KR0125461B1

KR0125461B1 - 동적 평형이 유지되는 동시 궤도 선회 스크롤 및 2개의 커플링을 동적 평형화하는 방법

Info

Publication number: KR0125461B1
Application number: KR1019930015894A
Authority: KR
Inventors: 더블류. 부시 제임스
Original assignee: 스티븐 이. 리바이스; 캐리어 코포레이션
Priority date: 1992-08-18
Filing date: 1993-08-17
Publication date: 1997-12-23
Also published as: US5281114A; JPH06159264A; KR950006252A; EP0584036B1; DE69305457T2; JP2750075B2; EP0584036A1; DE69305457D1

Abstract

동시 선회 궤도 부재들은 고정된 각 관계로 고정된 각 관계로 유지된다. 회전 방지 구조물들은 스크롤 부재들중의 하나가 분할판에 대해 궤도 선회 운동하는 것을 제한한다. 제1실시예의 경우, 스크롤 부재들이 공통 비회전 구조물과 상호 작용하고, 제2실시예의 경우, 다른 스크롤이 크랭크 케이스와 상호 작용하는 비회전 구조물과 상호 작용한다. 스크롤 부재들은 다른 반경의 궤도로 궤도 선회한다.

Description

동적 평형이 유지되는 동시 궤도 선회 스크롤 및 2개의 커플링을 동적 평형화하는 방법

제1도는 본 발명에 따른 스크롤 압축기의 수직 부분 단면도.

제2도는 제1커플링 부재의 평면도.

제3도는 제2도의 선 3-3을 따라 도시한 단면도.

제4도는 제2커플링 부재의 단면도.

제5도는 본 발명의 비회전 커플링에 대한 질량 변위 다이아그램.

제6도는 본 발명에 따른 회전 운동 질량의 불균형과 사인 곡선 모양의 왕복 운동 질량을 조합한 다이어그램.

제7도는 본 발명의 제2실시예에 따른 변형된 스크롤 압축기의 수직 부분 단면도.

제8도는 제7도의 실시예의 제1커플링 부재의 평면도.

제9도는 제7도의 실시예의 비회전 커플링에 대한 질량 변위 다이아그램.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 스크롤 압축기, 12 : 케이싱,

16 : 흡입실,17 : 배출실,

20 : 크랭크 케이스, 22 : 크랭크 축,

24,30,130 : 울덤 커플링,26 : 제1스크롤,

28 : 제2스크롤,32 : 분할판,

36,37 : 시일,42 : 볼트,

50 : 격실.

펌프, 압축기 또는 팽창 장치와 같은 스크롤 기계에 있어서 스크롤 부재들 사이에는 한 부재가 다른 부재에 대해 궤도 선회하는 기본적인 상호 작용을 한다. 다른 스크롤 부재에 대해 궤도 선회하는 스크롤 부재는 일반적으로 궤도 선회 스크롤(orbiting scroll)이라고 한다. 공지 기술의 경우, 두 스크롤 부재가 모두 회전하는 구성, 두 스크롤 부재가 모두 궤도 선회하는 구성, 어느 하나의 스크롤 부재가 고정되거나 단지 축방향 운동만을 할 수 있는 구성이 있다. 두 스크롤 부재가 모두 궤도 선회하지만 반경은 다른 종래 기술이, 여러가지 실시예를 개시하고 있는 미합중국 특허 제3,874,827호에 개시되어 있다. 구체적으로, 상기 특허의 제15도에는 동시 궤도 선회 스크롤 형상의 변형된 형상이 개시되어 있는데, 이 경우 2개의 올덤 커플링이 사용되고 있다. 하나의 올덤 커플링은 스크롤들 사이에 키이 묻힘 되지만 스크롤 부재들 내에 위치한다. 그러나, 기본적으로, 사익 특허에 개시된 실시예는, 고정 궤도를 갖고, 작은 제2도에서 뿐만 아니라 축방향으로도 운동할 수 있는 피동 스크롤을 구동시키는 구동 제1궤도 선회 스크롤을 구비한다. 상기 피동 스크롤은, 제2궤도의 중심에 해당하는 위치에 피동 스크롤을 위치시키는 경향이 있는, 탄성 재료 부재 뿐만 아니라 구동 스크롤과 피동 스크롤을 축방향 맞물림시키는 배출 압력에 의해 작동된다. 상기 피동 스크롤은 궤도를 비원형이 되게 만들 수 있는 탄성 재료 부재의 편향을 받는 궤도 선회 운동으로 이동한다. 상기 특허의 개시된 실시예에 있어서, 압축기는 스크롤 위쪽에 모터를 구비한 개방 구동형으로 되어 있다.

본 발명은 2개의 궤도 선회 스크롤을 구비하는 스크롤 기계에 관한 것이다. 제1올덤 커플링은, 제1실시예의 경우 스크롤들 사이에 키이 묻힘 되고, 제2실시예의 경우 제1궤도 선회 스크롤과 크랭크 케이스 사이에 키이 묻힘 된다. 각 실시예에서, 제2커플링은 제2자유 스크롤과 파일로트 하우징 또는 고정 구조물 사이에 키이 묻힘되어 있다. 제2커플링은 각 커플링의 질량 변위량이 동일하도록 제1커플링보다 약간 더 큰 질량을 갖게 만들어지도록 더 작은 제2궤도를 통해 왕복 운동한다. 제2스크롤은, 이 제2스크롤을 제2궤도를 통과하는 운동으로 안내 및 지지해서 반경 방향 컴플라이언스력(compliance)을 제공하는 파일로트 링의 내부 표면과 상호 작용한다. 중간 및 방출 압력이 제2스크롤에 작용해서 제2 및 제1궤도 선회 스크롤은 크랭크 케이스 상에서 가동한다. 크랭크 케이스, 및 일체식 파일로트 링을 갖는 분할판은 서로 볼트 체결되어 제1스크롤과 제2스크롤 그리고, 이 스크롤 사이의 비회전 구조체를 유지한다.

올덤 커플링 또는 기타 비회전 왕복 운동 장치를 구비한 스크롤 압축기들의 경우, 왕복 운동 불균형은 회전 평형추를 사용함으로써 기껏해야 절반만 평형이 이루어질 수 있다. 본 발명의 동시 궤도 선회 스크롤의 설계의 경우, 평형 유지를 위해 2개의 별도로 왕복 운동하는 올덤 커플링들이 있다.

기본적으로 스크롤 기계에는 일정한 각도 관계를 유지되는 동시 궤도 선회 스크롤 부재가 마련된다. 상기 스크롤 부재들 각각은 비회전 구조체와 상호작용하며, 함께 고정되어 있는 분할판, 파일로트 링 및 크랭크 케이스에 의해 한정된 조립체 내에 위치된다. 상기 비회전 구조체는 2개의 올덤형 커플링들을 구비한다. 제1커플링은 제2자유 궤도 스크롤과 파일로트 하우징 또는 고정 구조물 사이에 키이 묻힘된다. 제1실시예의 경우 제2커플링이 스크롤들 사이에 키이 묻힘되고, 제2실시예의 경우 제2커플링은 제1궤도 스크롤과 크랭크 케이스 또는 고정 구조물 사이에 키이 묻힘된다. 2개의 커플링의 상호 작용은 회전 불균형 효과를 발생시키게 된다. 그러한 회전 불균형은, 동적 평형이 유지되는 스크롤 조립체를 얻기 위해, 통상의 회전 평형추에 의해 충분히 평형이 이루어질 수 있다.

제1도에서 도면 부호 10은 하측부 기밀 스크롤 압축기를 나타낸다. 스크롤 압축기(10)는 상부 덮개(12-2)가 있는 주 본체(12-1)를 갖는 셸 또는 케이싱(12)를 구비한다. 분할판(32)은 상기 셸(12)을 흡입실(16)과 배출실(17)로 분할한다. 크랭크 케이스(20)는 주 본체(12-1)내에 용접 및 기타 적당한 방법으로 고정되며, 반대측에 모든 키이들을 갖고 있는 올덤 커플링(30)의 평탄면을 활주식으로 지지하면서 통상의 방식으로 지지한다. 크랭크 축(22)은 편심 위치된 요홈(22-1)내에 제1 또는 구동 스크롤(26)의 허브(26-3)를 수용한다. 크랭크 축(22)은 도시된 것처럼 크랭크 축과 일체로 되어 있거나 또는 별도의 부품으로 되어 있는 평형추(22-2)를 갖는다. 제1 또는 구동 스크롤(26)은 크랭크 케이스(20)에 의해 지지되며 올덤 커플링(30)과 통상의 방식으로 상호 작용한다. 크랭크 축(22)은 제1 또는 구동 스크롤(26)을 정해진 반지름으로 구동시킨다. 제1 또는 구동 스크롤(26)은 제2 또는 피동 스크롤(28)의 랩(28-1)과 상호 작용하는 랩(26-1)을 갖는다. 또한, 제2 또는 피동 스크롤(28)은 스크롤(26,28)들 사이에서 상대적인 궤도 선회 운동이 가능하도록 올덤 커플링(30)과 상호 작용한다. 제2올덤 커플링(24)은 분할판(32)과 제2 또는 자유스크롤(28) 사이에 위치한 다. 제1도에서 올덤 커플링(24,30)은 짝 키라기 보다는 단일 키이 및 인접 키이로 도시됨을 주목해야 한다.

제2도 및 제3도를 참고하면, 올덤 커플링(30)은, 비대칭이고, 모든 키이들이 커플링(30)의 동일 측면에 위치하고, 키이의 쌍은 높이가 다르다는 점에서 종래의 형상과 다르다는 것을 알 수 있다. 특히 올덤 커플링(30)은 구멍(30-1)과, 대향된 짧은 키이(30-2,30-3)와, 대향된 긴 키이(30-4,30-5)를 구비한다.

제4도를 참고하면, 올덤 커플링(24)은 대체로 통상적인 형상으로 되어 있다는 것을 알 수 있다. 특히 구멍(24-1)에 대해 대체적으로 직경 방향으로 위치된 2쌍의 키이가 있다. 치수 요건을 감소시키기 위해서는 한 쌍의 키이를 구멍(24-1)의 직경이 아닌 위치에 위치시킬 수 있다. 한 쌍의 키이가 커플링(24)의 각 측면에 위치되며 각 쌍의 직경은 90°로 위치된다. 제4도에서 알 수 있는 바와 같이, 키이(24-2)와 키이(24-3)만이 가시적이다. 키이(24-4)와 키이(24-5)는 가상선으로 도시되어 있다.

제1스크롤(26)과, 제2스크롤(28)과, 올덤 커플링(24,30)은 크랭크 케이스(20)와 분할판(32) 사이의 제 위치에 유지된다. 특히, 도시된 바와 같이, 분할판(32)은 배출구(28-3)와 배출실(17)사이에 연장된 배출 통로(32-1)를 구비한다. 환형 표면(32-2)의 상기 배출 통로(32-1)의 둘레를 감싸고, 또한 제2스크롤(28)에 의하여 유지되는 O링 또는 기타 적당한 시일 (36,37)에 맞물린다. 구멍(32-3)은 제2스크롤의 축방향 길이의 대부분에 해당하는 축방향 길이를 가지며, 이에 따라 상기 구멍(32-3)은 파일로트 링 또는 표면을 형성한다. 견부(32-4)가 구멍(32-3)을 둘러싼다. 원주 둘레 방향으로 이격된 레그(32-5)는 견부(32-4)로부터 연장되며, 그 내부 표면(32-6)은 구멍(32-3)보다 큰 직경 방향 간극을 마련한다. 파일로트 링의 역할을 하는 구멍(32-3)이 제2스크롤(28)을 둘러싼다. 제2스크롤(28)은 기부(28-2)를 갖고 있으며, 내부 및 외부 환형요홈들은기부(28-2)의 표면에 형성되어 O링 또는 기타 적당한 시일(36,37) 각각을 수용한다. 하나 이상의 유동 제한 통로(28-4)가 기부(28-2)를 관통하여 시일(36)과 시일(37)사이의 한 지점에서부터 인접한 랩(28-1)들 사이의 한 지점까지 연장된다.

스크롤 압축기(10)를 조립함에 있어서, 구멍(30-1)과 돌출부(20-1)사이에 간극이 생기도록 크랭크 케이스(20)를 먼저조립하고, 올덤 커플링(24)을 중앙 환형돌출부(20-1)위에서 장착시킨다. 제3도를 참조하면, 키이(30-4,30-5)들이 키이(30-2,30-3)보다 더 긴 것을 알 수 있다. 제1궤도 선회 스크롤(26)은 키이(30-2)가 슬롯(26-4)내에 수용되고 키이(30-3)가 (도시되지 않은)직경 방향으로 위치한 슬롯 내에 수용되도록 제 위치에 장착된다.

제1궤도 선회스크롤(26)이 제 위치에 장착될 때 짧은 키이(30-2,30-3)가 기부(26-2)의 배면 상의 대응하는 슬롯 내에 위치하며 키이(30-4,30-5)들은 기부(26-2)위쪽에 축방향으로 연장함을 알 수 있다. 그 다음 제2스크롤(28)이 제위치에 장착되어 랩(28-1)이 랩(26-1)에 대해 작동 가능하게 위치된다. 또한, 제2스크롤(28)내에 형성된 대응 슬롯들도 긴 키이(30-4,30-5)를 작동 가능하게 수용하도록 위치되어 슬롯(28-5)만이 키이(30-4)를 수용함을 알 수 있다. 시일(36,37)이 기부(28-2)의 배면에 형성된 대응 홈 내에 위치된다. 올덤 커플링(24)은 키이(24-4)가 슬롯(28-6)내에 수용되고 반대편에 위치한 키이(24-5)가 (도시되지 않은)대응슬롯(28-6)내에 수용되도록 제 자리에 장착된다. 분할판(32)은 키이(24-2)가 슬롯(32-5)내에 수용되고 키이(24-3)가 (도시되지 않은)반대편에 위치한 슬롯 내에 수용되고 제2스크롤(28)이 구멍(32-3)내에 수용되고 올덤 커플링(24,30)이 레그(32-5)에 의해 형성된 공간 내에 수용되도록 위치된다. 대응하는 세트의 구멍(32-7)과 구멍(20-3)이 정렬되고 볼트(42)가 상기 구멍들 안으로 체결된다. 그 다음에, 최종 펌프 구조물이 주 케이싱(12-1)내에 고정된다. 이렇게 조립되면, 제1스크롤(26)이 크랭크 축(22)의 축(A-A)과 허브(26-3)의 축(B-B)사이의 거리와 동일한 반경을 갖는 원호 내에서 궤도 선회 운동을 할 수 있다. 제2스크롤(28)은 구멍(32-3)과 기부(28-2)의 직경의 차와 동일한 직경을 갖는 원호을 통하여 궤도 선회 운동을 할 수 있다.

작동시에, 모터(60)가 크랭크 축(22)를 구동시키므로 크랭크 축(22)는 제1스크롤(26)의 편심 위치된 허브(26-3)를 유지하는 축(A-A)을 중심으로 회전한다. 제1스크롤(26)이 올덤 커플링(30)과 상호작용하므로, 제1스크롤(26)이 축(A-A)과 축(B-B)사이의 거리와 동일한 궤도 선회 반경으로 크랭크 축(22)에 의하여 구동될 때, 상기 제1스크롤(26)은 궤도 선회 운동을 유지하게 된다. 제1스크롤(26)의 랩(26-1)과 제2스크롤(28)의 랩(28-1)이 상호 작용해서 흡입실(16)로부터 나온 가스 체적의 흐름을 차단해서 압축하고, 이렇게 압축된 가스는 배출구(28-3)와 배출 통로(32-1)를 연속적으로 통과해서, 압축가스를 (도시하지 않은)출구를 거쳐 냉각 장치로 통과시키는 배출실(17)로 들어간다. 가스가 압축되면 그 최종 압력은 스크롤(26,28)에 작용해서 이 스크롤들을 축방향과 반경 방향으로 분할하려는 힘이 된다.

제2스크롤(28)의 반경 방향 운동은 파일로트 링으로 작용하는 구멍(32-3)의 내부 환형 표면과 상호 작용하는 기부(28-2)에 의해 제한된다. 또한, 올덤 커플링(30)은 제1스크롤(26) 및 제2스크롤(28)과 상호 작용하고 올덤 커플링(24)은 분할판(32) 및 제2스크롤(28)과 상호작용해서 제2스크롤(28)의 반경 방향 운동을 제1스크롤(26)에 대한 궤도 선회 운동으로 제한한다. 기부(28-2)의 직경과 구멍(32-3)의 직경의 차이가 제2스크롤(28)의 궤도 선회 직경을 결정하기 때문에, 설계되는 제2스크롤(28)의 궤도 선회 직경이 증가될 수 있으며, 필요한 경우 제1스크롤(26)의 궤도 선회 직경보다 크거나 같게 할 수 있다. 그러나, 제2스크롤(28)의 궤도 선회 직경이 증가하는 경우, 올덤 커플링(24)의 질량 변위량이 올덤 커플링(30)의 변위량과 동일해지도록 조정되어야 한다. 스크롤(26,28)들의 축방향 분할은 크랭크 케이스(20)에 볼트(42) 또는 다른 적절한 수단에 의해 체결된 분할판(32)의 환형 표면(32-2)에 의하여 제한된다. 스크롤(26,28)들의 축방향 분할은 환형 격실(50)내의 유체 압력 및 시일(36)과 배출구(28-3)사이의 기부(28-2)상에 작용하는 배출 압력에 의해 방해된다. 환형 격실(50)은 분할판(32)과 제2스크롤(28)사이에 위치되며, 그 내부 경계는 시일(36)에 의하여 한정되며, 그 외부 경계는 시일(37)에 의하여 한정된다. 환형 격실(50)은 하나 이상의 유체 통로(28-4)를 통하여 압축 과정 중의 중간 압력의 위치와 유체 연통된다. 그 결과, 격실(50)의 압력과 기부(28-2)상에 작용하는 배출 압력은 제2스크롤(28)이 제1스크롤(26)과 축방향 맞물림되게 제2스크롤(28)의 축방향으로 가해진다.

작동에 대해 요약하면, 제1스크롤(26)은 정해진 궤도 선회 운동으로 구동된다. 압축 과정의 유체 압력에 따라서 제2스크롤(28)의 기부(28-2)는 파일로트 표면(32-3)과 맞물림되어 유지되고, 이에 따라 올덤 커플링(30)과 제1스크롤(26)과 제2스크롤(28)의 상호 작용에 의한 제1스크롤(26)에 대한 궤도 선회운동으로 유지되면서 반경방향 운동으로 제한되고, 올덤 커플링(24)에 의해 분할판(32)에 대한 궤도 선회 운동으로 유지된다. 제2스크롤(28)은 기부(28-2)상에 작용하는 유체 압력 및 격실(50)내의 유체 압력에 의하여 제1스크롤(26)과의 축방향 맞물림이 유지된다.

상기한 내용으로부터, 올덤 커플링(24)이 크랭크 케이스(20)에 대해 고정된 분할판(32)에 관해 왕복 운동함을 쉽게 이해할 수 있다. 제1스크롤(26)이 궤도 선회하는 중에는 올덤 커플링(24)이 왕복 운동만을 하기 때문에 불균형이 따른다.

그러나, 올덤 커플링(30)은 궤도 선회하는 제1스크롤(26)에 대해 왕복 운동을 하며, 제1스크롤(26)과 제2스크롤(28)사이의 올덤 커플링(30)의 질량 변위 경로는 제5도에 도시되어 있다. 스크롤(26,28)들 사이에 상기 울덤 커플링(30)의 질량 변위경로는 실질적으로 타원형이고, 그 장축은 제1궤도 선회 직경과 거의 같고 그 단축은 제2궤도 선회 직경과 거의 같음을 이해해야 한다. 구멍(32-3)과 기부(28-2)사이의 직경 차가 변화되면 앞서 언급한 바와 같은 올덤 커플링(30)의 질량 변위경로를 한정하는 타원형도 변화될 수 있다.

올덤 커플링(30)의 변위는 제6도에 도시된 바와 같이 회전 운동 질량의 불균형과 사인 곡선 모양의 왕복 운동 질량의 조합으로 근사시킬 수 있다. 올덤 커플링(24)의 질량 변위는 사인 곡선 운동과 완전히 선형적이다. 키이 슬롯(32-8,28-5,28-6,26-4)만이 제1도에 도시된 키이 슬롯들은, 2개의 왕복 운동 성분이 실질적으로 직각이 되고 그에 따라 90°벗어난 위상에서 운동하도록, 위치한다. 올덤 커플링(24,30)의 각각의 질량은, 각 커플링의 총 질량 변위가 동일하도록, 올덤 커플링들의 왕복 운동 변위 성분에 반비례하게 정해진다.

그 결과가, 상기 2개의 왕복운동성분들은 동일 량의 회전 운동 질량 불균형을 일으키고, 그러한 불균형은 통상적인 회전 평형추에 의해 충분히 평형이 이루어질 수 있다. 또한, 올덤 커플링(24 및/또는 30)의 정렬된 쌍의 키이들은 90°이외의 각도로 교차할 수 있다. 구체적으로는, 직각으로부터 10°이내의 정렬이 이루어지면 아주 작은 잔류 불균형만이 있는 상태에서 효과적으로 작동될 수 있게 된다.

이제, 제7도를 참조하면, 제7도에는 변형된 압축기(110)가 도시되어 있다. 구조물의 모든 변형된 세부들은 제1도에 대응 구조물보다 참조 부호가 100 크게 표시되어 있다. 구조상의 주요 차이점은 제1 또는 궤도 선회 스크롤(26)을 제1도에서와 같이 제2커플링(28)과 결합하게 하지 않고 이제 크랭크 케이스(20)와 결합하게 하는 올덤 커플링(130)에 있다.

따라서, 제7도의 실시예는 각각의 스크롤이 서로에 대해 결합되지 않고 고정된 구성 요소에 결합되어 있다. 제8도에 도시된 것처럼, 올덤 커플링(130)은 대체로 통상적인 커플링으로서, 키이(130-2)와 (130-3)은 가시적이고, 키이(130-4)와 키이(130-5)는 가상선으로 도시된다. 키이(130-2)는 슬롯(26-4)내에 수용되고, 키이(130-3)는 (도시되지 않음)반대편에 위치한 슬롯내에 수용된다. 키이(130-4)는 크랭크 케이스(20)의 슬롯(120-3)내에 수용되고, 키이(130-5)는 (도시되지 않은)반대편에 위치한 슬롯내에 수용된다.

작동시에, 모터(60)가 크랭크 축(22)를 구동시키므로 크랭크 축(22)는 제1 또는 궤도 스크롤(26)의 편심 위치된 허브(26-3)를 유지하는 축(A-A)을 중심으로 회전한다. 올덤 커플링(130)이 스크롤(26) 및 크랭크 케이스(20)와 함께 상호 작용하므로, 제1 또는 궤도 스크롤(26)이 축(A-A)과 축(B-B)사이의 거리와 동일한 궤도선회 반경으로 크랭크 축(22)에 의해 구동될 때, 상기 제1스크롤(26)은 궤도 선회운동을 유지하게 된다. 올덤 커플링(24)은 제2스크롤(28) 및 분할판(32)과 상호 작용하여, 제2스크롤(28)이 구멍(32-3)과 기부(28-2)의 직경의 차이에 의해 결정되는 궤도 선회 반경으로 분할판(32)에 대해 궤도 선회할 수 있게 한다. 제1스크롤(26)의 랩(26-1)과 제2스크롤(28)의 랩(28-1)은 상호 작용하지만, 직접 결합되어 있지는 않고, 상술한 것처럼, 제2스크롤(28)은 궤도 선회 운동을 할 수 있다. 제1스크롤(26)의 랩(26-1)은 제2스크롤(28)의 랩(28-1)과 상호 작용하고, 이러한 상호 작용의 결과로서 궤도 선회 운동이 일어난다.

랩(26-1)과 랩(28-1)의 상호 작용의 결과로서, 흡입실 (16)로부터 나온 가스의 체적이 차단되어 압축되고, 이렇게 압축된 가스는 배출구(28-3)와 배출 통로(32-1)를 연속적으로 통과해서, 압축 가스를(도시하지 않은) 출구를 거쳐 냉각 장치로 통과시키는 배출로(17)로 들어간다. 두 스크롤이 운동가능하지만, 각각의 스크롤은 고정부재와 상호 작용하는 별개의 올덤 커플링에 의해 궤도 선회 운동이 유지되고, 스크롤 랩들 사이의 접촉은 통상의 스크롤 압축기에서와 같이 압축 과정중에 유지된다.

상기한 내용으로부터, 올덤 커플링(24,130)들 각각이, 스크롤(26,28)들이 궤도 운동하는 동안에, 고정된 분할판(32) 및 크랭크 케이스(20)에 대해 왕복 운동함을 쉽게 이해할 수 있다, 올덤 커플링(24,130)들의 질량 변위 경로는 제9도에 도시되어 있다.

Claims

스크롤 압축기(10)에 있어서, 한 쌍의 정렬된 슬롯들을 갖는 제1스크롤(26)과, 한 쌍의 정렬된 슬롯들을 갖고 상기 제1스크롤과 작동 가능하게 맞물리는 제2스크롤(28)과, 크랭크 케이스(20)와, 한 쌍의 정렬된 슬롯들을 갖는 분할판(32)과, 각각의 축들이 직각으로부터 10°이내에서 교차하는 제1 및 제2쌍의 정렬된 키이들을 갖고 있는 제1환형 커플링(30,130)과, 각각의 축들이 직각으로부터 10°이내에서 교차하는 각각 한 쌍의 정렬된 키이들을 갖춘 제1 및 제2측면들을 갖는 제2환형 커플링(24)과, 상기 제1궤도 스크롤을 제1궤도 선회 운동으로 구동시키는 수단(60.22)을 포함하여; 상기 제1스크롤 상의 상기 한 쌍의 슬롯들은 상기 제1환형 커플링 쌍의 상기 제1쌍의 키이들을 수용하고 상기 제1환형 커플링 상의 상기 제2쌍의 키이들과 맞물려서 상기 제1스크롤이 궤도 선회 운동으로 유지되고, 상기 제2환형 커플링의 상기 제1측면상에 위치한 상기 제1쌍의 키이들은 상기 분할판의 상기 한 쌍의 정렬된 슬롯들 내에 수용되고 상기 제2환형 커플링 상에 위치한 상기 제2쌍의 키이들은 상기 제2스크롤(28)의 상기 한 쌍의 정렬된 슬롯들 내에 수용되어 상기 제2스크롤이 궤도 선회 운동으로 유지되고, 상기 제1 및 제2 커플링들의 변위들의 왕복 운동 성분들이 직각으로부터 10°이내에 있고 그에 따라 90°벗어난 위상으로부터 10°이내에서 운동하도록 위치되고, 상기 분할판은 상기 제2스크롤과 상호작용하여 제2스크롤을 제2궤도 선회 운동으로 제한하고, 상기 제1 및 제2커플링은 동일한 질량 변위량을 가짐으로써. 상기 제1스크롤이 구동될 때 상기 제1스크롤이 상기 제2구동 스크롤을 구동하고 상기 제1 및 제2스크롤 모두 궤도 선회 운동으로 이동하고 상기 제1및 제2커플링이 회전식 평형추에 의해 평형화될 수 있는 거의 일정한 크기의 회전 불균형을 집합적으로 발생시키는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
제1항에 있어서, 상기 제1환형 커플링(130)상의 상기 제1 및 제2쌍의 정렬된 키이들이 제1환형 커플링의 양 측면들 상에 위치하고, 상기 결합 수단은 상기 제2스크롤의 제2쌍의 정렬된 슬롯들내에 수용된 상기 제1커플링 상의 상기 제2쌍의 키이들을 포함하여, 상기 제1 및 제2스크롤들이 상기 제1커플링을 통해 결합되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
제1항에 있어서, 상기 제1환형 커플링(130)상의 상기 제1 및 제2쌍의 정렬된 키이들이 제1환형 커플링의 양 측면들 상에 위치하고, 상기 결합 수단은 상기 크랭크 케이스(120-3)의 한 쌍의 정렬된 슬롯들 내에 수용된 상기 제1커플링 수단상의 제2쌍의 키이들을 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
2개의 커플링들을 동적 평형화 하는 방법에 있어서, 피동 스크롤(28)과 고정 분할판(32)사이에 제1커플링(24)을 키이 묻힘하여, 상기 제1커플링의 변위가 사인곡선운동과 완전히 선형이 되게 하는 단계와; 상기 피동 스크롤과 구동 스크롤 사이에 제2커플링(30,130)을 키이 묻힘하여, 상기 제2커플링의 변위가 사실상 타원형이 되게 하는 단계와; 상기 제1 및 제2커플링들의 변위들의 왕복운동 성분들이 직각으로부터 10°이내에 있게 하고 그에 따라 90°벗어난 위상으로부터 10°이내에서 운동하도록 상기 커플링들의 키이 슬롯들을 위치시키는 단계와; 상기 제1 및 제2커플링들의 질량을 커플링들의 변위들의 왕복 운동 성분들에 반비례하게 치수설정하여 상기 제1도 및 제2커플링들의 각각의 질량 변위이 동일하게 되고 커플링들이 회전 평형추들을 회전시킴으로써 평형화될 수 있게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 2개의 커플링들을 동적평형화 하는 방법.
제4항에 있어서, 크랭크 케이스 상에 제2커플링을 활주 가능하게 유지하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 2개의 커플링들을 동적 평형화하는 방법.