JPH0610855A - スクロール型コンプレッサ - Google Patents

スクロール型コンプレッサ

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JPH0610855A
JPH0610855A JP19002592A JP19002592A JPH0610855A JP H0610855 A JPH0610855 A JP H0610855A JP 19002592 A JP19002592 A JP 19002592A JP 19002592 A JP19002592 A JP 19002592A JP H0610855 A JPH0610855 A JP H0610855A
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JP
Japan
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center
scroll
Prior art date
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Pending
Application number
JP19002592A
Other languages
English (en)
Inventor
Isao Tsunoda
功 角田
Akira Rokugo
彰 六郷
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.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP19002592A priority Critical patent/JPH0610855A/ja
Publication of JPH0610855A publication Critical patent/JPH0610855A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 機械的強度の適正化と軽量化との両立を達成
することができ、しかも旋回角度に対する圧縮室容積
が、効率を優先した変化率となるように構成されたスク
ロール型コンプレッサを提供する。 【構成】 スクロール型コンプレッサを、固定スクロー
ル体並びに可動スクロール体の各渦巻状をなす壁の厚さ
を、各々中心部から外周側へ行くに従って角度に比例し
て漸減させると共に、各壁の厚さ方向中心線の曲率半径
を、中心部から外周側へ行くに従ってインボリュート曲
線に対して前記壁厚の減少分に応じた量だけ小さくなる
ように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両用空調装置などに
用いられるスクロール型コンプレッサに関し、特に渦巻
状をなす壁の中心部の機械的強度の増大と吐出効率の向
上とを両立する技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一方の主面に渦巻状をなす壁を立設して
なる固定スクロール体と、この固定スクロール体に対向
配置された他方の主面に渦巻状をなす壁を立設してなる
可動スクロール体とを互いに噛み合わせると共に、固定
スクロール体に対して可動スクロール体を偏心的に円運
動させることにより、両スクロール体の主面同士と壁同
士との間に流体の圧縮室を形成するようにしてなるスク
ロール型コンプレッサが車両用空調装置などに用いられ
ている。
【0003】このスクロール型コンプレッサに於て、渦
巻壁の機械的強度を向上させるための手法として、例え
ば特開昭59−58187号公報に提案されているよう
な、渦巻壁の中心部の厚さを大きくするものが知られて
いる。これによると、固定スクロール体の渦巻壁と可動
スクロール体の渦巻壁とは互いに対称形をなしており、
渦巻壁の中心部は、壁の内外面を構成するインボリュー
ト曲線に接する円弧と、これらの円弧の接線とで構成さ
れ、両壁面が互いに接触しながら旋回運動を行うように
なっている。
【0004】また別の例として、可動側スクロール体の
渦巻壁の厚さのみを中心部から外側へ向かうに従って漸
減させ、この壁面と接触して旋回させるために、固定側
スクロール体の渦巻壁を可動側のそれとは逆に外側から
中心へ向かって薄くするようにした手法も知られている
(特開昭60−98186号公報参照)。
【0005】しかしながら、これらの従来技術による
と、前者の手法によると、中心部以外の部分は渦巻壁の
内外面をインボリュート曲線で構成しているため、中心
部のみの壁厚が大きく、かつそれに続く部分の壁厚は一
定となっており、それほど強度を必要としない外周側部
分の壁厚が不必要に大きくなり、軽量化の推進を阻害す
る結果となっている。また後者の手法によると、可動側
スクロール体の壁の厚さをその中心部から外周側へ行く
に従い漸減させるためには、固定側スクロール体の渦巻
壁は、中心部を薄くして外周側を厚くする必要があるた
め、固定側スクロール体の渦巻壁の形状が強度上不利に
ならざるを得なかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来技術の不都合を解消すべく案出されたものであり、
その主な目的は、機械的強度の適正化と軽量化との両立
を達成することができ、しかも旋回角度に対する圧縮室
容積が、効率を優先した変化率となるように構成された
スクロール型コンプレッサを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】このような目的は、本発
明によれば、一方の主面に渦巻状をなす壁を立設してな
る固定スクロール体と、前記固定スクロール体に対向配
置された他方の主面に渦巻状をなす壁を立設してなる可
動スクロール体とを互いに噛み合わせると共に、前記固
定スクロール体に対して前記可動スクロール体を偏心的
に円運動させることにより、前記両スクロール体の前記
主面同士と前記壁同士との間に流体の圧縮室を形成する
ようにしてなるスクロール型コンプレッサであって、前
記固定スクロール体並びに前記可動スクロール体の各渦
巻状をなす壁の厚さを、各々中心部から外周側へ行くに
従って角度に比例して漸減させると共に、前記各壁の厚
さ方向中心線の曲率半径を、中心部から外周側へ行くに
従ってインボリュート曲線に対して前記壁厚の減少分に
応じた量だけ小さくなるようにしたことを特徴とするス
クロール型コンプレッサを提供することによって達成さ
れる。
【0008】
【作用】このように、インボリュート曲線に対して外周
へ行くに従って曲率半径が減少するような曲線で渦巻壁
を構成することにより、機械的強度が必要な中心部の壁
厚が大きくなり、強度が比較的小さくて済む外側は壁厚
が次第に小さくなるような形状を固定側並びに可動側の
スクロール体に共に与えることができる。従って、スク
ロール体のより一層の軽量化が達成でき、しかも同一吐
出量に対してスクロール体の外形寸法を小さくすること
ができる。また、圧縮室の容積変化をインボリュート曲
線の半径の減少量に対応して変化させることができるた
め、高効率の圧縮特性を得ることができる。
【0009】
【実施例】以下に添付の図面を参照して本発明を特定の
実施例について詳細に説明する。
【0010】図1は、本発明が適用されるスクロール型
コンプレッサを示している。このコンプレッサ1は、基
本的には従来構成を踏襲しており、ハウジング2に一体
的に固定された固定スクロール体3と、この固定スクロ
ール体3と対向配置された可動スクロール体4とを有し
ている。可動スクロール体4は、偏心ブシュ5を介して
クランク軸6に係合すると共に、ボールカップリング7
を介してハウジング2に支持されており、固定スクロー
ル体3に対して偏心した状態で回転を伴わない円運動を
行うようになっている。また、クランク軸6は、ベルト
8を介してエンジン(図示せず)に接続されたプーリ9
に対し、公知の電磁クラッチ10を介して選択的に接続
可能となっている。
【0011】可動スクロール体4に対向する固定スクロ
ール体3の主面3aには、図2に併せて示すように、軸
方向から見て渦巻状をなす第1の壁3bが立設されてい
る。また、固定スクロール体3に対向する可動スクロー
ル体4の主面4aには、第1の壁3bと対称形をなす第
2の壁4bが立設されている。これら両スクロール体3
・4は、共に渦巻状をなす第1・第2両壁3b・4bが
互いに180度の角度ずれをもって噛み合わされてお
り、これら両壁3b・4b同士の線接触部および両スク
ロール体3・4の主面3a・4aにより、密閉された複
数の圧縮室P1・P2が画定されている。
【0012】このようにして、電磁クラッチ10を介し
てクランク軸6をプーリ9に連結し、可動スクロール体
4に円運動を行わせることにより、外周側の吸入口11
から圧縮室P1・P2に吸入された冷媒ガスは、両スク
ロール体3・4の相対円運動に伴う圧縮室容積の減少に
よって徐々に圧縮され、中央の吐出口12から吐出され
ることとなる。
【0013】ここで、固定スクロール体3の第1の壁3
bは、渦巻の中心から外周側へ行くに従ってその肉厚が
漸減している。また、可動スクロール体4の第2の壁4
bも、同様に渦巻の中心から外周側へ行くに従ってその
肉厚が漸減している。このように、冷媒ガス圧が高圧と
なるために特に高い強度が要求される渦巻の中心部の壁
厚を大きくし、かつさほど強度が高くなくても済む外周
側を薄肉とすることにより、必要強度を確保した上で外
周側が薄肉になった分だけ装置全体を軽量化することが
できる。
【0014】一方、肉厚を漸減させつつ第1・第2両壁
3b・4bの互いの線接触を保つために、本発明に於て
は、固定スクロール体3並びに可動スクロール体4の各
渦巻壁3b・4bの厚さ方向の中心線の曲率半径を、イ
ンボリュート曲線に対して中心部から外周側へ行くに従
って壁厚の減少分に応じた量だけ小さくなるようにして
いる。
【0015】ここで渦巻壁3b・4bの厚さが角度に対
して線形に変化する場合を想定すると、その壁厚の変化
は、次式で示される。 t(θ)=t0 −aθ 但し、t0 : 開始端の壁厚、 a : 比例定数
【0016】この時の壁の厚さ方向中心線は、基準円半
径rgのインボリュート曲線に対し、インボリュートの
法線上の距離rgθをaθ2 /2πだけ減少させてゆく
ことで表される。従って、図3に示す壁の厚さ方向中心
線の曲率半径R(θ)は、次式で示される。 R(θ)=rgθ−(aθ2 /2π)
【0017】また、比例定数aは、最終伸開角φen
d、終了端の壁厚t0/n とした時に、次式で示され
る。 a=(n−1)/n・t0 /φend
【0018】従って中心線の式は、次式で示される。 X=rgcosθ+(rgθ−aθ2 /2π )sin
θ Y=rgsinθ+(rgθ−aθ2 /2π )cos
θ
【0019】次に渦巻壁3b・4bの厚さが角度に対し
て2次的に変化する場合を想定して見る。この場合の壁
厚の変化は、次式で示される。 t(θ)=t0 −aθ2
【0020】この場合の壁の厚さ方向中心線は、基礎円
半径rgのインボリュート曲線に対し、インボリュート
の法線上の距離rgθをaθ3 /3πだけ減少させてい
くことで表される。従って、この場合の壁の厚さ方向中
心線の法線上の距離R(θ)は次式で示され、 R(θ)=rgθ−aθ3 /3π=(rg−aθ2/3
π)θ=Rg(θ)・θ
【0021】また、比例定数aは、最終伸開角φen
d、終了端の壁厚t0 /nとした時に、次式で示され
る。 a=(n−1)/n・t0 /φend2
【0022】従ってこの場合の中心線の式は、次式で示
される。 X=rgcosθ+(rg−aθ2 /3π)θ・sinθ =rgcosθ+Rg(θ)・θsinθ Y=rgsinθ+(rg−aθ2 /3π)θ・cosθ =rgsinθ+Rg(θ)・θcosθ
【0023】スクロール体の壁厚の角度に対する変化の
式を次表にまとめる。
【0024】
【表1】
【0025】このようにして各壁3b・4bの各面の曲
率が設定された両スクロール体3・4を相対円運動させ
ると、固定スクロール体3の第1の壁3bの最外端と可
動スクロール体4の第2の壁4bの最外端とがそれぞれ
対向する壁の側面に接触することにより、図2(A)に
示したように対称な一対の圧縮室P1・P2が画定さ
れ、圧縮が開始される。
【0026】可動スクロール体4の図に於ける時計回り
方向の円運動に伴い、一対の圧縮室P1・P2は、図2
(B)〜図2(D)に示したようにしてその容積を減少
させつつ中心部へ移動する。
【0027】さらに可動スクロール体4が円運動を行う
と、一対の圧縮室P1・P2は、図2(A)に符号P0
で示したように1つに接続し、さらに圧縮を進行させて
最終的に中心部の吐出口12から排出される。
【0028】
【発明の効果】上述の説明から明らかなように、インボ
リュート曲線に対して渦巻の外周側へ行くに従って曲率
半径が減少するような曲線で渦巻壁を構成することによ
り、機械的強度が必要な中心部の壁厚は大きく、強度が
比較的小さくて済む外側の壁厚は次第に小さくなり、し
かも2つの壁の線接触状態を常時保ち得るような形状
を、固定側並びに可動側のスクロール体に共に与えるこ
とができる。従って、スクロール体のより一層の軽量化
が達成できると共に、同一吐出量に対してスクロール体
の外形寸法を小さくすることができる。これに加えて、
圧縮室の容積変化をインボリュート曲線の法線上の距離
の変化量に対応して変化させることができるため、高効
率の圧縮特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用されるコンプレッサの側断面図。
【図2】流体の圧縮工程を説明するための図1に於ける
II−II線について見た要部断面図。
【図3】数式のための説明図。
【符号の説明】
1 コンプレッサ 2 ハウジング 3 固定スクロール体 4 可動スクロール体 3a・4a 主面 3b 第1の隔壁 4b 第2の隔壁 5 偏心ブシュ 6 クランクシャフト 7 ボールカップリング 8 ベルト 9 プーリ 10 電磁クラッチ 11 吸入口 12 吐出口 P0・P1・P2 圧縮室

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一方の主面に渦巻状をなす壁を立設して
    なる固定スクロール体と、前記固定スクロール体に対向
    配置された他方の主面に渦巻状をなす壁を立設してなる
    可動スクロール体とを互いに噛み合わせると共に、前記
    固定スクロール体に対して前記可動スクロール体を偏心
    的に円運動させることにより、前記両スクロール体の前
    記主面同士と前記壁同士との間に流体の圧縮室を形成す
    るようにしてなるスクロール型コンプレッサであって、 前記固定スクロール体並びに前記可動スクロール体の各
    渦巻状をなす壁の厚さを、各々中心部から外周側へ行く
    に従って角度に比例して漸減させると共に、 前記各壁の厚さ方向中心線の曲率半径を、中心部から外
    周側へ行くに従ってインボリュート曲線に対して前記壁
    厚の減少分に応じた量だけ小さくなるようにしたことを
    特徴とするスクロール型コンプレッサ。
JP19002592A 1992-06-24 1992-06-24 スクロール型コンプレッサ Pending JPH0610855A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19002592A JPH0610855A (ja) 1992-06-24 1992-06-24 スクロール型コンプレッサ

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JP19002592A JPH0610855A (ja) 1992-06-24 1992-06-24 スクロール型コンプレッサ

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Publication Number Publication Date
JPH0610855A true JPH0610855A (ja) 1994-01-21

Family

ID=16251122

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19002592A Pending JPH0610855A (ja) 1992-06-24 1992-06-24 スクロール型コンプレッサ

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JP (1) JPH0610855A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100393565B1 (ko) * 2000-10-23 2003-08-09 엘지전자 주식회사 비대칭 스크롤 압축기
CN106194749A (zh) * 2016-10-10 2016-12-07 中国石油大学(华东) 一种全啮合的渐变壁厚双涡旋齿
CN106438355A (zh) * 2016-10-10 2017-02-22 中国石油大学(华东) 一种全啮合的渐变壁厚涡旋齿
CN110454386A (zh) * 2019-09-20 2019-11-15 广东金霸智能科技股份有限公司 压缩机涡盘结构及应用该结构的半封闭式涡旋压缩机

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100393565B1 (ko) * 2000-10-23 2003-08-09 엘지전자 주식회사 비대칭 스크롤 압축기
CN106194749A (zh) * 2016-10-10 2016-12-07 中国石油大学(华东) 一种全啮合的渐变壁厚双涡旋齿
CN106438355A (zh) * 2016-10-10 2017-02-22 中国石油大学(华东) 一种全啮合的渐变壁厚涡旋齿
CN106194749B (zh) * 2016-10-10 2018-06-01 中国石油大学(华东) 一种全啮合的渐变壁厚双涡旋齿
CN106438355B (zh) * 2016-10-10 2018-10-23 中国石油大学(华东) 一种全啮合的渐变壁厚涡旋齿
CN110454386A (zh) * 2019-09-20 2019-11-15 广东金霸智能科技股份有限公司 压缩机涡盘结构及应用该结构的半封闭式涡旋压缩机

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