JPH09250463A - スクロール型圧縮機 - Google Patents
スクロール型圧縮機Info
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- JPH09250463A JPH09250463A JP5565396A JP5565396A JPH09250463A JP H09250463 A JPH09250463 A JP H09250463A JP 5565396 A JP5565396 A JP 5565396A JP 5565396 A JP5565396 A JP 5565396A JP H09250463 A JPH09250463 A JP H09250463A
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- Japan
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- movable scroll
- spring constant
- scroll member
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C17/00—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing
- F01C17/06—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing using cranks, universal joints or similar elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
- F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
- F04C18/0215—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving
- F04C18/0223—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving with symmetrical double wraps
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Abstract
スクロール型圧縮機。 【解決手段】 可動スクロール3の端板3aには複数の
軸方向の円形穴22が形成され、円形穴22には略波板
状の板バネ部材14を介して軸受10が配設される。ク
ランクシャフト4が駆動されると可動スクロール3は補
助クランクシャフト5の偏心量により自転を防止され公
転運動をする。この時、板バネ部材14は円周方向の変
形に対するバネ定数を大きくしてあるため可動スクロー
ルの自転量を小さく抑えることができ、可動スクロール
3と固定スクロール1a,2a間の隙間を小さくできる
ので体積効率の向上が図れる。また、板バネ部材14は
径方向のバネ定数を小さくしてあるので板バネ部材は容
易に変形し、円滑な運転を可能にすることができる。
Description
機に係り、特に、体積効率の向上と円滑な運動を達成す
ることができるスクロール型圧縮機に関する。
て、吐出空気へのオイルの混入を防ぐためバネ部材及び
複数個のグリス封入された軸受けを用い、潤滑オイルが
少ない場合の構造部材のフレーキングおよび摺動面の焼
き付きなどの不具合の発生を防止している。
回りにさらに大きなモーメントが発生する大容量、高圧
力の圧縮機においては、軸受けを保持する弾性体のバネ
定数を小さく設定した場合、弾性体はロータの遠心力と
圧縮反力によるロータ中心回りのモーメントを受けて大
きく変形し、ロータとステータのスクロール歯間のクリ
アランスが大きくなるため体積効率の低下の原因とな
り、逆に、バネ定数を大きくした場合、バネの変形に対
し大きな負荷変動を生じる問題点がある。
たものであり、その目的とするところは、体積効率の向
上及び円滑な運転を可能とするスクロール型圧縮機を提
供することである。
に請求項1記載の手段を採用することができる。この手
段によると、スクロール型圧縮機は、クランクシャフト
によって駆動されることにより可動スクロール部材がク
ランクシャフトの回りに公転すると、可動スクロール部
材には公転運動に伴い作動室での圧力差によって生じる
圧縮反力および遠心力が働く。可動スクロールには該圧
縮反力と遠心力との合力により、クランク部の周りに自
転しようとするモーメントが生じる。そして、ハウジン
グに回転可能に支持された補助クランクシャフトは、可
動スクロール部材に組み込まれた弾性体を介しこのモー
メントを受けるため、可動スクロール部材に対する自転
は防止され、可動スクロール部材は公転運動をする。そ
して、可動スクロール部材の渦巻体と固定スクロール部
材の渦巻体の噛み合いによって形成される作動室は、外
周部から次第に中心部へ移動しながら容積を連続的に縮
小させる。それによって圧縮すべき空気を圧縮すること
ができる。この時、上記弾性体は、可動スクロール部材
の中心に対し円周方向の力を受けるが径方向のバネ定数
に対して円周方向の変形に対するバネ定数を大きく設定
しているため、可動スクロール部材の自転量を小さく抑
えることが可能である。また、クランクシャフトと補助
クランクシャフトの加工誤差吸収手段として可動スクロ
ール部材に組み込まれた上記弾性体は、円周方向のバネ
定数に対して径方向のバネ定数を小さくしてあるため、
弾性体の径方向の変形に必要な力は小さい。従って、弾
性体は径方向に容易に変形し、円滑な運転が可能であ
る。以上のように、本発明は円滑な公転運動を可能にす
ると共に、可動スクロール部材の自転量を小さくできる
ので、可動スクロール部材と固定スクロール部材間のク
リアランスを小さくすることができ、体積効率の低下を
防止することができる。
図6に基づいて説明する。図において、リアハウジング
2の中央孔に保持された軸受7,21にはクランクシャ
フト4が回転自在に支持され、クランクシャフト4には
回転軸より公転半径Rk1だけ偏心してクランク部15
が形成されている(図2参照)。クランクシャフト4に
は偏心部分に作用する遠心力を相殺するためのバランス
ウエイト11,12が一体的に取付けられ可動スクロー
ル3の動的バランスを取っている。可動スクロール3の
中央孔には軸受6が配置されクランクシャフト4のクラ
ンク部15が回転自在に係合している。従って、クラン
クシャフト4の回転を受け可動スクロール3は半径Rk
1を半径とした円軌跡で公転運動を行うことになる。可
動スクロール3の端板3aの両側には渦巻状の歯3b,
3cが形成されている。また、リアハウジング2とクラ
ンクシャフト4の間にはシャフトシール13が配置さ
れ、圧縮空気の漏洩を防止している。また、リアハウジ
ング2とフロントハウジング1の周面には圧縮すべき空
気を吸入する吸入ポート、上部には圧縮空気を吐出する
吐出ポートが形成されており、可動スクロール3の公転
運動に伴い空気を吸入、圧縮、吐出する。固定スクロー
ルを構成するフロントハウジング1の端板上に形成され
る渦巻状の歯、即ち、渦巻体1aと、可動スクロール3
に形成される渦巻状の歯、即ち、渦巻体3bは1個以上
の三日月形の作動室16を形成している。また、固定ス
クロールを構成するリアハウジング2の端板上に形成さ
れる渦巻状の歯、即ち、渦巻体2aと、可動スクロール
3に形成される渦巻状の歯、即ち、渦巻体3cは1個以
上の三日月形の作動室17を形成している。
軸方向の円形穴22が円周方向に均等に配分して設けら
れており、図3に示されるように、円形穴22には弾性
部材、好ましくは略波板状のバネ部材14を介して軸受
10が配設されている。より詳しくは、円形穴22の内
周と軸受10の外周との間には弾性部材、好ましくは略
波板状のバネ部材14が介在配設されている。軸受10
と同数の補助クランクシャフト13には、図4に示され
るように、一方のピン部5bと他方のピン部5aが公転
半径Rk2偏心した位置に反対向きになるよう形成さ
れ、他方のピン部5aは軸受10に回転自在に支持され
ている。通常、クランクシャフト4の公転半径Rk1と
補助クランクシャフト5の公転半径Rk2は等しい。可
動スクロール3の端板3aに対面したフロントハウジン
グ1の複数の軸方向孔9には、補助クランクシャフト5
の一方のピン部5bを回転自在に支持する軸受8が軸受
10と同じ数だけ且つ軸受10と対をなし相対的に同じ
位置関係となるよう配設されており、偏心した補助クラ
ンクシャフト5により可動スクロール3の自転を防止し
ている。ここで、軸受7,21,8,10はグリスが封
入された軸受もしくはセラミック球などを用いたドライ
軸受とすると好適である。
示すように、複数の湾曲部により構成され中心部の軸受
10を保持できるよう湾曲部の頂点が同一円周上に配設
されている。また、可動スクロール3の回転中心に対し
板バネ部材14の径方向の湾曲は曲率を大きくしてバネ
定数を小さくし、一方、円周方向の湾曲の曲率は小さく
してバネ定数を大きくしている。また、板バネ部材14
は可動スクロール3の円形穴22内に設けた溝3dに一
端を嵌合固定している。
て説明する。まず、スクロール型圧縮機は、クランクシ
ャフト4によって駆動されることにより可動スクロール
3がクランクシャフト4の回りに公転すると、可動スク
ロール3には公転運動に伴い作動室16または17での
圧力差によって生じる圧縮反力およびロータに加わる遠
心力が、図5に示すように働く。可動スクロール3には
該圧縮反力と遠心力との合力により、クランク部15の
周りに自転しようとするモーメントが生じる。そして、
フロントハウジング1に回転可能に支持された補助クラ
ンクシャフト5は軸受10、板バネ部材14を介しこの
モーメントを受けるため、可動スクロール3に対する自
転は防止され、可動スクロール3は公転運動をする。そ
して、可動スクロール3の渦巻状の歯3b,3cとフロ
ントハウジング1の渦巻状の歯1a、リアハウジング2
の渦巻状の歯2aとの噛み合いによって形成される作動
室16,17は、外周部から次第に中心部へ移動しなが
ら容積を連続的に縮小させる。それによって圧縮すべき
空気を圧縮することができる。この時板バネ部材14
は、可動スクロール3の中心に対し円周方向の力を受け
るが円周方向の変形に対するバネ定数を大きく設定して
いるため、可動スクロール3の自転量を小さく抑えるこ
とが可能である。
ャフト等の加工誤差による偏心量のばらつきの吸収につ
いて説明する。ここで、クランクシャフト4の中心をシ
ャフト中心、クランク部15の中心をクランク中心、補
助クランクシャフト5の一方のピン部5bの中心を補助
シャフト中心、他方のピン部5aの中心を補助クランク
中心、図2におけるクランクシャフト4の偏心量をRk
1、図4における補助クランクシャフト5の偏心量をR
k2とすると、通常、Rk1とRk2は等しい。しか
し、図6において加工誤差によりRk1とRk2の大き
さが異なる場合、クランク中心と補助クランクの間にバ
ネを挿入し中心間の距離を伸縮可能としてあればクラン
ク運動が可能である。即ち、バネ部材14が径方向に変
形できれば可動スクロールの公転運動は可能であるが、
バネ部材14の径方向のバネ定数は小さくしてあるので
バネ部材の径方向の変形に必要な力は小さい。従って、
バネ部材は径方向に容易に変形し、円滑な運転が可能で
ある。以上の作用の一例として円周方向と半径方向のバ
ネ定数を同一にした場合の可動スクロールの自転量は
1.0°(度)なのに対し、円周方向より半径方向のバ
ネ定数を小さくした場合の可動スクロールの自転量は
0.1°(度)と小さくできる。従って、本発明は円滑
な公転運動を可能にすると共に、可動スクロールの自転
量を小さくできるので、可動スクロールと固定スクロー
ルの歯間クリアランスを小さくすることができ、体積効
率の低下を防止することができる。
においては板バネ部材14は板に曲率の異なる湾曲を施
して円周方向と半径方向のバネ定数を変えていた。一
方、第2実施形態においては同じ曲率の湾曲を半径方向
より円周方向に多く加工することにより半径方向より円
周方向のバネ定数を大きく設定することができ、第1実
施形態と同様の効果を得ることができる。
おいては板バネ部材14は板を曲率の異なる湾曲を施し
て円周方向と半径方向のバネ定数を変えていた。一方、
第3実施形態においては外周が円形の軸受10を嵌込
み、該円形の軸受10にて圧縮弾性変形されるべきつぶ
ししろ23を三日月形に構成した楕円状のゴム材24を
板バネ部材14の代りに使用し、半径方向よりも円周方
向の上記つぶししろ23を大きくすることにより半径方
向より円周方向のバネ定数を大きく設定することがで
き、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
0を略波板状のバネ部材14又はゴム材24を介して円
形穴22に配設する構成としたが、軸受10,8のいず
れか一方に略波板状の板バネ部材14又はゴム部材24
を介して円形穴22又は円形孔9に配設してもよく、ま
た、軸受10,8の両方とも波板状のバネ部材14又は
ゴム部24を介して円形穴22及び軸方向孔9に配設す
る構成としてもよい。
示す縦断面図である。
バネ部材を介して軸受が配設されている状態を示す一部
欠截正面図である。
ある。
る。
る。
Claims (5)
- 【請求項1】 吸入ポートと吐出ポートを有するハウジ
ングと、端板上に形成された渦巻体からなり前記ハウジ
ング内部に固定された固定スクロール部材と、端板上に
形成された渦巻体からなり前記固定スクロール部材と中
心をずらして噛み合うように組み込まれた可動スクロー
ル部材と、前記固定スクロール部材と前記可動スクロー
ル部材とから形成された複数の作動室と、前記フロント
ハウジングに回転自在に支持されるとともにクランクシ
ャフト軸心に対して所定量偏心したクランク部を有し前
記可動スクロール部材に公転運動を与えるクランクシャ
フトと、前記フロントハウジングに回転自在に支持され
前記可動スクロール部材の公転のみを許容し自転を阻止
するために設けられた補助クランクシャフトと、前記ク
ランクシャフトと前記補助クランクシャフトの加工誤差
吸収手段として前記可動スクロール部材に組み込まれた
弾性体を用い、該弾性体は径方向のバネ定数は小さく、
且つ、円周方向のバネ定数は大きくなっていることを特
徴とするスクロール型圧縮機。 - 【請求項2】 前記可動スクロール部材の回転中心に対
し径方向のバネ定数を小さくし円周方向のバネ定数を大
きくした前記クランクシャフトと補助クランクシャフト
の加工誤差吸収手段である弾性体として、径方向より円
周方向の曲率を大きくした湾曲した板バネ材を用いるこ
とを特徴とする請求項1記載のスクロール型圧縮機。 - 【請求項3】 前記可動スクロール部材の回転中心に対
し径方向のバネ定数を小さくし円周方向のバネ定数を大
きくした前記クランクシャフトと補助クランクシャフト
の加工誤差吸収手段である弾性体として、径方向より円
周方向に多数の湾曲を設けた板バネ材を用いることを特
徴とする請求項1記載のスクロール型圧縮機。 - 【請求項4】 前記可動スクロール部材の回転中心に対
し径方向のバネ定数を小さくし円周方向のバネ定数を大
きくした前記クランクシャフトと補助クランクシャフト
の加工誤差吸収手段である弾性体として、径方向より円
周方向のつぶししろを大きくした楕円状ゴム材を用いる
ことを特徴とする請求項1記載のスクロール型圧縮機。 - 【請求項5】 前記加工誤差吸収手段としてフロントハ
ウジングに組み込まれたシャフト回転中心に対し径方向
のバネ定数を小さくし円周方向のバネ定数を大きくした
弾性体を有することを特徴とする請求項1から4のいず
れか1項に記載のスクロール型圧縮機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05565396A JP3598638B2 (ja) | 1996-03-13 | 1996-03-13 | スクロール型圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05565396A JP3598638B2 (ja) | 1996-03-13 | 1996-03-13 | スクロール型圧縮機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09250463A true JPH09250463A (ja) | 1997-09-22 |
JP3598638B2 JP3598638B2 (ja) | 2004-12-08 |
Family
ID=13004809
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05565396A Expired - Fee Related JP3598638B2 (ja) | 1996-03-13 | 1996-03-13 | スクロール型圧縮機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3598638B2 (ja) |
Cited By (9)
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---|---|---|---|---|
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BE1023436B1 (nl) * | 2014-11-07 | 2017-03-20 | Anest Iwata Corporation | scroll-fluïdummachine |
-
1996
- 1996-03-13 JP JP05565396A patent/JP3598638B2/ja not_active Expired - Fee Related
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US9719510B2 (en) | 2014-11-07 | 2017-08-01 | Anest Iwata Corporation | Scroll fluid machine including pins and guide rings |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3598638B2 (ja) | 2004-12-08 |
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