficient, processing becomes easy.

【0028】実施例3.つぎに、請求項1、2の発明の
別の実施例について説明する。本実施例は、駆動スクロール
と従動スクロールとで異なる円弧部形状を有するスクロール流体機
械について、実施例1、2と同様に、円弧部分の切り取
り量を式で表すものである。異なる円弧部形状を有する
スクロール流体機械については、特開平3-11103号公報や特開
平3-267503号公報で公知である。
Example 3. Next, another embodiment of the inventions of claims 1 and 2 will be described. In the present embodiment, as for the scroll fluid machine having different arc portion shapes for the driving scroll and the driven scroll, the cut amount of the arc portion is expressed by an equation as in the first and second embodiments. Scroll fluid machines having different arc shapes are known from Japanese Patent Laid-Open Nos. 3-11103 and 3-267503.

【0029】本実施例について図7〜図9で説明する。
図7(a),(b)は、それぞれ駆動スクロールおよび従動スクロールの
渦巻突起体形状を示している。図7において、R1、R
2はそれぞれ駆動スクロール渦巻突起体1aの外円弧1dお
よび従動スクロール渦巻突起体2aの外円弧2dの半径を示
す。そうすると、幾何学的条件より駆動スクロール渦巻突起
体1aの内円弧1eおよび従動スクロール渦巻突起体2aの
内円弧2eの半径は、それぞれR2+rおよびR1+rと
なる。e1,e2はそれぞれO1−A1(O2−B2)間の距
離およびO2−A2(O1−B1)間の距離、γは直線102
(直線201)と直線103(直線203)とのなす角度、ξ1
ξ2はそれぞれ直線102(直線201)とA1とO1(B2と0
2)を結ぶ直線とのなす角度、および直線101(直線20
2)とB1とO1(A2とO2)を結ぶ直線とのなす角度で
ある。C1−E1間の距離とD1−F1間の距離との差を求
めると、インホ゛リュート曲線の幾何学的関係より、つぎの式が
得られる。 R2-R1-r+e1cosξ1-e2cosξ2=t-aπ (18) ここで、tは渦巻突起体1aおよび2aのインホ゛リュー曲線
部分の厚みである。一方、図4における円弧部分の幾何
学的関係より、つぎの式が得られる。 e1cosξ1+e2cosξ2=(R1+R2+r)cosγ (19) e1sinξ1=e2sinξ2=a (20) 式(18)と式(19)より、つぎの式が得られる。 e1cosξ1=m+fcosγ (21) となる。ここで、m=(R1−R2)/2、f=(R1
2+r)/2である。式(20)と式(21)より、e1、ξ1
はそれぞれつぎのように与えられる。 e1=(m2+2mfcosγ+f2)0.5 (22) ξ1=tan-1{a/(m+fcosγ} (0≦ξ≦π) (23) なお、γは図より、 γ=sin-1(a/f) (0≦γ≦π/2) (24) である。
This embodiment will be described with reference to FIGS.
7 (a) and 7 (b) respectively show the spiral projection shapes of the driving scroll and the driven scroll. In FIG. 7, R1, R
Reference numerals 2 denote the radii of the outer arc 1d of the drive scroll spiral projection 1a and the outer arc 2d of the driven scroll spiral projection 2a, respectively. Then, the radii of the inner arc 1e of the drive scroll spiral projection 1a and the inner arc 2e of the driven scroll spiral projection 2a are R 2 + r and R 1 + r, respectively, due to the geometrical conditions. e 1 and e 2 are the distance between O 1 -A 1 (O 2 -B 2 ) and the distance between O 2 -A 2 (O 1 -B 1 ), respectively, and γ is the straight line 102.
The angle between (line 201) and line 103 (line 203), ξ 1 ,
ξ 2 is straight line 102 (straight line 201) and A 1 and O 1 (B 2 and 0)
2 ) and the angle formed by the straight line connecting 101 and straight line 101 (straight line 20
2) and the straight line connecting B 1 and O 1 (A 2 and O 2 ). When the difference between the distance between C 1 and E 1 and the distance between D 1 and F 1 is calculated, the following equation is obtained from the geometrical relationship of the involute curve. R 2 −R 1 −r + e 1 cos ξ 1 −e 2 cos ξ 2 = t−aπ (18) Here, t is the thickness of the incomplete curve portion of the spiral protrusions 1 a and 2 a. On the other hand, the following equation is obtained from the geometrical relation of the arc portion in FIG. e 1 cosξ 1 + e 2 cosξ 2 = (R 1 + R 2 + r) cosγ (19) e 1 sinξ 1 = e 2 sinξ 2 = a (20) From equation (18) and equation (19), The formula is obtained. e 1 cos ξ 1 = m + f cosγ (21) Here, m = (R 1 −R 2 ) / 2, f = (R 1 +
R 2 + r) / 2. From Equation (20) and Equation (21), e 1 , ξ 1
Are given as follows. e 1 = (m 2 + 2m fcosγ + f 2 ) 0.5 (22) ξ 1 = tan −1 {a / (m + fcosγ} (0 ≦ ξ ≦ π) (23) Note that γ is γ = sin from the figure. −1 (a / f) (0 ≦ γ ≦ π / 2) (24).

【0030】図8(a)は、図2(a)と同様、双方のスクロール
1、2の渦巻突起体1a、2aが径方向にすきまなく組
み合わされており、円弧部分で接触している状態であ
る。また、図8(b)も図2(b)と同様、駆動スクロール1のみ
が角度ψだけ回転した状態を示している。図から明らか
なように、径方向にすきまbがある場合、円弧部分で接
触させないための最小円弧部切り取り量εは、式(16)に
おいてγのかわりにξ1、eのかわりにe1を与えれば
求められる。そうすると、円弧部切り取り量εは次式で
表される。 ε=-r+[r2+4e1sinΨ{e1sinΨ+rsin(ξ1+φ+Ψ)}]0.5-b+δ (25)
Similar to FIG. 2A, FIG. 8A shows a state in which the spiral projections 1a and 2a of both scrolls 1 and 2 are combined in a radial direction without any clearance and are in contact with each other in an arc portion. Is. Similarly to FIG. 2B, FIG. 8B also shows a state in which only the drive scroll 1 is rotated by the angle ψ. As is clear from the figure, if there is a clearance b in the radial direction, the minimum arc cut-off amount ε to prevent contact at the arc portion is given by ξ1 in place of γ and e1 in place of e in equation (16). Desired. Then, the cut amount ε of the arc portion is expressed by the following equation. ε = -r + [r 2 + 4e 1 sin Ψ {e 1 sin Ψ + rsin (ξ 1 + φ + Ψ)}] 0.5 -b + δ (25)

【0031】図9は、式(25)の関係を用いて駆動スクロール
渦巻突起体1aの内円弧1eの部分を、円弧角度φに応
じて切り取ったものである。図において、斜線部1jは
切り取り部分を示している。なお、図9では駆動スクロール
渦巻突起体1aの内円弧1eの部分を切り取ったが、従
動スクロール渦巻突起体2aの外円弧2dの部分を同様に切
り取っても同じ効果が得られる。
FIG. 9 shows a portion of the inner circular arc 1e of the drive scroll spiral projection 1a cut out in accordance with the circular arc angle φ using the relationship of the equation (25). In the figure, the shaded portion 1j indicates a cutout portion. Although the inner arc 1e of the drive scroll spiral projection 1a is cut out in FIG. 9, the same effect can be obtained by similarly cutting the outer arc 2d of the driven scroll spiral projection 2a.

【0032】以上のように構成すれば、双方のスクロール
1、2は常に渦巻突起体1a,2aのインホ゛リュート曲線部分
1cと2bのみで接触し、円弧部分1eと2dでは僅小
すきまδが設けられることになる。
With the above structure, the scrolls 1 and 2 are always in contact with each other only by the involute curve portions 1c and 2b of the spiral projections 1a and 2a, and the arc portions 1e and 2d have a small clearance δ. It will be.

【0033】また実施例2と同様に、上記実施例におい
て、駆動スクロール渦巻突起体1aの内円弧1eの部分また
は従動スクロール渦巻突起体2aの外円弧2dの部分のいづ
れかをεの最大値εmだけ一様に切り取ってもよい(図
示せず)。εの最大値εmは式(25)より、次式で与えら
れる。 εm=2e1sinΨ-b+δ (26)
Further, as in the second embodiment, in the above-described embodiment, the maximum value of ε m of the inner arc 1e of the drive scroll spiral projection 1a or the outer arc 2d of the driven scroll spiral projection 2a is determined. However, it may be cut out uniformly (not shown). The maximum value ε m of ε is given by the following equation from equation (25). ε m = 2e 1 sin Ψ-b + δ (26)

【0034】以上のように構成すれば、予め駆動スクロール
渦巻突起体1aの内円弧1eを半径(R2+r+εm)、また
は従動スクロール渦巻突起体2aの外円弧2dを半径(R2
m)で加工しておけばよいので、加工が容易になる。
According to the above construction, the inner arc 1e of the drive scroll spiral projection 1a has a radius (R 2 + r + ε m ) or the outer arc 2d of the driven scroll spiral projection 2a has a radius (R 2 ) in advance. -ε
Since it only has to be processed in m ), the processing becomes easier.

【0035】実施例4.つぎに請求項3のスクロール機械の
一実施例について説明する。この実施例は、第3の実施
例において、駆動スクロール渦巻突起体の外円弧半径R1が
従動スクロール渦巻突起体の外円弧半径R2より大きくなる
ように構成したものである。簡単のため、駆動スクロール渦
巻突起体1aの内円弧1eの部分または従動スクロール渦巻
突起体2aの外円弧2dの部分のいづれかを一様に切り
取った場合について説明する。実施例3においては、駆
動スクロール渦巻突起体1aの内円弧1eと従動スクロール渦巻突
起体2aの外円弧間の径方向すきまは、確かに僅小量δ
に保たれる。しかし、駆動スクロール渦巻突起体1aの外円
弧1dと従動スクロール渦巻突起体の内円弧2e間の径方向
すきまはbより大きくなる。
Example 4. Next, an embodiment of the scroll machine of claim 3 will be described. In this embodiment, the outer arc radius R1 of the drive scroll spiral projection is larger than the outer arc radius R2 of the driven scroll spiral projection in the third embodiment. For the sake of simplicity, a case will be described in which either the inner arc 1e of the drive scroll spiral projection 1a or the outer arc 2d of the driven scroll spiral projection 2a is cut out uniformly. In the third embodiment, the radial clearance between the inner arc 1e of the drive scroll spiral projection 1a and the outer arc of the driven scroll spiral projection 2a is certainly a small amount δ.
Kept in. However, the radial clearance between the outer circular arc 1d of the driving scroll spiral protrusion 1a and the inner circular arc 2e of the driven scroll spiral protrusion is larger than b.

【0036】径方向にすきまbがある場合、駆動スクロール
渦巻突起体1aの外円弧1dと従動スクロール渦巻突起体の
内円弧2eとのシール点G2(図8(a)参照)におけるすき
まの大きさをε2とすると、ε2の最大値ε2mは式(24)に
おいてδを除去し、bのかわりに−b、e1のかわりに
2を代入すれば求められる。 ε2m=2e2sinΨ+b (27) 以下、e2を求める。式(18)と式(19)より、つぎの式が
得られる。 e2cosξ2=-m+fcosγ (28) 式(28)と式(20)より、e2は次式で与えられる。 e2=(m2-2mfcosγ+f2)0.5 (29)
When there is a clearance b in the radial direction, the size of the clearance at the sealing point G 2 (see FIG. 8 (a)) between the outer arc 1d of the drive scroll spiral projection 1a and the inner arc 2e of the driven scroll spiral projection 1a. When the the epsilon 2 of the maximum value epsilon 2m of epsilon 2 removes δ in equation (24), -b instead of b, obtained by substituting e 2 in place of e 1. ε 2m = 2e 2 sin Ψ + b (27) Below, e 2 is obtained. The following equation is obtained from the equations (18) and (19). e 2 cos ξ 2 = -m + f cosγ (28) From equations (28) and (20), e2 is given by the following equation. e 2 = (m 2 -2mf cosγ + f 2 ) 0.5 (29)

【0037】この実施例においては、駆動スクロール渦巻突
起体1aの外円弧半径R1が従動スクロール渦巻突起体2a
の外円弧半径R2より大きくなるように構成するため、
m>0となる。そうすると、式(29)よりe2は小さくな
り、この結果式(27)よりすきまε2mは小さくなる。
In this embodiment, the outer circular arc radius R1 of the driving scroll spiral projection 1a is the driven scroll spiral projection 2a.
Since it is configured to be larger than the outer arc radius R2 of
m> 0. Then, e 2 becomes smaller than the expression (29), and as a result, the clearance ε 2m becomes smaller than the expression (27).

【0038】以上のように、本実施例においては、駆動
スクロール渦巻突起体1aの外円弧1dと従動スクロール渦巻突起
体の内円弧2e間のすきまε2を小さくできるため、シール
性を向上させることができる。
As described above, in this embodiment, since the clearance ε 2 between the outer circular arc 1d of the drive scroll spiral projection 1a and the inner circular arc 2e of the driven scroll spiral projection can be reduced, the sealing performance is improved. You can

【0039】実施例5.請求項4の発明によるスクロール流
体機械の一実施例を図10において説明する。図10
(a)は、駆動スクロール渦巻突起体1aの形状について示して
いるが、従動スクロール渦巻突起体2aの形状も同じであ
る。図において、内円弧中心A1(A2)および外円弧中
心B1(B2)は、基礎円1f(2f)上にある。したが
って、直線101(直線201)と直線103(直線203)とのな
す角度γはπ/2となり、O1−A1(O2−A2)間の距
離またはO1−B1(O2−B2)間の距離eは、基礎円半
径aに等しくなる。
Example 5. An embodiment of the scroll fluid machine according to the invention of claim 4 will be described with reference to FIG. Figure 10
Although (a) shows the shape of the driving scroll spiral projection 1a, the shape of the driven scroll spiral projection 2a is also the same. In the figure, the inner arc center A 1 (A 2 ) and the outer arc center B 1 (B 2 ) are on the basic circle 1f (2f). Therefore, the angle γ formed by the straight line 101 (straight line 201) and the straight line 103 (straight line 203) is π / 2, and the distance between O 1 −A 1 (O 2 −A 2 ) or O 1 −B 1 (O 2 The distance e between −B 2 ) is equal to the base circle radius a.

【0040】以上のような渦巻突起体形状は、式(3)お
よび式(4)から明らかなように、eおよび外円弧半径R
が最小となる形状である。Rは式(3)より、 R=a-r/2 (30) となる。このときの、円弧部分切り取り量の最大値εm
は、式(17)においてeのかわりにaを代入すれば求めら
れる。 εm=2a(sinΨ-Ψ)+δ (31) ここで、sinΨ<Ψであるので、 εm<δ (32) となる。したがって、本実施例における渦巻突起体形状
においては、原理的に円弧部分での接触を避けることが
できる。このため、切り取るための加工が不要になり、
加工が容易になるとともに信頼性も向上する。また、加
工誤差を考慮して円弧部分を切り取る場合でも、図10
(b)に示すように、駆動スクロール渦巻突起体1aの内円弧1
eの部分を一様に僅小量δだけ切り取ってやれば十分で
あり、加工は容易になる。また、本実施例においては、
駆動スクロール渦巻突起体1aの外円弧1dと従動スクロール渦巻
突起体の内円弧2e間のすきまε2の最大値ε2mも最小
になることは、式(27)より明らかである。このため、シー
ル性も大幅に向上する。
As is apparent from the equations (3) and (4), the spiral protrusion shape as described above is e and the outer arc radius R.
Is the minimum shape. From the equation (3), R is R = a−r / 2 (30). The maximum value of the arc cut amount at this time ε m
Can be obtained by substituting a for e in equation (17). ε m = 2a (sin Ψ−Ψ) + δ (31) Since sin Ψ <Ψ, εm <δ (32). Therefore, in the spiral projection shape of the present embodiment, it is possible in principle to avoid contact at the arc portion. This eliminates the need for cutting
Processing becomes easy and reliability is improved. In addition, even when cutting out the arc portion in consideration of the processing error,
As shown in (b), the inner circular arc 1 of the drive scroll spiral protrusion 1a
It suffices to evenly cut out the portion e by a small amount δ, and processing becomes easy. In addition, in this embodiment,
It is clear from Equation (27) that the maximum value ε 2m of the clearance ε 2 between the outer circular arc 1d of the driving scroll spiral protrusion 1a and the inner circular arc 2e of the driven scroll spiral protrusion is also minimum. Therefore, the sealing property is also significantly improved.

【0041】なお、上記各実施例では、渦巻突起体同士
を接触させることによって回転力を伝達する駆動方式に
ついて説明したが、この発明は他の全系回転型のスクロール
流体機械についても適用できる。全系回転型のスクロール流
体機械の駆動方法としては、オルタ゛ム継手を用いる方法、ヒ
゜ン継手を用いる方法、ギアを用いる方法などがあるが、
いづれの駆動方式を用いても、スクロールの加工誤差や組立
誤差などにより、双方のスクロールには若干の回転角度差が
必ず発生する。一方、径方向すきまbは当然小さく設定
されるので、場合によっては渦巻突起体同士で接触する
恐れがある。この場合、渦巻突起体の円弧部分を切り取
っていないと、必ず円弧部分で接触することになり、渦
巻突起体の摩耗や騒音が増大することになる。したがっ
て、いづれの駆動方式を用いても、上記実施例で示した
量だけ円弧部分を切り取っておけば、たとえ渦巻突起体
同士で接触しても常に円弧部分での接触は避けることが
でき、信頼性が向上する。
In each of the above-described embodiments, the drive system in which the rotating force is transmitted by bringing the spiral projections into contact with each other has been described, but the present invention can be applied to other full-system rotary scroll fluid machines. As a method of driving the scroll fluid machine of the entire system, there are a method using an old joint, a method using a pin joint, a method using a gear, and the like.
Regardless of which drive method is used, a slight difference in rotation angle always occurs between the two scrolls due to scroll processing errors and assembly errors. On the other hand, since the radial clearance b is naturally set to be small, there is a possibility that the spiral projections may come into contact with each other in some cases. In this case, if the circular arc portion of the spiral protrusion is not cut off, the spiral protrusion will always come into contact with the spiral protrusion, resulting in increased wear and noise of the spiral protrusion. Therefore, no matter which driving method is used, if the arcuate portion is cut out by the amount shown in the above-mentioned embodiment, even if the spiral projections are in contact with each other, the contact in the arcuate portion can be always avoided. The property is improved.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、従動
スクロール渦巻突起体の外円弧部分もしくは駆動スクロール渦巻突
起体の内円弧部分の渦巻厚さを、 ε>-r+[r2+4e1sinΨ{e1sinΨ+rsin(ξ1+φ+Ψ)}]
0.5-b ξ1=tan-1{a/(m+fcosγ)} (0≦ξ1≦π) a:インホ゛リュート曲線の基礎円半径 φ:インホ゛リュート曲線との接点から測った上記円弧の角度 (ただし、R1=R2であってもよい) で示されるεの量だけ薄く形成したので、従動スクロール渦
巻突起体の外円弧または駆動スクロール渦巻突起体の内円弧
の切り取り量が、渦巻突起体形状諸元と径方向すきまの
関数として与えられ、これにより、円弧部は必要最小量
しか切り取られないため、運転時の径方向すきまは常に
僅小に保たれ、また円弧部分で接触する恐れもない。こ
のため、従来に比べて、円弧部での接触は常に避けるこ
とができるとともに、シール性を容易に向上させることが
できるため、高性能で信頼性の高いスクロール流体機械を提
供することが可能になる。
As described above, according to the present invention, the spiral thickness of the outer circular arc portion of the driven scroll spiral projection or the inner circular arc portion of the drive scroll spiral projection is expressed as ε> -r + [r 2 + 4e 1 sin Ψ {e 1 sin Ψ + rsin (ξ 1 + φ + Ψ)}]
0.5 -b ξ 1 = tan -1 {a / (m + fcosγ)} (0 ≤ ξ 1 ≤ π) a: Basic circle radius of the involute curve φ: Angle of the above arc measured from the contact point with the involute curve (however , R 1 = R 2 ), the cutting amount of the outer arc of the driven scroll spiral projection or the inner arc of the driving scroll spiral projection is equal to the spiral projection shape. It is given as a function of specifications and radial clearance, which allows the circular arc portion to be cut out to the minimum required amount, so the radial clearance during operation is always kept small, and there is no risk of contact in the circular arc portion. . Therefore, compared to the conventional case, the contact in the arc portion can be always avoided and the sealing property can be easily improved, so that it is possible to provide a scroll fluid machine with high performance and high reliability. Become.

【0043】また、本発明の別の発明によれば、従動スク
ロール渦巻突起体の外円弧部分もしくは駆動スクロール渦巻突起
体の内円弧部分の渦巻厚さを、 ε>2e1sinΨ-b e1=(m2+2mfcosγ+f2)0.5 m=(R1-R2)/2, f=(R1+R2+r)/2 γ=sin-1(a/f) (0≦γ≦π/2) Ψ=b/2a (ただし、R1=R2であってもよい) で示されるεの量だけ一様に薄く形成したので、上記効
果に加えて加工が容易になる。
According to another invention of the present invention, the spiral thickness of the outer circular arc portion of the driven scroll spiral projection or the inner circular arc portion of the drive scroll spiral projection is expressed as ε> 2e 1 sin Ψ-b e 1 = (m 2 + 2mf cosγ + f 2 ) 0.5 m = (R 1 −R 2 ) / 2, f = (R 1 + R 2 + r) / 2 γ = sin −1 (a / f) (0 ≦ γ ≦ π / 2) Ψ = b / 2a (however, R 1 = R 2 may be used), and since it is formed uniformly thin by the amount of ε, processing is facilitated in addition to the above effect.

【0044】また、駆動スクロール渦巻突起体の外円弧半径
を従動スクロール渦巻突起体の外円弧半径より大きく形成す
れば、上記作用に加えて、駆動スクロール渦巻突起体の外円
弧と従動スクロール渦巻突起体の内円弧間のすきまを低減で
きるため、よりシール性を向上できる。
If the outer circular arc radius of the driving scroll spiral projection is made larger than the outer circular arc radius of the driven scroll spiral projection, the outer arc of the driving scroll spiral projection and the driven scroll spiral projection are added in addition to the above functions. Since the clearance between the inner circular arcs can be reduced, the sealing performance can be further improved.

【0045】さらに、本発明の別の発明によれば、双方
の渦巻突起体の形状は同一であり、それぞれの渦巻突起
体の外周部はインホ゛リュート曲線で形成され、内周部は外側の
インホ゛リュート曲線に滑らかに接続する半径Rの外円弧と内側
のインホ゛リュート曲線に滑らかに接続する半径(R+r)の内
円弧で形成されたもので、双方のスクロール渦巻突起体の外
円弧半径Rを、 R=a−r/2 で形成することにより、外円弧および内円弧の中心をイン
ホ゛リュート曲線の基礎円上に配置させたので、原理的に円弧
部分で接触しない渦巻突起体の形状が得られ、これによ
り、円弧部分を切り取る必要がなく円弧部分での接触を
回避できるので、加工が容易になるとともに信頼性も向
上する効果がある。さらに、駆動スクロール渦巻突起体の外
円弧と従動スクロール渦巻突起体の内円弧間のすきまを最小
にできるため、シール性が大幅に向上する効果がある。
Further, according to another invention of the present invention, both spiral projections have the same shape, the outer peripheral portion of each spiral projection is formed by an involute curve, and the inner peripheral portion is formed by an outer involute curve. It is formed by an outer circular arc with a radius R that smoothly connects to the inner circular arc and an inner circular arc with a radius (R + r) that smoothly connects to the inner involute curve. The outer circular arc radius R of both scroll spiral projections is R = a By forming with -r / 2, the centers of the outer arc and the inner arc are arranged on the basic circle of the involute curve, so that in principle, the shape of the spiral protrusion that does not contact at the arc portion is obtained, and by this, Since it is not necessary to cut out the arc portion and contact with the arc portion can be avoided, there is an effect that machining is facilitated and reliability is improved. Furthermore, since the clearance between the outer arc of the drive scroll spiral projection and the inner arc of the driven scroll spiral projection can be minimized, there is an effect that the sealing performance is significantly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例1を説明するためにスクロール渦巻突起体の
要部を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a main part of a scroll spiral protrusion for explaining a first embodiment.

【図2】実施例1を説明するためにスクロール渦巻突起体の
要部を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a main part of a scroll spiral protrusion for explaining the first embodiment.

【図3】実施例1を説明するための説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the first embodiment.

【図4】実施例1の駆動スクロール渦巻突起体の要部の形状
の一例を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a shape of a main part of the drive scroll spiral protrusion according to the first embodiment.

【図5】実施例1の駆動スクロール渦巻突起体の要部の形状
の別の例を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing another example of the shape of the main part of the drive scroll spiral protrusion according to the first embodiment.

【図6】実施例2の駆動スクロール渦巻突起体の要部の形状
の一例を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a shape of a main part of a drive scroll spiral protrusion according to a second embodiment.

【図7】実施例3を説明するために駆動および従動スクロー
ル渦巻突起体の要部を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a main part of a drive and driven scroll spiral projection for explaining a third embodiment.

【図8】実施例3を説明するためにスクロール渦巻突起体の
要部を示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a main part of a scroll spiral protrusion for explaining a third embodiment.

【図9】実施例3の駆動スクロール渦巻突起体の要部の形状
の一例を示す説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of a shape of a main part of a drive scroll spiral protrusion according to a third embodiment.

【図10】実施例5を説明するためにスクロール渦巻突起体
の要部を示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a main part of a scroll spiral protrusion for explaining a fifth embodiment.

【図11】従来の全系回転型のスクロール流体機械を示す部
分断面図である。
FIG. 11 is a partial cross-sectional view showing a conventional full-system rotary scroll fluid machine.

【図12】図11のものの動作を説明する説明図であ
る。
FIG. 12 is an explanatory diagram explaining the operation of the one in FIG. 11;

【図13】駆動スクロールから従動スクロールに動力が伝達される
際の状況を説明する説明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating a situation when power is transmitted from a driving scroll to a driven scroll.

【図14】他の従来装置の動作原理を説明する要部断面
図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view of an essential part for explaining the operation principle of another conventional device.

【図15】さらに他の従来装置の要部を示す説明図であ
る。
FIG. 15 is an explanatory diagram showing a main part of still another conventional device.

【図16】図15に示す従来装置の動作を説明する説明
図である。
16 is an explanatory diagram illustrating an operation of the conventional device shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 駆動スクロール 1a 渦巻突起体 1b 外側インホ゛リュート曲線 1c 内側インホ゛リュート曲線 1d 外円弧 1e 内円弧 1j 切り取り部 2 従動スクロール 2a 渦巻突起体 2b 外側インホ゛リュート曲線 2c 内側インホ゛リュート曲線 2d 外円弧 2e 内円弧 2j 切り取り部 1 Drive Scroll 1a Spiral Protrusion 1b Outer Involute Curve 1c Inner Involute Curve 1d Outer Arc 1e Inner Circular Arc 1j Cutout Part 2 Driven Scroll 2a Outer Involute Curve 2c Inner Involute Curve 2d Outer Arc 2e Inner Arc 2j Internal Arc 2j

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 互いに異なる軸心上で自転し、平板上に
渦巻状の突起体を設けた駆動スクロールおよび従動スクロールを備
え、駆動スクロールおよび従動スクロールの双方が供働して圧縮室
を構成し、双方の渦巻突起体の外周部はそれぞれ同じイン
ホ゛リュート曲線で形成し、内周部は駆動スクロールの渦巻突起体
を外側のインホ゛リュート曲線に滑らかに接続する半径R1の外
円弧と内側のインホ゛リュート曲線に滑らかに接続する半径(R
2+r)の内円弧で形成し、従動スクロールの渦巻突起体を外
側のインホ゛リュート曲線に滑らかに接続する半径R2の外円弧
と内側のインホ゛リュート曲線に滑らかに接続する半径(R1
r)の内円弧で形成したもので、両スクロールの渦巻中心間
距離が径方向にすきまのない状態である正規の渦巻中心
間距離rよりもbだけ短いスクロール流体機械において、従
動スクロール渦巻突起体の外円弧部分もしくは駆動スクロール渦巻
突起体の内円弧部分の渦巻厚さを、 ε>-r+[r2+4e1sinΨ{e1sinΨ+rsin(ξ1+φ+Ψ)}]
0.5-b ξ1=tan-1{a/(m+fcosγ)} (0≦ξ1≦π) a:インホ゛リュート曲線の基礎円半径 φ:インホ゛リュート曲線との接点から測った上記円弧の角度 (ただし、R1=R2であってもよい) で示されるεの量だけ薄く形成したことを特徴とするス
クロール流体機械。
1. A drive scroll and a driven scroll, which rotate on mutually different axes and have spiral projections provided on a flat plate, both drive scroll and driven scroll working together to form a compression chamber. The outer circumferences of both spiral projections are formed with the same involute curve, and the inner circumference is formed with an outer arc of radius R 1 and an inner involute curve that smoothly connect the spiral projections of the drive scroll to the outer involute curve. Radius for smooth connection (R
2 + r) is formed by an inner arc and the spiral projection of the driven scroll is smoothly connected to the outer involute curve. The outer arc of radius R 2 and the radius to smoothly connect to the inner involute curve (R 1 +
In the scroll fluid machine, which is formed by an inner circular arc of r), the distance between the center of spiral of both scrolls is shorter by b than the normal distance r of center of spiral where there is no clearance in the radial direction. Ε> -r + [r 2 + 4e 1 sin Ψ {e 1 sin Ψ + rsin (ξ 1 + φ + Ψ)}] of the spiral thickness of the outer circular arc part or the inner circular arc part of the driving scroll spiral protrusion
0.5 -b ξ 1 = tan -1 {a / (m + fcosγ)} (0 ≤ ξ 1 ≤ π) a: Basic circle radius of the involute curve φ: Angle of the above arc measured from the contact point with the involute curve (however , R 1 may be R 2 ).
【請求項2】 互いに異なる軸心上で自転し、平板上に
渦巻状の突起体を設けた駆動スクロールおよび従動スクロールを備
え、駆動スクロールおよび従動スクロールの双方が供働して圧縮室
を構成し、双方の渦巻突起体の外周部はそれぞれ同じイン
ホ゛リュート曲線で形成し、内周部は駆動スクロールの渦巻突起体
を外側のインホ゛リュート曲線に滑らかに接続する半径R1の外
円弧と内側のインホ゛リュート曲線に滑らかに接続する半径(R
2+r)の内円弧で形成し、従動スクロールの渦巻突起体を外
側のインホ゛リュート曲線に滑らかに接続する半径R2の外円弧
と内側のインホ゛リュート曲線に滑らかに接続する半径(R1
r)の内円弧で形成したもので、両スクロールの渦巻中心間
距離が径方向にすきまのない状態である正規の渦巻中心
間距離rよりもbだけ短いスクロール流体機械において、従
動スクロール渦巻突起体の外円弧部分もしくは駆動スクロール渦巻
突起体の内円弧部分の渦巻厚さを、 ε>2e1sinΨ-b e1=(m2+2mfcosγ+f2)0.5 m=(R1-R2)/2, f=(R1+R2+r)/2 γ=sin-1(a/f) (0≦γ≦π/2) Ψ=b/2a (ただし、R1=R2であってもよい) で示されるεの量だけ一様に薄く形成したことを特徴と
するスクロール流体機械。
2. A drive scroll and a driven scroll, which rotate on mutually different axes and have spiral projections provided on a flat plate, both drive scroll and driven scroll working together to form a compression chamber. The outer circumferences of both spiral projections are formed with the same involute curve, and the inner circumference is formed with an outer arc of radius R 1 and an inner involute curve that smoothly connect the spiral projections of the drive scroll to the outer involute curve. Radius for smooth connection (R
2 + r) is formed by an inner arc and the spiral projection of the driven scroll is smoothly connected to the outer involute curve. The outer arc of radius R 2 and the radius to smoothly connect to the inner involute curve (R 1 +
In the scroll fluid machine, which is formed by an inner circular arc of r), the distance between the center of spiral of both scrolls is shorter by b than the normal distance r of center of spiral where there is no clearance in the radial direction. , Ε> 2e 1 sin Ψ-be 1 = (m 2 + 2mf cosγ + f 2 ) 0.5 m = (R 1 -R 2 ) / 2, f = (R 1 + R 2 + r) / 2 γ = sin −1 (a / f) (0 ≦ γ ≦ π / 2) Ψ = b / 2a (where R 1 = R 2 A scroll fluid machine characterized by being formed uniformly thin by an amount of ε shown in (3).
【請求項3】 駆動スクロール渦巻突起体の外円弧半径が従
動スクロール渦巻突起体の外円弧半径より大きいことを特徴
とする請求項第1項または第2項記載のスクロール流体
機械。
3. The scroll fluid machine according to claim 1, wherein the outer circular arc radius of the driving scroll spiral protrusion is larger than the outer circular arc radius of the driven scroll spiral protrusion.
【請求項4】 互いに異なる軸心上で自転し、平板上に
渦巻状の突起体を設けた駆動スクロールおよび従動スクロールを備
え、駆動スクロールおよび従動スクロールの双方が供働して圧縮室
を構成し、双方の渦巻突起体の形状は同一であり、それ
ぞれの渦巻突起体の外周部はインホ゛リュート曲線で形成され、
内周部は外側のインホ゛リュート曲線に滑らかに接続する半径R
の外円弧と内側のインホ゛リュート曲線に滑らかに接続する半径
(R+r)の内円弧で形成されたもので、双方のスクロール
渦巻突起体の外円弧半径Rを、 R=a−r/2 で形成することにより、外円弧および内円弧の中心をイン
ホ゛リュート曲線の基礎円上に配置させたことを特徴とするス
クロール流体機械。
4. A drive scroll and a driven scroll, which rotate on mutually different axes and have spiral projections provided on a flat plate, and both the drive scroll and the driven scroll work together to form a compression chamber. , The shape of both spiral protrusions is the same, and the outer peripheral portion of each spiral protrusion is formed by an involute curve,
The inner circumference has a radius R that smoothly connects to the outer involute curve.
It is formed by the outer arc and the inner arc having a radius (R + r) that smoothly connects to the inner involute curve. The outer arc radius R of both scroll spiral projections is formed by R = ar-2. As a result, the scroll fluid machine is characterized in that the centers of the outer arc and the inner arc are arranged on the basic circle of the involute curve.
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