JPS58222901A - 容積式流体機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は固定スクロール部材のうず巻部と可動スクロー
ル部材のうず巻部とを偏心してかみ合せ、可動スクロー
ル部材のうず巻部を公転させて両うず巻部間に形成され
る密閉空間を中心方向へ移動させながら容積を減縮して
中心部から圧縮流体を吐出させるようにした容積（スク
ロール）式圧縮機、あるいは前記可動スクロール部材の
公転方向を逆にして前記密閉空間を外方へ移動させ々か
ら容積を膨張するようにした膨張機、さらに前記圧縮機
と逆の原理により圧縮流体を回転運動に変換するための
流体モータ等の容積式流体機械に関す■ るものである。　　　　　　・ 従来、スクロール式流体機械においては、第８図の断面
図に示すように可動スクロール部材９のうず巻部９Ｃと
固定スクロール部材１５のうず巻部１５１）とのそれぞ
れの端面幅＼Ｖ’１．Ｗ２は同じであり、可動ヌクロー
ル部材９のうず巻部９（５の端面を固定スクロール部材
１５の基板１５ａに、そして固定スクロール部材１５の
うず巻部１５１）の端面を可動スクロール部材９の基板
９ａにそれぞれ接触させるようにしていたが、製作面に
おける寸法公差によって、いずれか一方の側のうず巻部
端面とその対向する基板との間に間；掠Ｇが生じていた
。

ところが、」−記両うず巻部の接合構造は、たとえぞの
端面に間隙が存していてもそこでのシール性を確保する
ため、うず巻部の端面幅を大きくしていたので、可動ス
クロール部材９の重量が太きくなってバランスウェイト
の重量を太きくしなければならず、慣性モーメントが大
きくなって消費　　　　　　　）３．。

動力が多くなり、さらに流体機械の総重量が太きくなる
という欠陥があった。又、可動スクロール部材９のうず
巻部９Ｃ端面の摩擦損失が犬きくなるという欠陥があま
た。

本発明の目的なノール性を低下させることなく、可動ス
クロール部材、バランスウェイトさらには械械全体の重
量を小さくすることができるとともに、運動部の慣性モ
ーメントを小さくして起動）・ルク及び起動時の衝撃を
緩和し、消費動力を少なくすることができる容積式流体
機械を提供することにある。

以下、本発明をスクロール圧縮機に具体化した一実施例
を第１図〜第５図について説明すると、十ツタハウジン
グ１の左端部にはフロント−゛ウジフグ２が一体的に設
けられ、右端面にはリヤ・・ウジング３が図示しない複
数本の締付ボルトニより固定されている。

フロントハウジング２の中央部には円筒状のボス部４が
一体に形成され、その中心孔４ａＫは左右一対のラジア
ルボールベアリンダ５により回転軸６が支承され、外端
部において駆動源に接続される。又、回転軸６とボス部
４の間にはンヤフトンール機構、１、が介装されており
、この／−ル機構７を収納する／−ル室Ｓの上部と連通
ずるように前記ボス部４の基端上部には冷媒ガスの導入
孔４１）が設けられている。

前記回転軸６の内端部には偏心軸８が連結されており、
この偏心軸８上ｌＬは可動スクロール部拐９を構成する
円形状をなす基板９ａの背面中心部に一体的に形成した
ボス部９１）がラジアルニードルベアリング１０を介し
１回転可能に支承されている。前記可動スクロール部材
９の前面には第４図に示すようにうす巻部９Ｃが一体的
に形成されている。

一方、センタハＩクジング１の内周面には環状の係上段
部１ａが形成され、この段部に対し可動スクロール部材
９の自転防止を行なう固定リング１１の外周縁がキー１
２により回動不能に係合されている。この固定リング１
１により前記セ／タノ凡ウジフグ１内部は２つの室すな
わちボス部４側の吸込室Ａと可動スクロール部材９側の
作動室Ｂとに区画形成されており、吸込室Ａにはフロン
ト・・ウジング２の外周」一部に貫設した吸入口２ａｌ
’Ｃより外部回路から冷媒ガスが導入される。さらに、
固定リング１１の外側部には第２図に示すように吸入通
路１１１）が４箇所に設けられ、吸込室Ａから作動室Ｂ
へ冷媒ガスが導入される。

前記可動スクロール部材９の基板９ａ背面には第１〜３
図に示すように上下方向に幅広の自転防止用のガイド溝
９　ｄが刻設され、前記固定リング１１の油面には第２
，３図に示すように左右方向に幅広の自転防止用のガイ
ド溝１１ａが刻設されている。そして１、前記一方のガ
イド溝９　＋１には第３図に示すように四角環状をなす
自転防止リング１３の右側面が」二下方向の摺動可能に
係合され、他方のガイド溝ｔｉａには前記自転防止リン
グ７３の左側面が第２図に示すように左右方向のスライ
ド可能に係合されている。

従って、前記回転軸６Ｆｊより偏心軸８が一定の円軌跡
を描きながら第２図において反時計回り方向へ回転され
ると、一体重に形成された自転防止リング１３の」−下
２辺が固定リング１１のガイド溝１１ａに規制されてい
るので、自転防止リング１３はガイド溝ｉｉａに沿って
左方へ真直ぐに平行移動され、このため基板９ａのガイ
ド溝９　ｄも上下同じ方向に保持され、可動スクロール
部材９の自転は防止される。

前記回転軸６の内端部には、可動スクロール部材９の公
転運動を円滑に行なうためのバランスウェイト１４が固
着されている。

前記リヤ・・ウジング３の前端面には、固定スクロール
部材１５を構成する円形状の基板１５ａの外周後端縁が
当接されている。この基板１５ａの１１　・ 前面には第４図に示すようにうず巻部１５１）が前記可
動スクロール部材のうず巻部９Ｃと常時２箇所以」−で
局部的に接触するように一体的に固着されている。又、
前記基板’＋５ａのほぼ中心部にはリヤハウジング３の
中心部において隔壁３ａと同基板１５）Ｌによって形成
される吐出室０へ圧縮された冷媒ガスを吐出し得る吐出
通路？５Ｃが透設されている。前記吐出室Ｃ内には前記
吐出通路１５　ｃと対応して球状の吐出弁１６がバネ１
７によって該通路１５　Ｃ，へ圧接保持されている。

従って、前記偏心軸８により可動スクロール部材９のう
ず巻部９　（ｉが固定スクロール部材１５のうず巻部１
５１）に局部的に接触しながら第４図時割回り方向へ公
転されると、両うず巻部９Ｃ９１５Ｉ＋の接触部がうず
巻部１５１Ｊの内周面上を中心へ向って移動し、このた
め２つの接触部によって形成される密閉空間Ｐ１，１）
２（第４図点を施した部分）が徐々Ｖｃ取り込・んた冷
媒ガスを圧縮しながら中心部へ移動され、吐出通路１５
０がら吐出室Ｃへ吐出され、さらにリヤハウジング３の
上部に設けた吐出口３１３から外部回路へ圧送される。

前記リヤハウジング３の隔壁３ａ外側には、環状に中間
圧室りが設けられていて、該中間圧室りと前記密閉空間
１〕２を連通するように、前記固定スクロール部材１５
の基板１５ＦＬには小孔１５（１が設けられている。

従って、可動スクロール部材９が公転されて圧縮作用が
行なわれているときには、前記密閉空間Ｐ２から吸入圧
と吐出圧との中１７１圧の流体が小孔１５（ｌを通って
前記中間圧室りへ圧入され、この中間圧及び前記吐出室
Ｃの吐出圧によって固定スクロール部材１５の基板１５
ａが第１図においてフロント側へ押圧され、可動スクロ
ール部材９に対し固定スクロール部材１５が圧接される
。

次に、本発明の要部である可動スクロール部材９と固定
スクロール部材１５の接合構造について第５図を中心に
説明する。

前記可動スクロール部材のうず巻部９にの端面幅Ｗ１は
、固定スクロール部側のうず巻部１５１）の端面幅Ｗ２
よりも小さく設定されている。又、前記うず巻部９Ｃの
基板９ａからの高さＨ１は、うず巻部１５１１の基板ｉ
ｓａからの高さ■２よりも大きく設定されてい又、うず
巻部９Ｃの端面が基板１５　ａに接触し、うず巻部１５
１１の端面と基板９１１との間には微小な間隙Ｇが生じ
るようにしている。

従って、圧縮動作が行なわれているときには、中間圧室
り及び吐出室Ｃの圧力により可動スクロール部側９に対
し固定スクロール部材１５が圧接されているので、可動
側のうず巻部９Ｃ端面が固定側の基板１５ａＫ強く圧接
されてシール性が高まり、このため第４図においで密閉
空間Ｐ１から作動室Ｂ側への流体の漏洩が少なくなる。

従って、可動側のうず巻部９の厚さ□を薄くしたことに
よるシール性の低下はない。

又、圧縮作用中は先行する密閉空間Ｐ１から前記間隙Ｇ
を通って後続の密閉空間Ｐ２へ流体が漏洩しようとする
が、これは間隙Ｇの幅（うず巻部１５１〕端面幅Ｗ２と
同じ）を小さくしていないので、シール性が低下するこ
とはなく、前記流体の漏洩はそれほど問題にならない。

さて、本発明実施例においては、可動スクロール部材の
うず巻部９Ｃ端面幅ｗ１を固定スクロール部材のうず巻
部１５１）端面幅ｗ２よりも小さくするとともに、うず
巻部９ｃの高さ■１をうず巻部１５１）の高さｉ（２よ
りも高くし、かつ圧縮作用時に固定スクロール部材１５
を可動スクロール部材９へ押圧するようにしたのでシー
ル性を低下させることなく可動スクロール部材９の重量
を小さくすることができる。このためバランスウェイト
１４の重量も小さくして可動部の総重量を小さくでき、
慣性モーメントを小さくして動力損失を少　　　　　　
　−１なくでき、又うず巻部９ｃ端面の接触面を少なく
して摩擦抵抗を少くしこの点からも消費動力をダウンさ
せることができる。

なお、本発明は次のような実施例で具体化することも可
能である。

（１）第６図に示すように、固定側のうす巻部１５ｂ端
面に対し、うず巻方向に溝１５ｅを設け、該溝１５０に
シール部（第１Ｂを収容して可動側の基板９ａに接触さ
せること。このようにすれば、間隙Ｇのシール性が向上
するものとなる。

（２）第７図に示すようにうず巻部９０の端面中間部に
溝９Ｌ！を設けて、有効端面幅Ｗ１を小さくしたりする
こと。なおこのときうず巻部９Ｃとうず巻部１５１）の
厚さは等しくしても、また前者の方を薄くしても実施可
能である。

（３）前述したスクロール圧縮機以外に膨張機あるいは
流体モータ等に応用すること。

以」―詳述したように本発明は、可動スクロール部材の
うず巻部の端面幅を固定スクロール部材のうず巻部の端
面幅よりも小さくするとともに、可動側うず巻部の高さ
を固定側うず巻部の高さよりも若干高くして固定側うず
巻部の端面と可動スクロール部材の基板との間に微小間
隙を設け、さらに固定スクロール部側と可動スクロール
部側とを互に接圧させたことにより、シール性を低下さ
せることなく、可動スクロール部材、バランスウェイト
さらには機械全体の重量を小さくすることができるとと
もに、運動部の慣性モーメントを小さくして起動トルク
及び起動時の衝撃を緩和し、消費動力を少なくすること
ができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明をスクロール圧縮機に具体化した一実施
例を示す中央部縦断面図、第２図は第１図のＸ−Ｘ線断
面図、第３図は固定リング、自転防止リング及び可動ス
クロール部材の縮小分解斜視図、第４図は第１図のＹ−
Ｙ線断面図、第５図は可動及び固定側のうず巻部の接合
構造を示す断面図、第６図及び第７図けうず巻部の接合
構造の別例を示す断面図、第８図は従来のうず巻部の接
合構造の別例を示す断面図である。 可動スクロール部＃９、基板９ａ、うず巻部９（゛、固
定スクロール部材１５、基板１５．ａ、うず巻部１５１
１゜ 特許出願人　　　　　株式会社豊田自動織機製作所代　
理　人　　　　弁理士　　恩　１）博　宣第２図 １り 第６ 第４図 哨６図 両図面無し 図 第７ 一↑ 第８図 □−］１ 園モ・ ６− ′＞Ｗｌ う １

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ　ハウジングのフロント側端面はぼ中心部に回転軸を
   回転可能に貫通支承し、この回転軸の内端に固着された
   偏心軸に対し可動スクロール部材を相対回転可能に支承
   し、前記ハウジング内には前記可動スクロール部材の自
   転防止用固定リングを配設し、さらに・・ウジングのリ
   ヤ側には固定スクロール部材を設置してそのうず巻部と
   可動スクロール部材のうず巻部を少なくとも２箇所以上
   で部分接触した状態で重ね合せ、流体の圧縮・膨張ある
   いけ流体圧力を回転運動に変換し得るようにした容積式
   流体機械において、前記可動スクロール部材のうず巻部
   の端面幅を固定スクロール部材のうず巻部の端面幅より
   も小さくするとともに、可動側うず巻部の高さを固定側
   うず巻部の高さよりも若干高くして固定側うず巻部の端
   面と可動スクロール部利の基板との間に微小間隙を設け
   、さらに固定スクロール部材と可動スクロール部材とを
   互に接圧させたことを特徴とする容積式流体機械。 ２　可動スクロール部材のうず巻部の端面幅は、その幅
   方向両側縁を切欠いて幅狭に形成されている特許請求の
   範囲第１項記載の容積式流体機械。 ３　可動スクロール部材のうず巻部の端面幅は、その中
   央部に凹設したうず巻方向の溝によって実質的に幅狭に
   形成されている特許請求の範囲第１項記載の容積式流体
   機械。 ４　固定スクロール部材のうず巻部の端面は、その中央
   部にうず巻方向の溝を有し、該溝には可動スクロール部
   材の基板に接触するシール材が収容されている特許請求
   の範囲第１項、記載の容積式流体機械。 ５　固・定スクロール部材はリヤハウジング側に設けら
   れた中間圧室及び吐出室の圧力によって可動スクロール
   部材に圧接されている特許請求の範囲第１項記載の容積
   式流体機械。