JPH0735058A - Scroll compressor - Google Patents

Scroll compressor

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Publication number
JPH0735058A
JPH0735058A JP17704693A JP17704693A JPH0735058A JP H0735058 A JPH0735058 A JP H0735058A JP 17704693 A JP17704693 A JP 17704693A JP 17704693 A JP17704693 A JP 17704693A JP H0735058 A JPH0735058 A JP H0735058A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
curve
expansion angle
scroll
point
fixed
Prior art date
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Pending
Application number
JP17704693A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Nakamoto
昭 中本
Masakazu Obayashi
正和 大林
Masaya Nakamura
雅哉 中村
Koji Kawamura
幸司 川村
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.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyoda Automatic Loom Works Ltd filed Critical Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Priority to JP17704693A priority Critical patent/JPH0735058A/en
Publication of JPH0735058A publication Critical patent/JPH0735058A/en
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Abstract

PURPOSE:To construct a scroll compressor in a small size and lessen torque variation without impairing its durability by forming the inner and outer walls of a stationary and a movable scroll with a corrected curve from an involute curve within the range where the spread angle has specific value. CONSTITUTION:From the beginning point Po, the spread angle theta is increased till the final value of spread angle, and a curve L1 is determined. At this time, the point P1 on the tangent 11 apart a distance (r) from the point Q on the basic circle Cs lies on this curve L1. This L1 forms an outer wall 22a. A normal 12 is drawn at the point P1 on the curve L1, and a point P2 is set in a position apart outward in an amount corresponding to the revolutional radius R on this normal 12, and a curve L2 is determined. Then the point L2 on the curve L2 is inverted to the position symmetrical about the origin 0, and a point P3 is set followed by determination of a curve L3. This L3 forms an inner wall 22b. The inner and outer walls 22a, 22b are formed with involute curve for one turn at the peripheral circumference, and with a corrected curve in the innermore part.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はスクロール型圧縮機(以
下、単に圧縮機という。)に関し、詳しくは固定スクロ
ールの固定渦巻体及び可動スクロールの可動渦巻体の改
良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scroll type compressor (hereinafter simply referred to as "compressor"), and more particularly to improvements in a fixed scroll of a fixed scroll and a movable scroll of a movable scroll.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7に一般的な圧縮機の断面図を示す。
この圧縮機は、ハウジング1内に固定された固定スクロ
ール2と、ハウジング1内で公転自在に支承された可動
スクロール3とを有するものである。固定スクロール2
は、固定側板21と、この固定側板21の一面に一体的
に形成された固定渦巻体22とからなる。可動スクロー
ル3は、可動側板31と、この可動側板31の一面に一
体的に形成され、かつ固定渦巻体22と互いにπ(ra
d)位相をずらして噛合する可動渦巻体32とからな
る。
2. Description of the Related Art FIG. 7 is a sectional view of a general compressor.
This compressor has a fixed scroll 2 fixed in a housing 1 and a movable scroll 3 rotatably supported in the housing 1. Fixed scroll 2
Is composed of a fixed side plate 21 and a fixed spiral body 22 integrally formed on one surface of the fixed side plate 21. The movable scroll 3 is integrally formed with the movable side plate 31 on one surface of the movable side plate 31, and is fixed to the fixed scroll 22 by π (ra.
d) A movable spiral body 32 that meshes with a phase shift.

【0003】この圧縮機では、駆動軸4の回転が偏心ブ
ッシュ7及び自転防止機構8を介して可動スクロール3
の公転運動とされ、この可動スクロール3の公転運動に
より固定スクロール2との間に形成される複数の圧縮室
5が順次容積を縮小させながら中心方向へ移動し、しか
る後固定側板21に設けられた吐出口61から吐出室6
へ圧縮流体を吐出する。
In this compressor, the rotation of the drive shaft 4 is changed by the eccentric bush 7 and the rotation preventing mechanism 8 to the movable scroll 3
The orbiting motion of the movable scroll 3 causes the plurality of compression chambers 5 formed between the fixed scroll 2 and the movable scroll 3 to move toward the center while sequentially reducing the volume, and thereafter, the compression chambers 5 are provided on the fixed side plate 21. From the discharge port 61 to the discharge chamber 6
Discharge compressed fluid to.

【0004】かかる圧縮機では、一般的には、固定及び
可動渦巻体22、32の内外壁は、いずれもインボリュ
ート曲線で形成されている。ここで、インボリュート曲
線は、基礎円の半径をa、基礎円上の点からの距離を
r、伸開角をθとする極座標(r,θ)において、 r=a・θ である。
In such a compressor, generally, the inner and outer walls of the fixed and movable scrolls 22, 32 are both formed by involute curves. Here, the involute curve is r = a · θ in polar coordinates (r, θ) where the radius of the basic circle is a, the distance from the point on the basic circle is r, and the expansion angle is θ.

【0005】また、特開昭64−8381号公報、日本
冷凍協会学術講演会講演論文集(平成3年11月14〜
15日)には、固定及び可動渦巻体22、32の内外壁
をいずれもアルキメデス曲線で形成した圧縮機が開示さ
れている。ここで、アルキメデス曲線は、正の定数を
a、原点からの距離をr、伸開角をθとする極座標
(r,θ)において、 r=a・θ である。
[0005] In addition, Japanese Patent Laid-Open No. 64-8381, Proceedings of the Academic Conference of the Japan Refrigeration Association (November 14, 1991-
15th) discloses a compressor in which both the inner and outer walls of the fixed and movable scrolls 22, 32 are formed by Archimedes curves. Here, the Archimedes curve is r = a · θ in polar coordinates (r, θ) where a is a positive constant, r is a distance from the origin, and θ is an expansion angle.

【0006】これら従来の圧縮機は、固定及び可動渦巻
体22、32の内外壁をいずれもインボリュート曲線又
はアルキメデス曲線で形成していることから、始端部か
ら終端部まで一定の壁厚とされている。
In these conventional compressors, the inner and outer walls of the fixed and movable scrolls 22, 32 are both formed by an involute curve or an Archimedes curve, so that the wall thickness is constant from the start end to the end. There is.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の圧
縮機では、トルク変動(N−M)が未だ大きいことが明
らかとなり、動力損失及び振動の低減限界を有してい
た。かかる大きなトルク変動を抑制するため、吸入段階
から吐出直前までの工程を長時間確保すべく、最終伸開
角までの巻き角を増加させることも考えられる。しか
し、これでは、圧縮機の外径を大きくしなければなら
ず、又は圧縮機の外径を大きくしないまでも、固定及び
可動渦巻体の内外壁の肉厚を全体として薄くしなければ
ならず、圧縮機の小型化が阻害されるとともに耐久性が
危惧される。
However, in the above-described conventional compressor, it has been clarified that the torque fluctuation (NM) is still large, and there is a limit of reduction of power loss and vibration. In order to suppress such a large torque fluctuation, it is conceivable to increase the winding angle up to the final extension angle in order to secure a long process from the suction stage to immediately before discharge. However, in this case, the outer diameter of the compressor must be increased, or even if the outer diameter of the compressor is not increased, the wall thicknesses of the inner and outer walls of the fixed and movable scrolls must be reduced as a whole. , The miniaturization of the compressor is hindered and the durability is feared.

【0008】本発明は、圧縮機の小型化及び耐久性を損
なうことなく、トルク変動を可及的に小さくすることを
解決すべき課題とする。
An object of the present invention is to reduce the torque fluctuation as much as possible without impairing the compactness and durability of the compressor.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研究
を重ねた結果、固定及び可動スクロールの内外壁を新規
な曲線で構成することにより、上記課題を解決できるこ
とを発見し、本発明を完成するに至った。すなわち、 (1)請求項1記載の圧縮機は、上記課題を解決するた
め、固定スクロールと、該固定スクロールに対向して自
転不能かつ公転可能に支持された可動スクロールとの間
に圧縮室を形成し、該圧縮室が該可動スクロールの公転
に基づいて容積減少するスクロール型圧縮機において、
前記固定及び可動スクロールの内外壁は、伸開角が最終
伸開角と2π(rad)との差より大きい範囲ではイン
ボリュート曲線で形成され、伸開角が最終伸開角と2π
(rad)との差より小さい範囲では、伸開角の小さい
領域で該インボリュート曲線よりも原点からの距離が小
さく、伸開角の大きい領域で該インボリュート曲線より
も該原点からの距離が大きくなる補正係数を定め、該補
正係数により該インボリュート曲線を補正した補正曲線
で形成されているという新規な手段を採用している。
As a result of intensive studies, the inventors of the present invention discovered that the above problems can be solved by constructing the inner and outer walls of the fixed and movable scrolls with novel curves. Has been completed. That is, (1) In order to solve the above problems, the compressor according to claim 1 has a compression chamber between the fixed scroll and a movable scroll that is supported so as to be non-rotatable and revolvable so as to face the fixed scroll. In the scroll type compressor formed, the compression chamber is reduced in volume based on the revolution of the movable scroll,
The inner and outer walls of the fixed and movable scrolls are formed with an involute curve in a range where the expansion angle is larger than the difference between the final expansion angle and 2π (rad), and the expansion angle is the final expansion angle and 2π.
In the range smaller than the difference from (rad), the distance from the origin is smaller than the involute curve in the area where the expansion angle is small, and the distance from the origin is larger than the involute curve in the area where the expansion angle is large. A new means is adopted in which a correction coefficient is defined and a correction curve is formed by correcting the involute curve with the correction coefficient.

【0010】(2)請求項1記載の圧縮機において、固
定及び可動スクロールの内外壁は、基礎円の半径をa、
該基礎円上の点からの距離をr、伸開角をθとする極座
標(r,θ)において、該インボリュート曲線が r=a・θ であり、かつ最終伸開角をΘ、該基礎円の半径をa0
負の補正係数をa1 とした場合、 θ>Θ−2πの範囲では a=a0 θ≦Θ−2πの範囲では a=a0 +a1 ・sin2π(θ/Θ−2π) であることができる。
(2) In the compressor according to the first aspect, the inner and outer walls of the fixed and movable scrolls have a radius of a basic circle of a,
In polar coordinates (r, θ) where r is the distance from a point on the basic circle and θ is the expansion angle, the involute curve is r = a · θ, and the final expansion angle is Θ, the basic circle is The radius of a 0 ,
When the negative correction coefficient is a 1 , in the range of θ> θ−2π, a = a 0 In the range of θ ≦ θ−2π, a = a 0 + a 1 · sin 2π (θ / θ−2π) it can.

【0011】(3)請求項3記載の圧縮機は、上記課題
を解決するため、固定スクロールと、該固定スクロール
に対向して自転不能かつ公転可能に支持された可動スク
ロールとの間に圧縮室を形成し、該圧縮室が該可動スク
ロールの公転に基づいて容積減少するスクロール型圧縮
機において、前記固定及び可動スクロールの内外壁は、
伸開角が最終伸開角と2π(rad)との差より大きい
範囲ではアルキメデス曲線で形成され、伸開角が最終伸
開角と2π(rad)との差より小さい範囲では、伸開
角の小さい領域で該アルキメデス曲線よりも該原点から
の距離が小さく、伸開角の大きい領域で該アルキメデス
曲線よりも該原点からの距離が大きくなる補正係数を定
め、該補正係数により該アルキメデス曲線を補正した補
正曲線で形成されているという新規な手段を採用してい
る。
(3) In order to solve the above-mentioned problems, a compressor according to a third aspect of the present invention has a compression chamber between a fixed scroll and a movable scroll that faces the fixed scroll and is non-rotatably and revolvably supported. In the scroll type compressor, the compression chamber has a volume that decreases based on the revolution of the movable scroll.
In the range where the expansion angle is larger than the difference between the final expansion angle and 2π (rad), an Archimedes curve is formed, and in the range where the expansion angle is smaller than the difference between the final expansion angle and 2π (rad), the expansion angle is Of the Archimedes curve is smaller than the origin in the region of small, and the distance from the origin is larger than the Archimedes curve in the region of large expansion angle, the correction coefficient is determined, and the Archimedes curve is defined by the correction coefficient. It adopts a new means of being formed by a corrected correction curve.

【0012】(4)請求項3記載の圧縮機において、固
定及び可動スクロールの内外壁は、正の定数をa、原点
からの距離をr、伸開角をθとする極座標(r,θ)に
おいて、該アルキメデス曲線が r=a・θ であり、かつ最終伸開角をΘ、該アルキメデス曲線の正
の定数をa0 、負の補正係数をa1 とした場合、 θ>Θ−2πのとき a=a0 θ≦Θ−2πのとき a=a0 +a1 ・sin2π(θ/Θ−2π) であることができる。
(4) In the compressor according to the third aspect, the inner and outer walls of the fixed and movable scrolls are polar coordinates (r, θ) where a is a positive constant, r is a distance from the origin, and θ is an expansion angle. In the case where the Archimedes curve is r = a · θ, the final expansion angle is Θ, the positive constant of the Archimedes curve is a 0 , and the negative correction coefficient is a 1 , then θ> Θ-2π When a = a 0 θ ≦ θ−2π, it can be a = a 0 + a 1 · sin 2π (θ / θ−2π).

【0013】[0013]

【作用】従来の圧縮機では、固定及び可動渦巻体の内外
壁をインボリュート曲線又はアルキメデス曲線のみで形
成している。このため、伸開角θの減少とともに原点か
らの距離が直線状に減少している。これに対し、本発明
の圧縮機では、内外壁は、伸開角θが最終伸開角Θと2
π(rad)との差より大きい(θ>Θ−2π)範囲で
はインボリュート曲線又はアルキメデス曲線で形成さ
れ、伸開角θが最終伸開角Θと2π(rad)との差よ
り小さい(θ≦Θ−2π)範囲では補正係数によりイン
ボリュート曲線又はアルキメデス曲線を補正した補正曲
線で形成されている。このため、伸開角θの減少ととも
に、伸開角の大きい領域では原点からの距離がインボリ
ュート曲線又はアルキメデス曲線より大きく、伸開角の
小さい領域では原点からの距離がインボリュート曲線又
はアルキメデス曲線より小さく減少されている。本発明
者らの試験結果によれば、こうして決定される圧縮室の
容積変化により、トルク変動(N−M)が小さくなる。
この原因は、θ≦Θ−2πの範囲では補正曲線の長さが
インボリュート曲線又はアルキメデス曲線の長さより長
くされているため、圧縮室がこの範囲で従来よりも徐々
に容積を縮小しやすいためであると考えられる。また、
伸開角の小さい領域での原点からの距離が小さくされて
いることから、伸開角に対する原点からの距離の変化
率、つまり補正曲線の傾きが従来よりも小さくされてい
るからであると考えられる。
In the conventional compressor, the inner and outer walls of the fixed and movable scrolls are formed only by the involute curve or the Archimedes curve. For this reason, the distance from the origin decreases linearly as the extension angle θ decreases. On the other hand, in the compressor of the present invention, the expansion angle θ of the inner and outer walls is equal to the final expansion angle θ and 2
In the range larger than the difference between π (rad) and (θ> Θ-2π), it is formed by an involute curve or Archimedes curve, and the expansion angle θ is smaller than the difference between the final expansion angle Θ and 2π (rad) (θ ≦ In the Θ-2π) range, the correction curve is formed by correcting the involute curve or the Archimedes curve by the correction coefficient. Therefore, as the expansion angle θ decreases, the distance from the origin is larger than the involute curve or Archimedes curve in the large expansion angle area, and the distance from the origin is smaller than the involute curve or Archimedes curve in the small expansion angle area. Has been reduced. According to the test results of the present inventors, the torque fluctuation (NM) becomes small due to the volume change of the compression chamber thus determined.
This is because the length of the correction curve is longer than the length of the involute curve or Archimedes curve in the range of θ ≦ θ−2π, so that the volume of the compression chamber tends to be gradually reduced in this range as compared with the conventional case. It is believed that there is. Also,
This is because the distance from the origin is small in the region where the expansion angle is small, so the rate of change of the distance from the origin with respect to the expansion angle, that is, the slope of the correction curve is smaller than before. To be

【0014】このため、この圧縮機では、トルク変動を
小さくするために、最終伸開角までの巻き角を増加させ
る必要がなく、かつ内外壁の肉厚を全体として薄くする
必要もない。さらに、本発明では、補正曲線の範囲はθ
≦Θ−2πの範囲に限定されているので、最外周一周で
は従来と同じ外壁となり、外形を変化させる必要がな
い。
Therefore, in this compressor, in order to reduce the torque fluctuation, it is not necessary to increase the winding angle up to the final expansion angle, and it is not necessary to reduce the thickness of the inner and outer walls as a whole. Further, in the present invention, the range of the correction curve is θ
Since it is limited to the range of ≤ Θ-2π, the outer wall is the same as the conventional one in the outermost circumference, and it is not necessary to change the outer shape.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明を具体化した実施例1、2を図
面を参照しつつ説明する。 (実施例1)実施例1の圧縮機は請求項1、2の発明を
具体化したものである。この圧縮機は、前記図7におけ
る固定スクロール2の固定渦巻体22及び可動スクロー
ル3の可動渦巻体32の形状を除いて前記のものと同一
であるため、以下、同一の構成及び作用については詳述
を省略する。
Embodiments Embodiments 1 and 2 embodying the present invention will be described below with reference to the drawings. (Embodiment 1) A compressor according to Embodiment 1 embodies the inventions of claims 1 and 2. This compressor is the same as the one described above except for the shapes of the fixed scroll 22 of the fixed scroll 2 and the movable scroll 32 of the movable scroll 3 in FIG. 7, and therefore the same configuration and operation will be described in detail below. Omitted.

【0016】まず、固定渦巻体22の外壁22aと内壁
22bとについて説明する。すなわち、一般に、基礎円
の半径をa、基礎円上の点からの距離をr、伸開角をθ
とする極座標(r,θ)においては、インボリュート曲
線Iは、 r=a・θ であらわされる。
First, the outer wall 22a and the inner wall 22b of the fixed scroll 22 will be described. That is, in general, the radius of the basic circle is a, the distance from the point on the basic circle is r, and the expansion angle is θ.
In polar coordinates (r, θ), the involute curve I is expressed by r = a · θ.

【0017】ここで、図1に示すように、同様の極座標
(r,θ)において、原点O、半径a0 の基礎円Cs、
始点P0 をとり、最終伸開角をΘ、負の補正係数をa1
とする。また、 θ>Θ−2πの範囲では a=a0 θ≦Θ−2πの範囲では a=a0 +a1 ・sin2π(θ/Θ−2π) とする。かかる関係に基づき、始点P0 から伸開角θを
最終伸開角Θ(実施例では5π/2)まで増加させ、曲
線L1 を求める。このとき、例えば基礎円Cs上の点Q
から距離r離れた接線l1 上の点P1 は曲線L1 上に位
置している。この曲線L1 が外壁22aを形成する。
Here, as shown in FIG. 1, at the same polar coordinates (r, θ), the origin O, the basic circle Cs of radius a 0 ,
The starting point P 0 is taken, the final expansion angle is Θ, and the negative correction coefficient is a 1
And Further, in the range of θ> θ−2π, a = a 0 θ ≦ θ−2π, and in the range of a = a 0 + a 1 · sin 2π (θ / θ−2π). Based on this relationship, the expansion angle θ is increased from the starting point P 0 to the final expansion angle θ (5π / 2 in the embodiment), and the curve L 1 is obtained. At this time, for example, the point Q on the basic circle Cs
The point P 1 on the tangent l 1 away from the position r is located on the curve L 1 . This curve L 1 forms the outer wall 22a.

【0018】そして、曲線L1 上の点、例えば点P1
おいて法線l2 を立て、法線l2 上の公転半径R分外方
に離れた位置に点P2 をとる。曲線L1 上の他の点も同
様にし、曲線L2 を求める。なお、始点P0 には点C0
が対応する。ついで、曲線L2 上の点、例えば点P2
原点Oと対称位置に反転させ、点P 3 をとる。曲線L2
上の他の点も同様にし、曲線L3 を求める。この曲線L
3 が内壁22bを形成する。なお、点C0 には点D0
対応する。この後、始点Pと点D0 とを滑らかな曲線で
接続する。
And the curve L1Upper point, eg point P1To
Normal I2And set the normal l2Outward for the orbital radius R above
At a point away from2Take Curve L1Same for other points above
The curve L2Ask for. The starting point P0At point C0
Corresponds. Then, curve L2Upper point, eg point P2To
Invert to a position symmetrical with the origin O, and move to point P 3Take Curve L2
Do the same for the other points above.3Ask for. This curve L
3Form the inner wall 22b. Note that point C0To point D0But
Correspond. After this, start point P and point D0And with a smooth curve
Connecting.

【0019】こうして形成される固定渦巻体22におい
て、図2に示すように、内外壁22a、22bは、外周
1周分ではインボリュート曲線Iで形成されている。ま
た、これらの内外壁22a、22bは、それよりも内周
側では補正曲線IFで形成されている。このため、かか
る固定渦巻体22の内外壁22a、22bは、図3に示
すように、伸開角θの減少とともに、θ>Θ−2πの範
囲ではインボリュート曲線Iと等しく、3π/2<θ≦
Θ−2πの領域では原点Oからの距離がインボリュート
曲線Iより大きく、0<θ≦3π/2の領域では原点O
からの距離がインボリュート曲線Iより小さく減少され
ている。
In the fixed spiral body 22 thus formed, as shown in FIG. 2, the inner and outer walls 22a, 22b are formed with an involute curve I for one circumference. Further, the inner and outer walls 22a and 22b are formed with a correction curve IF on the inner peripheral side thereof. Therefore, as shown in FIG. 3, the inner and outer walls 22a and 22b of the fixed spiral body 22 are equal to the involute curve I in the range of θ> θ−2π, and 3π / 2 <θ, as shown in FIG. ≤
The distance from the origin O is larger than the involute curve I in the region of Θ-2π, and the origin O in the region of 0 <θ ≦ 3π / 2.
The distance from is smaller than the involute curve I.

【0020】可動渦巻体32の内外壁は、まず固定渦巻
体22の外壁22aに接する円を引き、この円の包絡線
として θ>Θ−2πだけ a=a0 のインボリュート曲線Iを求める。このインボリュート
曲線Iに接続して θ≦Θ−2π分 a=a0 +a1 ・sin2π(θ/Θ−2π) の関係により、曲線L1 と同様の曲線を求める。この曲
線が外壁を形成する。そして、固定渦巻体22と同様
に、内壁を形成する。この後、始点を滑らかな曲線で接
続し、可動渦巻体32が形成される。
As for the inner and outer walls of the movable spiral body 32, first a circle is drawn which is in contact with the outer wall 22a of the fixed spiral body 22, and an involute curve I of a = a 0 is obtained as the envelope of this circle by θ> Θ−2π. Connected to this involute curve I, a curve similar to the curve L 1 is obtained from the relationship of θ ≦ Θ−2π a = a 0 + a 1 · sin 2π (θ / Θ−2π). This curve forms the outer wall. Then, like the fixed spiral body 22, an inner wall is formed. After that, the starting points are connected by a smooth curve, and the movable spiral body 32 is formed.

【0021】かかる固定及び可動渦巻体22、32を含
んで構成される圧縮機では、本発明者らの試験結果によ
れば、図4に示すように、補正係数a1 が負であれば、
圧縮室5の容積変化により、トルク変動(N−M)が小
さくなる。このため、この圧縮機では、トルク変動を小
さくするために、最終伸開角Θまでの巻き角を増加させ
る必要がなく、かつ内外壁の肉厚を全体として薄くする
必要もない。
In the compressor including the fixed and movable spiral bodies 22 and 32, according to the test results of the present inventors, as shown in FIG. 4, if the correction coefficient a 1 is negative,
Due to the volume change of the compression chamber 5, the torque fluctuation (NM) becomes small. Therefore, in this compressor, in order to reduce the torque fluctuation, it is not necessary to increase the winding angle up to the final expansion angle Θ, and it is not necessary to reduce the thickness of the inner and outer walls as a whole.

【0022】したがって、この圧縮機では、小型化及び
耐久性を損なうことなく、トルク変動を可及的に小さく
し、動力損失及び振動の限界をさらに低減できることが
わかる。また、この圧縮機では、図2の固定渦巻体22
でわかるように、外周1周分がインボリュート曲線I、
それより内周側が補正曲線IFの固定及び可動渦巻体2
2、32の内外壁を採用していることから、吐出直前の
高圧の圧縮室5を形成する始端側において壁厚を確保で
き、これにより優れた耐久性を発揮することができる。
Therefore, it is understood that in this compressor, torque fluctuations can be minimized and power loss and vibration limits can be further reduced without impairing downsizing and durability. In addition, in this compressor, the fixed spiral body 22 of FIG.
As you can see, one round of the outer circumference is the involute curve I,
Fixed and movable spiral body 2 with correction curve IF on the inner peripheral side
Since the inner and outer walls of 2 and 32 are adopted, the wall thickness can be secured on the starting end side forming the high-pressure compression chamber 5 immediately before the discharge, and thereby excellent durability can be exhibited.

【0023】なお、この圧縮機では、外周1周分では一
定の壁厚とされているが、それより内周側では壁厚が変
化している。このため、図4より、補正係数a1 を小さ
くすればするほど、トルク変動を小さくできるようであ
るが、補正係数a1 を小さくするほど、最小の壁厚が小
さくなるため、材質等を考慮して最適の補正係数a1
定めることになる。ただ、この圧縮機では、こうした場
合であっても、固定渦巻体22と可動渦巻体32とが互
いにπだけ位相がずれていることから、圧縮室5の密閉
性には支障はない。 (実施例2)実施例2の圧縮機は請求項3、4の発明を
具体化したものである。この圧縮機においても、前記図
7における固定スクロール2の固定渦巻体22及び可動
スクロール3の可動渦巻体32の形状を除いて前記のも
のと同一であるため、以下、同一の構成及び作用につい
ては詳述を省略する。
In this compressor, the wall thickness is constant over one circumference, but the wall thickness changes on the inner circumference side. Thus, from FIG. 4, the smaller the correction coefficient a 1, but it can reduce the torque variation, the smaller the correction coefficient a 1, because the minimum wall thickness is reduced, considering material, etc. Then, the optimum correction coefficient a 1 is determined. However, in this compressor, even in such a case, since the fixed spiral body 22 and the movable spiral body 32 are out of phase with each other by π, the hermeticity of the compression chamber 5 is not hindered. (Embodiment 2) A compressor according to Embodiment 2 embodies the inventions of claims 3 and 4. This compressor is also the same as the above except for the shapes of the fixed scroll 22 of the fixed scroll 2 and the movable scroll 32 of the movable scroll 3 in FIG. 7, and hence the same configuration and operation will be described below. Detailed description is omitted.

【0024】まず、固定渦巻体22の外壁22aと内壁
22bとについて説明する。すなわち、一般に、正の定
数をa、原点からの距離をr、伸開角をθとする極座標
(r,θ)においては、アルキメデス曲線Aは、 r=a・θ であらわされる。
First, the outer wall 22a and the inner wall 22b of the fixed scroll 22 will be described. That is, generally, in polar coordinates (r, θ) where a is a positive constant, r is a distance from the origin, and θ is an extension angle, the Archimedes curve A is represented by r = a · θ.

【0025】ここで、図5に示すように、同様の極座標
(r,θ)において、原点Oを始点とし、最終伸開角を
Θ、アルキメデス曲線Aの正の定数をa0 、負の補正係
数をa1 とする。また、 θ>Θ−2πの範囲では a=a0 θ1 <θ≦Θ−2πの範囲では a=a0 +a1 ・sin2π(θ/Θ−2π) θ<θ1 の範囲では、内壁と外壁とを滑らかに結ぶ中心
部曲線 とする。かかる関係に基づき、点B0 (θ=θ1 )から
伸開角θを最終伸開角Θ(実施例では5π/2)まで増
加させ、曲線M1 を求める。この曲線M1 が外壁22a
を形成する。
Here, as shown in FIG. 5, in the same polar coordinates (r, θ), the origin O is the starting point, the final expansion angle is Θ, the positive constant of the Archimedes curve A is a 0 , and the negative correction is made. Let the coefficient be a 1 . In the range of θ> Θ-2π, a = a 0 θ 1 <θ ≦ Θ-2π, a = a 0 + a 1 · sin 2π (θ / Θ-2π) In the range of θ <θ 1 , the inner wall is formed. A central curve that smoothly connects to the outer wall is used. Based on this relationship, the expansion angle θ is increased from the point B 0 (θ = θ 1 ) to the final expansion angle θ (5π / 2 in the example), and the curve M 1 is obtained. This curve M 1 is the outer wall 22a
To form.

【0026】そして、曲線M1 上の点、例えば点S1
おいて法線l2 を立て、法線l2 上の公転半径R分外方
に離れた位置に点S2 をとる。曲線M1 上の他の点も同
様にし、曲線M2 を求める。なお、点B0 には点C0
対応する。ついで、曲線M2 上の点、例えば点S2 を原
点Oと対称位置に反転させ、点S 3 をとる。曲線M2
の他の点も同様にし、曲線M3 を求める。この曲線M3
が内壁22bを形成する。なお、点C0 には点D0 が対
応する。この後、原点Oと点D0 とを滑らかな曲線で接
続する。
Then, the curve M1Upper point, eg point S1To
Normal I2And set the normal l2Outward for the orbital radius R above
Point S at a position away from2Take Curve M1Same for other points above
The curve M2Ask for. Note that point B0At point C0But
Correspond. Then, curve M2Upper point, eg point S2The original
Invert to a point symmetrical to point O, and move to point S 3Take Curve M2Up
Do the same for the other points of3Ask for. This curve M3
Form the inner wall 22b. Note that point C0To point D0Is a pair
To respond. After this, origin O and point D0And are connected with a smooth curve
To continue.

【0027】こうして形成される図2と同様の固定渦巻
体22においても、内外壁22a、22bは、外周1周
分ではアルキメデス曲線Aで形成されている。また、こ
れらの内外壁22a、22bは、それよりも内周側では
補正曲線AFで形成されている。このため、かかる固定
渦巻体22の内外壁22a、22bは、図6に示すよう
に、伸開角θの減少とともに、θ>Θ−2πの範囲では
アルキメデス曲線Aと等しく、3π/2<θ≦Θ−2π
の領域では原点Oからの距離がアルキメデス曲線Aより
大きく、θ1 <θ≦3π/2の領域では原点Oからの距
離がアルキメデス曲線Aより小さく減少されている。
In the fixed spiral body 22 similar to that shown in FIG. 2 thus formed, the inner and outer walls 22a and 22b are formed with the Archimedes curve A for one circumference. Further, the inner and outer walls 22a and 22b are formed with a correction curve AF on the inner peripheral side thereof. Therefore, as shown in FIG. 6, the inner and outer walls 22a and 22b of the fixed spiral body 22 are equal to the Archimedes curve A in the range of θ> θ−2π and 3π / 2 <θ, as shown in FIG. ≤ Θ-2π
In the region of, the distance from the origin O is larger than that of the Archimedes curve A, and in the region of θ 1 <θ ≦ 3π / 2, the distance from the origin O is smaller than that of the Archimedes curve A.

【0028】可動渦巻体32の内外壁は、まず固定渦巻
体22の外壁22aに接する円を引き、この円の包絡線
として θ>Θ−2πだけ a=a0 のアルキメデス曲線Aを求める。このアルキメデス曲線
Aに接続して θ≦Θ−2π分 a=a0 +a1 ・sin2π(θ/Θ−2π) の関係により、曲線M1 と同様の曲線を求める。この曲
線が外壁を形成する。そして、固定渦巻体22と同様
に、内壁を形成する。この後、原点を滑らかな曲線で接
続し、可動渦巻体32が形成される。
For the inner and outer walls of the movable spiral body 32, first, a circle that is in contact with the outer wall 22a of the fixed spiral body 22 is drawn, and as the envelope of this circle, an Archimedean curve A of a = a 0 is obtained by θ> Θ-2π. Connected to this Archimedes curve A, a curve similar to the curve M 1 is obtained from the relation of θ ≦ Θ−2π a = a 0 + a 1 · sin 2π (θ / Θ−2π). This curve forms the outer wall. Then, like the fixed spiral body 22, an inner wall is formed. After that, the origins are connected by a smooth curve, and the movable spiral body 32 is formed.

【0029】かかる固定及び可動渦巻体22、32を含
んで構成される圧縮機においても、本発明者らの試験結
果によれば、トルク変動(N−M)が小さくなる。した
がって、この圧縮機においても、実施例1のものと同様
の効果を得ることができる。
According to the test results of the present inventors, the torque fluctuation (N−M) is small even in the compressor including the fixed and movable scrolls 22 and 32. Therefore, also in this compressor, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の圧縮機で
は、特許請求の範囲記載の構成を採用しているため、小
型化及び耐久性を損なうことなく、トルク変動を可及的
に小さくすることができる。したがって、この圧縮機を
採用すれば、動力損失及び振動の限界をさらに低減する
ことができる。
As described above in detail, since the compressor of the present invention has the structure described in the claims, it is possible to reduce torque fluctuation as much as possible without impairing downsizing and durability. Can be made smaller. Therefore, if this compressor is adopted, the limit of power loss and vibration can be further reduced.

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

【図1】実施例1の圧縮機における固定渦巻体の内外壁
を示す曲線図である。
FIG. 1 is a curve diagram showing inner and outer walls of a fixed scroll in a compressor according to a first embodiment.

【図2】実施例1の圧縮機における固定渦巻体を示す断
面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a fixed spiral body in the compressor of the first embodiment.

【図3】実施例1の圧縮機における固定渦巻体の内外壁
において、原点からの距離をインボリュート曲線による
場合と比較したグラフである。
FIG. 3 is a graph comparing the distance from the origin on the inner and outer walls of the fixed spiral body in the compressor of the first embodiment with the case of using an involute curve.

【図4】実施例1の圧縮機において、補正係数とトルク
変動との関係を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a correction coefficient and torque fluctuation in the compressor of the first embodiment.

【図5】実施例2の圧縮機における固定渦巻体の内外壁
を示す曲線図である。
FIG. 5 is a curve diagram showing inner and outer walls of a fixed scroll in the compressor of the second embodiment.

【図6】実施例2の圧縮機における固定渦巻体の内外壁
において、原点からの距離をアルキメデス曲線による場
合と比較したグラフである。
FIG. 6 is a graph comparing the distance from the origin with respect to the inner and outer walls of the fixed spiral body in the compressor of the second embodiment, compared with the case of using an Archimedes curve.

【図7】一般的な圧縮機の縦断面図である。FIG. 7 is a vertical sectional view of a general compressor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…固定スクロール 3…可動スクロール 22
a…外壁 22b…内壁 5…圧縮室 θ…
伸開角 Θ…最終伸開角 I…インボリュート曲線 O…
原点 a1 …補正係数 IF、AF…補正曲線 Cs…基礎円 A…アルキメデス曲線
2 ... Fixed scroll 3 ... Movable scroll 22
a ... Outer wall 22b ... Inner wall 5 ... Compression chamber θ ...
Extension angle Θ ... Final extension angle I ... Involute curve O ...
Origin a 1 ... Correction coefficient IF, AF ... Correction curve Cs ... Basic circle A ... Archimedes curve

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川村 幸司 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Koji Kawamura 2-chome, Toyota-cho, Kariya city, Aichi stock company Toyota Industries Corp.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】固定スクロールと、該固定スクロールに対
向して自転不能かつ公転可能に支持された可動スクロー
ルとの間に圧縮室を形成し、該圧縮室が該可動スクロー
ルの公転に基づいて容積減少するスクロール型圧縮機に
おいて、 前記固定及び可動スクロールの内外壁は、伸開角が最終
伸開角と2π(rad)との差より大きい範囲ではイン
ボリュート曲線で形成され、伸開角が最終伸開角と2π
(rad)との差より小さい範囲では、伸開角の小さい
領域で該インボリュート曲線よりも原点からの距離が小
さく、伸開角の大きい領域で該インボリュート曲線より
も該原点からの距離が大きくなる補正係数を定め、該補
正係数により該インボリュート曲線を補正した補正曲線
で形成されていることを特徴とするスクロール型圧縮
機。
1. A compression chamber is formed between a fixed scroll and a movable scroll opposed to the fixed scroll so as to be non-rotatable and revolvable, and the compression chamber has a volume based on the revolution of the movable scroll. In the scroll compressor that decreases, the inner and outer walls of the fixed and movable scrolls are formed with an involute curve in a range where the expansion angle is larger than the difference between the final expansion angle and 2π (rad), and the expansion angle is the final expansion angle. Open angle and 2π
In the range smaller than the difference from (rad), the distance from the origin is smaller than the involute curve in the area where the expansion angle is small, and the distance from the origin is larger than the involute curve in the area where the expansion angle is large. A scroll compressor, wherein a correction curve is defined and a correction curve is formed by correcting the involute curve with the correction coefficient.
【請求項2】固定及び可動スクロールの内外壁は、基礎
円の半径をa、該基礎円上の点からの距離をr、伸開角
をθとする極座標(r,θ)において、該インボリュー
ト曲線が r=a・θ であり、かつ最終伸開角をΘ、該基礎円の半径をa0
負の補正係数をa1 とした場合、 θ>Θ−2πの範囲では a=a0 θ≦Θ−2πの範囲では a=a0 +a1 ・sin2π(θ/Θ−2π) であることを特徴とする請求項1記載のスクロール型圧
縮機。
2. The inner and outer walls of the fixed and movable scrolls have a radius of a basic circle, a distance from a point on the basic circle is r, and a polar angle (r, θ) where an expansion angle is θ. The curve is r = a · θ, the final expansion angle is Θ, the radius of the basic circle is a 0 ,
If the negative correction coefficient is a 1 , then in the range of θ> θ−2π, a = a 0 In the range of θ ≦ θ−2π, a = a 0 + a 1 · sin 2π (θ / θ−2π) The scroll type compressor according to claim 1, wherein the scroll type compressor is provided.
【請求項3】固定スクロールと、該固定スクロールに対
向して自転不能かつ公転可能に支持された可動スクロー
ルとの間に圧縮室を形成し、該圧縮室が該可動スクロー
ルの公転に基づいて容積減少するスクロール型圧縮機に
おいて、 前記固定及び可動スクロールの内外壁は、伸開角が最終
伸開角と2π(rad)との差より大きい範囲ではアル
キメデス曲線で形成され、伸開角が最終伸開角と2π
(rad)との差より小さい範囲では、伸開角の小さい
領域で該アルキメデス曲線よりも該原点からの距離が小
さく、伸開角の大きい領域で該アルキメデス曲線よりも
該原点からの距離が大きくなる補正係数を定め、該補正
係数により該アルキメデス曲線を補正した補正曲線で形
成されていることを特徴とするスクロール型圧縮機。
3. A compression chamber is formed between a fixed scroll and a movable scroll opposed to the fixed scroll so as to be non-rotatable and revolvable, and the compression chamber has a volume based on the revolution of the movable scroll. In the scroll compressor that decreases, the inner and outer walls of the fixed and movable scrolls are formed by Archimedes curves in a range where the expansion angle is larger than the difference between the final expansion angle and 2π (rad), and the expansion angle is the final expansion angle. Open angle and 2π
In the range smaller than the difference from (rad), the distance from the origin is smaller than the Archimedes curve in the region where the expansion angle is small, and the distance from the origin is larger than the Archimedes curve in the region where the expansion angle is large. The scroll type compressor is characterized in that it is formed by a correction curve in which the correction coefficient is defined and the Archimedes curve is corrected by the correction coefficient.
【請求項4】固定及び可動スクロールの内外壁は、正の
定数をa、原点からの距離をr、伸開角をθとする極座
標(r,θ)において、該アルキメデス曲線が r=a・θ であり、かつ最終伸開角をΘ、該アルキメデス曲線の正
の定数をa0 、負の補正係数をa1 とした場合、 θ>Θ−2πのとき a=a0 θ≦Θ−2πのとき a=a0 +a1 ・sin2π(θ/Θ−2π) であることを特徴とする請求項3記載のスクロール型圧
縮機。
4. The inner and outer walls of the fixed and movable scrolls have a positive constant a, a distance from the origin r, and an expansion angle θ in polar coordinates (r, θ), where the Archimedes curve is r = a. If θ, the final extension angle is Θ, the positive constant of the Archimedes curve is a 0 , and the negative correction coefficient is a 1 , then θ> Θ-2π a = a 0 θ ≦ Θ-2π when a = a 0 + a 1 · sin2π (θ / Θ-2π) scroll compressor according to claim 3, characterized in that the.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5922270A (en) * 1996-02-20 1999-07-13 Sumitomo Chemical Co., Ltd. Process for producing molded article having a hollow portion from a thermoplastic resin
EP3546757A1 (en) 2018-03-27 2019-10-02 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Scroll compressor
KR20200067705A (en) * 2018-03-27 2020-06-12 가부시키가이샤 도요다 지도숏키 Scroll compressor
KR20200115207A (en) 2019-03-28 2020-10-07 가부시키가이샤 도요다 지도숏키 Scroll-type compressor

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KR20200115207A (en) 2019-03-28 2020-10-07 가부시키가이샤 도요다 지도숏키 Scroll-type compressor
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DE102020108202B4 (en) 2019-03-28 2024-01-04 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki screw compactor

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