KR19980024687A

KR19980024687A - Scroll fluid machine

Info

Publication number: KR19980024687A
Application number: KR1019970047512A
Authority: KR
Inventors: 미츠오 나카무라
Original assignee: 나카무라 시게오; 가부시키가이샤 아스카 쟈판
Priority date: 1996-09-20
Filing date: 1997-09-18
Publication date: 1998-07-06
Also published as: JPH10103260A; EP0831234A2; EP0831234A3; ID19275A

Abstract

스크롤 유체기계는 종래 스크롤 유체기계상의 구동축에 있는 궤도선회스크롤의 흔들림에 의해서 발생된 스파이럴 랩의 첨단에 있는 간극의 제어불능으로 인해 첨단시일에서의 첨단시일의 불규칙한 마모 또는 유체누출을 개량하기 위하여 구동축의 편심축부분의 축방향에서 중심에 위치된 궤도선회스크롤을 가지고 있다. 강성의 축방향 베어링은 고정스크롤과 궤도선회스크롤이 구동축상에서 축방향으로 이동되는 것을 방지하기 위하여 2위치, 즉 하나는 고정스크롤 위치에서, 다른 하나는 궤도선회 스크롤위치에서 구동축과 맞물린다.The scroll fluid machine is designed to improve the irregularity of the tip seal or the fluid leakage due to the inability to control the gap at the tip of the spiral wrap caused by the swing of the orbiting scroll on the drive shaft on the conventional scroll fluid machine. It has an orbital scroll centered in the axial direction of the eccentric shaft portion of. The rigid axial bearing engages the drive shaft in two positions, one in the fixed scroll position and the other in the orbiting scroll position, to prevent the fixed scroll and the orbiting scroll from moving axially on the drive shaft.

따라서 첨단시일상의 압력을 동일하게 함으로써 첨단시일의 상기 불규칙한 마모 또는 첨단시일에서의 유체누출을 개량한 구조는 제공되며 이에 따라 궤도선회스크롤의 원활한 궤도선회운동을 보장한다.Therefore, by providing the same pressure on the tip seal, a structure that improves the irregular wear of the tip seal or fluid leakage at the tip seal is provided, thereby ensuring a smooth orbital swing motion of the orbiting scroll.

Description

Scroll fluid machine

본 발명은 스크롤 유체기계에 사용된 궤도선회 스크롤의 구동축의 고정에 관한 것이다.The present invention relates to the fixing of the drive shaft of an orbiting scroll used in a scroll fluid machine.

도 1과 도 4는 종래의 트윈형 스크롤 유체기계를 도시하고 있다.1 and 4 show a conventional twin scroll fluid machine.

도 4를 참조하면, 편심축부분(1a)은 궤도선회스크롤(2)의 보스부분내로 회전가능하게 끼워지며 고정스크롤(3,4)은 서로 겹쳐지게 구성된 고정 및 궤도선회 스파이럴 랩(5,5,5a5a)을 이루도록 회전축부분(1b)과 조립된다. 스파이럴 랩(5,5,5a,5a)의 첨단은 스크롤(2,3,4)의 대응끝판(2,3,4)에 미끄럼이동가능하게 접촉되는 첨단시일(6)을 구비하며 이에 따라 첨단시일(6)에서의 궤도선회운동을 수행한다.Referring to FIG. 4, the eccentric shaft portion 1a is rotatably fitted into the boss portion of the orbiting scroll 2 and the fixed scrolls 3 and 4 are configured to overlap each other. It is assembled with the rotating shaft portion (1b) to form a, 5a5a. The tip of the spiral wrap 5, 5, 5a, 5a has a tip seal 6 which is slidably in contact with the corresponding end plates 2, 3, 4 of the scrolls 2, 3, 4 and thus the tip The orbital turning motion on the seal 6 is performed.

첨단시일(6)의 정상기능을 하기 위해서는 궤도선회 랩(5,5)과 고정스크롤(3,4)의 대응끝판 사이의 간극(7)과 고정스파이럴 랩(5a,5a)과 궤도선회(2)의 대응 끝판 사이의 다른 간극(7)이 동일하여야 한다. 하지만, 궤도선회스크롤(2)은 궤도선회스크롤(2)의 베어링이 모두 니들베어링(10)이므로 구동축(1)의 편심축부분(1a)상에서 축선방향으로 이동가능하다. 더욱이, 고정스크롤(3,4)은 축방향에서 구동축(1)에 고정되어 있지 않아서 볼베어링(13b)이 도 5에 X로 도시된 바와같이 축방향으로 약간 슬립되므로 스파이럴 랩(5,5,5a,5a)의 첨단에서의 간극내에서 이동가능하다.In order for the tip seal 6 to function normally, the gap 7 between the track turning wraps 5 and 5 and the corresponding end plates of the fixed scrolls 3 and 4 and the fixed spiral wraps 5a and 5a and the track turning 2 The other gaps (7) between the corresponding end plates of 한다 should be identical. However, the track swing scroll (2) is movable in the axial direction on the eccentric shaft portion (1a) of the drive shaft (1) because the bearings of the track swing scroll (2) are all needle bearing (10). Moreover, the fixed scrolls 3, 4 are not fixed to the drive shaft 1 in the axial direction so that the ball bearing 13b slightly slips in the axial direction as shown by X in Fig. 5, so that the spiral wraps 5, 5, 5a It is movable within the gap at the tip of 5a).

그러므로, 상기 2종류의 간극(7)이 동일한 위치에서 궤도선회스크롤(2)를 고정하고 유지하는 것은 어렵다.Therefore, it is difficult to fix and maintain the orbiting scroll 2 at the same position as the two kinds of gaps 7.

따라서, 궤도선회스크롤(2)은, 상기 이유, 조립기술, 관련된 부품의 가공정밀도로인해 축선방향에서 편심축부분(1a)의 어느 한쪽으로 다소간 오프셋 될 수 있다.Thus, the orbiting scroll 2 can be somewhat offset to either side of the eccentric shaft portion 1a in the axial direction due to the above reason, assembly technique, and processing precision of the related parts.

복수의 베어링을 통하여 오일시일의 편심축부분(1a)과 궤도선회스크롤(2)사이의 끼워맞춤힘이 탄성을 가진 첨단시일(6)상의 압력으로 인한 힘보다 더크므로, 어느 한쪽으로 편심되는 궤도선회스크롤(2)은 후자의 힘에 의해서 편심축(1a)상에서 이동되지 않으며, 즉 궤도선회스크롤(2)의 오프셋은 첨단시일(6)상의 압력에 의해서 개량되지 않는다.Since the fit between the eccentric shaft portion 1a of the oil seal and the orbiting scroll 2 through the plurality of bearings is greater than the force due to the pressure on the elastic tip seal 6, the track eccentric to either side The swinging scroll 2 is not moved on the eccentric shaft 1a by the latter force, that is, the offset of the orbiting scroll 2 is not improved by the pressure on the tip seal 6.

그러므로, 상술된 종래의 트윈형의 스크롤 유체 기계에서는 궤도선회스크롤(2)이 예컨대 우측에서 오프셋된 상태로 편심축부분(1a)과 조립되면, 유체기계의우측부분에서의 간극(7)이 너무작아서 첨단시일(6)상의 너무 높은 압력으로 인해 첨단시일(6)의 빠른 마모 또는 짧은 수명을 야기시키며 동시에 좌측부분에서의 간극(7)이 너무커서 간극(7)에서의 누출 또는 첨단시일(6)상의 낮은 압력으로 인해 압력부족을 야기시키는 문제점이 있다. 또한 종래의 단일형의 스크롤 유체기계에서도 상기와 같은 동일한 종류의 문제점이 있다.Therefore, in the conventional twin-type scroll fluid machine described above, when the orbiting scroll 2 is assembled with the eccentric shaft portion 1a with, for example, offset from the right side, the gap 7 at the right side of the fluid machine is too high. The high pressure on the tip seal 6 is so small that it causes a rapid wear or short life of the tip seal 6 while at the same time the gap 7 in the left part is too large to leak or tip in the gap 7. There is a problem that causes a lack of pressure due to the low pressure in the phase. There is also the same kind of problem in the conventional single scroll fluid machine.

본 발명의 목적은 상술된 결점을 제거하기 위하여 궤도선회스크롤을 축방향으로 구동축의 편심축부분의 중심에 고정시키는 구조를 구비한 스크로로유체기계를 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide a scroll fluid machine having a structure for fixing an orbiting scroll in the center of an eccentric shaft portion of a drive shaft in the axial direction to eliminate the above-mentioned drawbacks.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 고정스크롤이 강성의 축방향 베어링에 의해서 구동축의 회전축부분에 고정되고 궤도선회스크롤이 다른 강성의 축방향 베어링에 의해서 구동축의 편심축부분에 고정되어 궤도선회스크롤이 구동축상에서 축방향으로 이동하는 것을 방지하는 구조를 채용한다. 이러한 구조는 스파이럴 랩의 첨단에서의 간극이 균일하게 유지되고 첨단시일 상의 압력이 균일하게 되도록 보장하며 이에 따라 압축과정중에 충분한 효과를 달성하는 상태와 함께 원활한 궤도선회운동을 보장한다.In order to achieve the above object, the present invention is a fixed scroll is fixed to the rotating shaft portion of the drive shaft by a rigid axial bearing and the orbiting scroll is fixed to the eccentric shaft portion of the drive shaft by another rigid axial bearing orbital scroll scroll The structure which prevents moving to an axial direction on this drive shaft is employ | adopted. This structure ensures that the spacing at the tip of the spiral wrap remains uniform and the pressure on the tip seal is uniform, thus ensuring smooth orbital movement with a state that achieves a sufficient effect during the compression process.

도 1은 종래의 트윈형 스크롤 유체기계를 도시한 단면도,1 is a cross-sectional view showing a conventional twin scroll fluid machine,

도 2는 본 발명에 따른 트윈형 스크롤 유체기계의 스크롤과 구동축부분의 실시예를 도시한 단면도,2 is a cross-sectional view showing an embodiment of a scroll and drive shaft portion of a twin scroll fluid machine according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 단일형 스크롤 유체기계의 실시예를 도시한 부분 단면도,3 is a partial cross-sectional view showing an embodiment of a unitary scroll fluid machine according to the present invention;

도 4는 도 1의 스크롤과 구동축 부분을 도시한 단면도,4 is a cross-sectional view showing the scroll and the drive shaft portion of FIG.

도 5는 종래의 스크롤 유체기계에 사용된 볼 베어링의 슬립을 도시한 단면도.5 is a cross-sectional view illustrating a slip of a ball bearing used in a conventional scroll fluid machine.

(바람직한 실시예의 상세한 설명)(Detailed Description of the Preferred Embodiments)

본 발명은 수반한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명된다. 도 2는 본 발명에 따른 트윈형 스크롤 유체기계의 실시예를 도시하고 있다. 도 2에 도시된 바와같이, 편심축부분(1a)은 니들베어링(10)과 2열 앵귤러볼베어링(8)에 의해서 궤도선회스크롤(2)의 보스부분내로 회전가능하게 끼워진다. 고정스크롤(3,4)은 고정스크롤(3,4)이 축방향에서 확고하게 구성되도록 고정스크롤(3)의 베어링 하우징 부분내의 2열 앵귤러 볼베어링(13)과 스냅링(14)에 의해서 회전축부분(1b)과 조립된다. 한편, 궤도선회스크롤(2)은 궤도선회스크롤(2)의 보스부분의 축방향 중심이 앵귤러 볼 베어링(8), 스냅링(9,9') 및 보스부분내에 모두 끼워지는 베어링 칼러(15)에 의해서 편심축부분(1a)의 축방향 중심에 위치되는 상태로, 축방향에서 편심축부분(1a)에 확고하게 조립된다.The invention is explained in more detail with reference to the accompanying drawings. 2 shows an embodiment of a twin scroll fluid machine according to the present invention. As shown in FIG. 2, the eccentric shaft portion 1a is rotatably fitted into the boss portion of the orbiting scroll 2 by the needle bearing 10 and the two-row angular ball bearing 8. The fixed scrolls 3 and 4 are formed by the two-axis angular ball bearing 13 and the snap ring 14 in the bearing housing portion of the fixed scroll 3 so that the fixed scrolls 3 and 4 are firmly configured in the axial direction. Assembled with 1b). On the other hand, the orbiting scroll 2 has an angular center of the boss portion of the orbiting scroll 2 in the angular ball bearing 8, the snap rings 9 and 9 'and the bearing collar 15 fitted in the boss portion. By the state which is located in the axial center of the eccentric shaft part 1a by this, it is firmly assembled to the eccentric shaft part 1a in the axial direction.

스파이럴 랩(5,5,5a,5a)의 첨단과 대응끝판 사이의 모든 간극은 동일하게 유지된다.All gaps between the tips of the spiral wraps 5, 5, 5a, 5a and the corresponding end plates remain the same.

도 2를 참조하면, 궤도선회스크롤(2)은 회전중심둘레에서의 구동축(1)의 회전으로 인해 구동축(1)의 회전중심둘레에서 상대적으로 회전된다. 이 운동중에 고정스크롤(3,4)은 앵귤러 볼베어링(13)과 스냅링(14)에 의해서 축방향에서 고정축(1)에 대해 회전되고 궤도선회스크롤(2)은 앵귤러 볼베어링(8)과 스냅링(9,9')에 의해서 축방향에서 편심축부분(1a)에 대해 고정되며 양측에서 고정스크롤(3,4)과의 간극(7)을 가지고 있다. 이러한 구조에 있어서, 궤도선회스크롤(2)은 축방향으로 이동하지 않고 즉 간극의 변화없이 일정하게 회전될 수 있으며, 이에 따라 고정스파이럴 랩(5a,5a)의 궤도선회 스파이럴 랩(5,5)의 첨단에 제공된 첨단시일(6)상에서 설정압력을 유지함으로써 유체기계의 정상작동을 보장한다.Referring to FIG. 2, the orbiting scroll 2 is relatively rotated at the center of rotation of the drive shaft 1 due to the rotation of the drive shaft 1 at the center of rotation. During this movement, the fixed scrolls 3 and 4 are rotated about the fixed shaft 1 in the axial direction by the angular ball bearing 13 and the snap ring 14 and the orbiting scroll 2 is the angular ball bearing 8 and the snap ring ( 9, 9 ') is fixed to the eccentric shaft portion 1a in the axial direction and has a gap 7 with the fixed scrolls 3 and 4 on both sides. In this structure, the orbiting scroll 2 can be constantly rotated without moving in the axial direction, i.e. without changing the gap, and thus the orbiting spiral wrap 5,5 of the fixed spiral wrap 5a, 5a. Maintaining the set pressure on the tip seal 6 provided at the tip of the valve ensures the normal operation of the fluid machine.

도 3은 본 발명에 따라 궤도선회스크롤(5)과 동일한 폭을 구비한 구동축(1)전체를 덮는 편심축부분(1a)을 가진 스크롤 유체기계 즉 단일형 스크롤 유체기계의 다른 실시예를 도시하고 있다. 이 실시예는 이전의 실시예와 동일한 특징으로 가지고 있다.Figure 3 shows another embodiment of a scroll fluid machine, ie a single scroll fluid machine, having an eccentric shaft portion 1a covering the entire drive shaft 1 with the same width as the orbiting scroll 5 in accordance with the present invention. . This embodiment has the same features as the previous embodiment.

이하에서 설명된 본 발명에 따라, 스파이럴 랩의 첨단에 있는 첨단시일상의 압력은 궤도선회스크롤이 스파이럴 랩의 첨단에서의 간극을 규일하게 유지되도록 고정되어 있으므로, 궤도선회스크롤이 고정스크롤내에 형성된 궤도선회공간내에서 궤도선회하면 동일하다. 그 결과, 너무 큰 압력으로 인한 빠른 마모 또는 짧은 수명 및 간극에서의 누출 또는 첨단시일상의 낮은 압력으로 인한 압력부족과 같은 상술된 문제점은 제거된다. 더욱이, 궤도 선회운동은 축방향에서의 궤도선회스크롤의 고정으로 인해 안정화 된다.According to the present invention described below, the tip seal pressure at the tip of the spiral wrap is fixed so that the orbiting scroll is uniformly maintained in the gap at the tip of the spiral wrap, so that the orbiting scroll is formed in the fixed scroll. The same is true for orbiting in a turning space. As a result, the above-mentioned problems such as fast wear due to too high pressure or short life and leakage in the gap or low pressure due to low pressure on the tip seal are eliminated. Moreover, the orbital swing motion is stabilized due to the fixation of the orbital scroll in the axial direction.

Claims

Fixed Scroll,

Orbital scroll, combined with a drive shaft with an eccentric shaft portion to perform orbital movement

A spiral wrap each provided axially on the end plates of the fixed and orbiting scrolls and forming a wrap portion capable of compressing the fluid from the periphery into the center,

A rigid axial bearing engaged with the rotating shaft portion of the drive shaft and the bearing housing of the fixed scroll to prevent the drive shaft from moving in the axial direction, and

A scroll fluid machine comprising an eccentric shaft portion of the drive shaft and another rigid axial bearing engaged with the orbiting scroll so as to prevent the orbiting scroll from being axially moved on the eccentric shaft portion. .

The gap between the end plate of the fixed scroll and the tip of the spiral wrap of the orbiting scroll and the gap between the end plate of the orbiting scroll and the tip of the spiral wrap of the fixed scroll are configured equally. Scroll fluid machine.