KR19990087005A

KR19990087005A - 스크롤형 유체기계

Info

Publication number: KR19990087005A
Application number: KR1019980053180A
Authority: KR
Inventors: 다꾸 아다니야; 노부아끼 호시노; 오사무 우찌야마
Original assignee: 이시카와 타다시; 가부시키가이샤 도요다지도숏키 세이사쿠쇼
Priority date: 1998-04-01
Filing date: 1998-12-04
Publication date: 1999-12-15
Also published as: GB9906764D0; DE19914770A1; GB2335952A; JPH11287190A

Abstract

(과제) 회전축에 의한 가동 스크롤 부재의 지지구성에 있어서, 가동 스크롤 부재의 고정 스크롤 부재에 대한 경사이동을 억제하는 것이 가능한 스크롤형 유체기계를 제공한다.

(해결수단) 자전 방지기구 (17) 는 가동 스크롤 부재 (16) 와 고정 스크롤 부재 (12) 의 외주연부의 사이에서 복수개 배치되어 있다. 자전 방지기구 (17) 는 크랭크 플레이트 (17a) 와, 상기 크랭크 플레이트 (17a) 에서 고정 스크롤 부재 (12) 측으로 돌출설치된 종동 회전샤프트 (17b) 와, 상기 크랭크 플레이트 (17a) 에서 가동 스크롤 부재 (16) 측으로 돌출설치되고, 종동 회전샤프트 (17b) 에서 소정거리 편심된 편심사프트 (17c) 를 구비하고 있다. 회전축 (13) 이 회전하면, 가동 스크롤 부재 (16) 는 자전 방지기구 (17) 에 의해 자전이 규제되고 편심축 (14) 에 의해 회전축 (13) 의 축선 (L) 주위에서 공전된다.

Description

스크롤형 유체기계

본 발명은 예를 들면 스크롤형 진공펌프 등의 스크롤형 유체기계에 관한 것이다.

이 종류의 스크롤형 유체기계는, 예를 들면 일본 특허공개공보 평8-74754호에 기재된 도 4 에 나타내는 것과 같은 가동 스크롤 부재 (51) 가 일측지지식으로 지지된 구성이 알려져 있다.

즉, 스크롤형 유체기계는 가동 스크롤 부재 (51) 및 고정 스크롤 부재 (52)를 가지며, 양 스크롤 부재 (51, 52) 는 기판 (53, 54) 및 이 기판에 돌출설치된 나선부 (55, 56) 를 각각 구비한다. 양 스크롤 부재 (51, 52) 는 나선부 (55, 56) 를 통해 상호 맞물려 지고, 내부에 압축실 (57) 을 구획 형성한다. 또한, 나선부 (55, 56) 의 선단에는, 각각 기판 (54, 53) 과 기밀을 유지하면서 적당히 슬라이딩하기 위해 칩 시일 (65, 66) 이 장착되어 있다. 또한, 기판 (53) 과 고정 스크롤 부재 (52) 의 슬라이딩면에도, 압축실 (57) 을 주위에서 밀봉하는 칩 시일 (67) 이 장착되어 있다. 편심축 (58) 은 회전축 (59) 의 편심위치에 설치되어 있다. 가동 스크롤 부재 (51) 는 편심축 (58) 에 상대회전 가능하게 지지되고, 회전축 (59) 의 회전구동에 의해 회전축 (59) 의 축선 주위에서 공전된다. 따라서, 압축실 (57) 이 나선부 (55, 56) 의 외주측에서 중심측을 향하여 용적을 축소하면서 이동되고, 가스의 압축이 행하여 진다.

또한, 상기 편심축 (58) 은 회전축 (59) 의 일단측에 형성되어 있다. 회전축 (59) 의 축선과 편심축 (58) 의 축선은 가동 스크롤 부재 (51) 의 공전반경에 상당하는 거리만큼 레이디얼 방향으로 어긋나 있다. 보스부 (60) 는 가동 스크롤 부재 (51) 의 기판 (53) 에서 나선부 (55) 와 반대측으로 돌출설치되어 있다. 그리고, 편심축 (58) 이 보스부 (60) 에 삽입되고, 보스부 (60) 를 통해 가동 스크롤 부재 (51) 를 지지하고 있다. 즉, 편심축 (58) 은 가동 스크롤 부재 (51) 를 그 나선부 (55) 를 포함하는 편심축 (58) 의 축선에 대한 레이디얼 방향의 영역 (이하, 간단히 나선부 (55) 의 영역이라고 함) 에서 벗어난 위치에서 지지하고 있다.

또한, 하우징 (61) 에는 편심축 (58) 의 회전운동 간격이 형성되고, 이 하우징 (61) 과 이에 대향하는 기판 (53) 의 배면과의 사이에는, 방사방향 등간격으로 3 세트의 자전 방지기구 (50) 가 장비되어 있다.

자전 방지기구 (50) 는, 하우징 (61) 에 설치되어 축방향으로 연장하는 규제핀 (62) 과, 이 규제핀 (62) 의 노출부에 장착된 슬리브 (63) 와, 기판 (53) 의 배면에 매설되고, 축방향으로 연장하는 원통형의 규제링 (64) 으로 구성되어 있다.

상기 규제링 (64) 의 내경 (D) 은 상대적으로 슬라이딩하는 슬리브 (63) 의 외경 (d) 과, 가동 스크롤 부재 (51) 의 공전반경 (r) 과의 사이에 D = 2r + d 의 관계를 가지고 있으며, 상기 자전 방지기구 (50) 에 의해 가동 스크롤 부재 (51) 는 공전만이 허용되어 있다.

그런데, 가동 스크롤 부재 (51) 에는, 그 공전운동에 수반되는 원심력이나 나선부 (55) 의 영역내에서의 압축반력에 기인한 레이디얼 방향의 하중의 작용에 의해, 편심축 (58) 에 의한 지지위치를 중심으로한 경사이동 모멘트가 생긴다. 이 때문에, 가동 스크롤 부재 (51) 가 고정 스크롤 부재 (52) 에 과도하게 눌려지므로, 상기 칩 시일 (65, 66, 67) 이 받는 하중이 증대하고, 칩 시일의 마모를 촉진시키는 문제가 있었다.

상기 문제는 일측지지식의 지지구조의 문제가 되어, 이 문제를 해소하기 위해 일본 특허공고공보 소63-59032호에 기재된 것과 같이 가동 스크롤 부재를 양측지지식으로 지지하는 구조가 제안되어 있다.

그러나, 이러한 종래의 양측지지식의 지지구조의 경우, 도 5 에 나타내는 것과 같이 보스부 (168) 를 가동 스크롤 부재 (151) 의 기판 (153) 에서 나선부 (155) 측으로 돌출설치하고, 편심축 (158) 은 회전축 (159) 의 도중에 형성되어, 보스부 (168) 에 삽입하도록 되어 있다. 회전축 (159) 에서 편심축 (158) 을 사이에 둔 양측의 부위 (169, 170) 는 각각 베어링 부재 (171) 를 통해 지지되어 있다.

따라서, 나선부 (155) 의 영역 (R) 내에서 가동 스크롤 부재 (151) 에 작용되는 압축반력 등에 기인한 레이디얼 방향의 하중 (K) 은, 나선부 (155) 의 영역 (R) 내에서 가동 스크롤 부재 (151) 를 지지하는 편심축 (158) 에 의해 받아들여 진다. 그 결과, 가동 스크롤 부재 (151) 에는 경사이동 모멘트가 생기지 않고, 가동 스크롤 부재 (151) 의 고정 스크롤 부재 (145) 에 대한 경사이동이 방지된다.

그러나, 일본 특허공고공보 소63-59032호에서 제안된 기술에는 다음과 같은 문제점이 있었다.

(1) 원활한 회전축 (159) 의 회전을 달성하기 위해서는, 회전축 (159) 에서 편심축 (158) 을 사이에 둔 양측의 부위 (169, 170) 의 축선을 고정밀도로 일치시킬 필요가 있다. 회전축 (159) 을 고정밀도로 가공하거나, 베어링 부재 (171) 를 고정밀도로 부착하기 위해서는 시간이 걸리고, 유체기계의 고비용으로 이어진다.

(2) 회전축 (159) 의 도중에 형성된 편심축 (158) 을 보스부 (168) 에 삽입하려면, 회전축 (159) 에서 편심축 (158) 을 사이에 둔 양측의 부위 (169, 170) 의 적어도 한쪽을 다른 부재로 하고, 이 다른 부재를 편심축 (159) 의 삽입후에 접합하는 순서를 채택할 필요가 있다. 따라서, 회전축 (159) 의 구성부품 가지수 및 부착 공정수가 많아지고, 유체기계의 고비용으로 이어진다.

(3) 나선부 (55) 의 도중에서 보스부 (168) 를 형성하고 있기 때문에, 압축시에 보스부 (168) 에 의해 압축비가 상승한다. 그리고, 이 급격한 압축비의 상승에 의해 시일성이 나빠지는 문제가 있다.

본 발명은 상기 종래 기술에 존재하는 문제점에 착안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 회전축에 의한 가동 스크롤 부재의 지지 구성에 있어서, 가동 스크롤 부재의 고정 스크롤 부재에 대한 경사이동을 억제하는 것이 가능한 스크롤형 유체기계를 제공하는데 있다.

도 1 은 일 실시형태의 스크롤형 진공펌프의 종단면도.

도 2 는 종래의 스크롤형 진공펌프의 모식단면도.

도 3 은 일 실시형태의 스크롤형 진공펌프의 모식단면도.

도 4 는 종래의 스크롤형 유체기계의 단면도.

도 5 는 일본 특허공고공보 소63-59032호에서 제안된 기술을 나타내는 도면.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

12 : 고정 스크롤 부재 13 : 회전축

14 : 편심축 16 : 가동 스크롤 부재

17 : 자전 방지기구 17a : 크랭크 플레이트

17b : 종동 회전샤프트 17c : 편심샤프트

18,19 : 베어링 21 : 고정 스크롤 부재의 기판

22 : 나선부 23 : 가동 스크롤 부재의 기판

24 : 나선부 25 : 압축실

32 : 더스트 시일 (시일재) R : 나선부의 영역

상기 목적을 달성하기 위해, 청구항 1 의 발명에서는 기판 및 나선부를 갖는 고정 스크롤 부재와, 기판 및 나선부를 갖는 가동 스크롤 부재를 그들의 나선부에서 상호 맞물리고, 회전축에 의해 편심축을 통해 가동 스크롤 부재를 상대회전 가능하게 일측지지식으로 지지하고, 회전축의 회전에 의해 가동 스크롤 부재를 회전축의 축선 주위에서 공전시키며, 자전 방지기구로 가동 스크롤 부재의 공전에 수반되는 자전을 방지한 스크롤형 유체 기계에 있어서, 상기 가동 스크롤 부재를 상기 편심축과 상기 자전 방지기구에 의해 양측지지식으로 지지한 스크롤형 유체기계를 요지로 하는 것이다.

청구항 2 의 발명은, 청구항 1 에 있어서 상기 자전 방지기구를 가동 스크롤 부재와 고정 스크롤 부재 사이에 설치하는 것을 그 요지로 하는 것이다.

청구항 3 의 발명은, 청구항 1 또는 청구항 2 에 있어서 상기 자전 방지기구를 고정 스크롤 부재 및 가동 스크롤 부재의 양 기판과, 상기 기판의 둘레벽으로 둘러싸이는 나선부 수용공간을 밀봉하는 시일부재 보다도 바깥쪽에 배치하는 것을 요지로 하는 것이다.

청구항 4 및 청구항 5 의 발명은, 청구항 1 내지 청구항 3 에 있어서 자전 방지기구는 고정 스크롤 부재에 회전운동이 자유롭게 배치된 회전운동 사프트와, 가동 스크롤 부재에 대해 회전운동이 자유롭게 배치되고, 상기 회전운동 샤프트의 축심에 대해 그 축심이 편심된 편심샤프트를 구비하는 것을 요지로 하는 것이다.

청구항 1 의 발명에 따르면, 가동 스크롤 부재에는 그 공전운동에 수반되는 원심력이나 압축반력에 기인한 레이디얼 방향의 하중이 작용한다. 이 때, 본 발명에서는 가동 스크롤 부재를 양측지지식으로 지지함으로써, 가동 스크롤의 경사이동을 억제할 수 있고, 아울러 자전 방지기구의 배치에 의해 경사이동을 억제한다.

청구항 2 의 발명에서는, 자전 방지기구를 가동 스크롤 부재와 고정 스크롤 부재 사이에 설치하여, 상기 자전 방지기구에 걸리는 하중을 종래보다도 작게하고 있다.

청구항 3 의 발명에서는, 자전 방지기구가 시일부재보다도 바깥쪽에 배치되어 있기 때문에, 자전 방지기구 내의 윤활제가 증발하는 일은 없다. 만약, 시일부재보다도 안쪽에 자전 방지기구를 배치한 경우에는, 나선부 수용 공간측으로 그리스 등의 윤활제가 증발될 우려가 있는데, 본 발명에 의하면 그와 같은 일은 없다.

또한, 양측지지식의 지지구조이어도 가동 스크롤 부재는 다소 경사이동한다. 이 때, 가동 스크롤 부재가 자전 방지기구의 제 2 지점이 되기 때문에, 그 지점을 초과하여 시일재가 배치되면, 가동 스크롤 부재의 경사이동에 의해 과도한 눌림을 시일재가 받을 우려가 있는데, 본 발명에 의하면 그와 같은 일은 없다.

청구항 4 및 청구항 5 의 발명의 구성에 의해, 청구항 1 항 내지 청구항 3 의 작용을 실현할 수 있다.

이하, 본 발명을 스크롤형 진공 펌프로 구체화한 일 실시형태를 도 1 을 참조하여 설명한다.

도 1 에 나타내는 것과 같이, 프론트 하우징 (11) 은 리어 하우징을 겸하는 고정 스크롤 부재 (12) 에 접합 고정되어 있다. 회전축 (13) 은 프론트 하우징 (11) 에 베어링 (15) 을 통해 회전가능하게 지지되어 있다. 편심축 (14) 은 프론트 하우징 (11) 내에서 회전축 (13) 의 일단측에 돌출설치되고, 그 축선 (H) 은 회전축 (13) 의 축선 (L) 에 대해 편심되어 있다. 회전축 (13) 과 편심축 (14) 은 주조 등에 의해 일체 성형되어 있다. 밸런서 (20) 는 프론트 하우징 (11) 내에서 편심축 (14) 의 전단측 축부 (14a) 에 고정되고, 축부 (14a) 의 회전에 수반되는 원심력에 의해 편심축 (14) 의 편심 방향과 반대 방향으로 편심 하중을 작용시키도록 되어 있다.

가동 스크롤 부재 (16) 는 편심축 (14) 에 대해 베어링 (10) 을 통해 상대회전 가능하게 지지되어 있다. 즉, 스크롤 부재 (16) 는 편심축 (14) 을 통해 회전축 (13) 에 의해 일측지지식으로 지지되어 있다.

상기 고정 스크롤 부재 (12) 는, 펌프의 외측셸을 겸하는 기판 (21) 과 이 기판 (21) 의 내면에서 프론트 하우징 (11) 측을 향하여 세워설치된 나선부 (22) 를 구비한다. 가동 스크롤 부재 (16) 는, 기판 (23) 과 이 기판 (23) 의 내면에서 고정 스크롤 부재 (12) 측을 향하여 세워설치된 나선부 (24) 를 구비한다. 양 스크롤 부재 (12, 16) 는 나선부 (22, 24) 에서 상호 맞물려지고, 각 나선부 (22, 24) 의 축선 방향의 끝면 (22a, 24a) 은 대향하는 스크롤 부재 (16, 12) 의 기판 (23, 21) 의 내면에 대향되어 있다. 압축실 (25) 은 나선부 (22, 24) 및 기판 (21, 23) 으로 둘러싸여 형성되어 있다. 칩 시일 (31) 은 각 나선부 (22, 24) 의 끝면 (22a, 24a) 에 장착되고, 대향하는 스크롤 부재 (12,16) 의 기판 (21, 23) 에 접촉됨으로써 압축실 (25) 을 시일한다. 그리고, 가동 스크롤 부재 (16) 가 회전축 (13) 의 축선 (L) 주위에서 공전되면, 압축실 (25) 은 나선의 외주측에서 중심측을 향하여 용적을 축소하면서 이동된다.

펌프의 외측셸을 겸하는 둘레벽 (26) 은, 고정 스크롤 부재 (12) 의 기판 (21) 에서 그 외주부에 나선부 (22, 24) 를 둘러싸도록 하여 일체성형되어 있다. 둘레벽 (26) 의 축선방향의 끝면 (26a) 은 내주측에서 가동 스크롤 부재 (16) 의 기판 (23) 의 내면에 대향되어 있다. 나선부 수용공간 (27) 은 각 기판 (21, 23) 및 둘레벽 (26) 으로 둘러싸여 구획형성되어 있다.

칩 시일로서의 더스트 시일 (32) 은, 후술하는 자전 방지기구 (17) 보다도 안쪽에서 둘레벽 (26) 의 끝면 (26a) 에 장착되고, 대향하는 가동 스크롤 부재 (16) 의 기판 (23) 에 접촉됨으로써 나선부 수용공간 (27) 을 시일한다. 따라서, 상기 더스트 시일 (32) 은 시일부재를 구성하고, 자전 방지기구 (17) 는 더스트 시일 (32) 보다도 바깥쪽에 배치되어 있다.

흡입구 (28) 는 둘레벽 (26) 에 뚫려형성되고, 나선부 (22) 의 가장 외주측에 있는, 즉 흡입행정에 있는 압축실 (25) 을 나선부 수용공간 (27) 을 통해, 도시하고 있지 않은 진공 흡기 배관계에 접속한다. 토출통로 (29) 는 고정 스크롤 부재 (12) 에 형성되어 있다. 토출통로 (29) 는 그의 고정 스크롤 부재 (12) 측의 부위 (29a) 와 가동 스크롤 부재 (16) 측의 부위 (29b) 가 어긋남에 따라 평상시 닫혀 있고, 가동 스크롤 부재 (16) 가 소정의 위치로 변위하면 연통된다. 토출통로 (29) 는 가동 스크롤 부재 (16) 의 소정위치에서 나선의 가장 중심측에 있는, 즉 토출행정에 있는 압축실 (25) 을 배기 배관계로 개방한다. 따라서, 압축실 (25) 이 나선의 외주측에서 중심측으로 이동함으로써, 흡기 가스가 흡입구 (28) 및 나선부 수용공간 (27) 을 통해 압축실 (25) 로 흡입되어 압축되고, 토출통로 (29) 를 통해 배기 배관계로 토출된다.

자전 방지기구 (17) 는, 가동 스크롤 부재 (16) 와 고정 스크롤 부재 (12) 의 외주연부의 사이에서 복수개 (본 실시형태에서는 3 개) 배치되어 있다. 각 자전 방지기구 (17) 는 크랭크 플레이트 (17a) 와, 이 크랭크 플레이트 (17a) 에서 고정 스크롤 부재 (12) 측으로 돌출설치된 종동 회전샤프트 (17b) 와, 상기 크랭크 플레이트 (17a) 에서 가동 스크롤 부재 (16) 측으로 돌출설치되고, 종동 회전샤프트 (17b) 에서 소정거리 편심된 편심샤프트 (17c) 를 구비하고 있다.

각 자전 방지기구 (17) 의 종동 회전샤프트 (17b) 는 고정 스크롤 부재 (12) 상의 소정의 기준점을 중심으로한 동심원상에서 상호 등간격으로 배치되어 있다. 종동 회전샤프트 (17b) 는 베어링 (18) 을 통해 고정 스크롤 부재 (12) 에 대해 회전운동이 자유롭게 지지되고, 편심샤프트 (17c) 는 베어링 (19) 을 통해 가동 스크롤 부재 (12) 에 대해 회전운동이 자유롭게 지지되어 있다. 가동 스크롤 부재 (16) 는 자전 방지기구 (17) 에 의해, 자신의 축선 (H) 주위에서의 회전이 규제되어 있다. 따라서, 회전축 (13) 이 회전하면 가동 스크롤 부재 (16) 는 편심축 (14) 에 의해 회전축 (13) 의 축선 (L) 주위에서 공전된다.

자전 방지기구 (17) 는 상기 크랭크 플레이트 (17a), 회전샤프트 (17b), 편심샤프트 (17c), 베어링 (18, 19) 으로 구성되어 있다.

그런데, 상기와 같이 구성된 스크롤형 진공 펌프는, 엔진 등의 구동원에 의해 회전축 (13) 이 회전되면 가동 스크롤 부재 (16) 가 편심축 (14) 을 통해 회전축 (13) 의 축심 주위에서 공전된다. 이 때, 자전 방지기구 (17) 에 의해 가동 스크롤 부재 (16) 의 자전이 방지되며, 공전 운동만이 허용된다.

그리고, 가동 스크롤 부재 (16) 의 공전운동에 의해, 압축실 (25) 이 양 스크롤 부재 (12, 16) 의 나선부 (22, 24) 의 외주측에서 중심측으로 이동되고, 흡기 가스가 흡입구 (28) 및 나선부 수용공간 (27) 을 통해 압축실 (25) 로 흡입되어 토출통로 (29) 를 통해 배기관계로 토출된다.

상기 구성의 실시형태에서는, 다음과 같은 효과를 나타낸다.

(1) 상기와 같이 구성된 스크롤형 진공 펌프에 있어서, 나선부 (24) 의 영역 (R) 내에서 가동 스크롤 부재 (16) 에는 그 공전운동에 수반되는 원심력이나 압축반력에 기인한 레이디얼 방향의 하중 (F) 이 작용한다.

즉, 도 3 에 나타내는 것 같이, 편심축 (14) 상의 A 점을 지점으로 하여 가동 스크롤 부재 (16) 내의 B 점에 레이디얼 방향의 하중 (F) 이 걸리게 하면, A ∼ B 까지의 거리를 L 로 했을 때, 경사이동 모멘트 (M) 는 하기와 같이 된다.

M = F·L

다음으로, 자전 방지기구 (17) 에 있어서, 편심샤프트 (17c) 의 축심상에서의 지점 (C) 에는 상기 경사이동 모멘트 (M) 와는 반대방향의 지지 모멘트 (Mh2) 가 작용하고 있다면, 지지 모멘트 (Mh2) 는 하기와 같이 된다. 또한, b 는 지점 A 에서 지점 C (편심샤프트 17c 상) 까지의 축선방향에서의 거리 (보의 길이), P2 는 하중이다.

Mh2 = P2·b

한편, 도 2 는 종래와 동일하게 가동 스크롤 부재 (16) 와 프론트 하우징 (11) 사이에 자전 방지기구가 개재된 경우의 모식단면도를 나타내고 있다. 또한, 동 도면에 있어서 상기 도 1 의 구성과 동일 구성에 대해서는 동일 부호를 붙이고 있다. 또한, 자전 방지기구에 대해서는 도 1 의 자전 방지기구 (17) 에 관계되는 각 부재의 부호에 100 을 부가한 부호로 하고 있다.

도 2 의 자전 방지기구 (117) 에 있어서, 편심샤프트 (117c) 의 축심상에서의 지점 (D) 에는 상기 경사이동 모멘트 (M) 와는 반대방향의 지지 모멘트 (Mh1) 가 작용하고 있다고 하면, 지지 모멘트 (Mh1) 는 하기와 같이 된다. 또한, a 는 지점 A 에서 지점 D (편심샤프트 117c 상) 까지의 축선방향에서의 거리 (보의 길이), P1 은 하중이다.

Mh1 = P1·a

축선 (L) 에서 각 자전 방지기구 (17, 117) 까지의 거리를 같다고 하면,

Mh1 = Mh2 이므로,

P1·a = P2·b 로부터,

P2 = (a/b)·P1 … (3)

이 된다.

그리고, 도 2 와 도 3 을 비교하여 알 수 있듯이, 가동 스크롤 부재 (16), 고정 스크롤 부재 (12) 등의 각 부재가 동일 형상, 크기로 된 경우, 종래예는 그의 편심샤프트 (117c) 는 보다 프론트 하우징 (11) 측으로 위치하는 한편, 편심샤프트 (17c) 는 보다 리어측 (고정 스크롤 부재 (12) 측) 에 위치함으로써, b 〉 a 가 되므로, P1 〉 P2 가 된다.

이 점에서, 종래의 구성보다도 본 실시형태의 구성이 자전 방지기구 (17) 의 베어링 (19) 에 걸리는 하중은 작아진다. 즉, 베어링 (119) 에 걸리는 하중보다도 베어링 (19) 에 걸리는 하중은 작은 것이 된다.

이 점에서 도 2 의 종래예와 같은 체격의 스크롤형 진공 펌프와 비교하면, 본 실시형태 쪽이 더욱 작은 용량의 베어링으로 할 수 있다.

(2) 또한, 편심축 (14) 의 축선 (H) 에서 직교하는 방향에 있어서, 가동 스크롤 부재 (16) 의 외주로 갈수록 베어링 (19) 에 걸리는 하중은 작아진다. 그리고, 상기 (1) 에서 설명한 것과 같이, 본 실시형태에서는 베어링 (19) 의 용량을 작게할 수 있는 점에서, 외주측에 맞춘 소용량의 베어링 (19) 을 내측 (편심축 (14) 의 축선 (H) 측) 에 배치하는 것도 가능해진다. 이 때문에, 베어링 (19) 을 배치하기 위해 직경을 크게 했던 가동 스크롤 부재 (16) 의 직경을 작게 할 수 있다.

(3) 또한, 자전 방지기구 (17) 에 있어서의 베어링 (18, 19) 과 샤프트 (17b, 17c) 의 허용된 작동값 이상으로 가동 스크롤 부재 (16) 가 축방향 (고정 스크롤 부재 (12) 로 향하는 방향) 으로 이동하는 일이 없기 때문에, 칩 시일 (31), 더스트 시일 (32) 에 과도한 하중 부담이 걸리는 것을 방지할 수 있다.

(4) 본 실시형태에서는, 가동 스크롤 부재 (16) 를 편심축 (14) 과 자전 방지기구 (17) 로 양측지지식으로 지지하였다. 이 결과, 가동 스크롤 부재 (16) 의 공전 운동에 수반되는 원심력이나 압축반력에 기인한 레이디얼 방향의 하중이 작용하더라도 가동 스크롤 (16) 의 경사이동을 억제할 수 있다. 또한, 자전 방지기구 (17) 를 상호 소정간격을 두고 복수개 배치함으로써 경사이동 억제 효과를 높일 수 있다.

(5) 가동 스크롤 부재 (16) 는 회전축 (13) 및 자전 방지기구 (17) 에 의해 양측지지식으로 지지되어 있다. 따라서, 도 5 의 종래 기술과 달리, 회전축 (59) 에서 편심축 (58) 을 사이에 둔 양측의 부위 (69, 70) 의 축선 (L) 을 일치시키는 번거로움이 없다. 이상과 같이, 저비용으로 진공펌프를 제공할 수 있다.

(6) 편심축 (14) 은 베어링 (10) 을 통해 가동 스크롤 부재 (16) 를 지지하고 있다. 따라서, 가동 스크롤 부재 (16) 의 편심축 (14) 에 대한 상대회전이 원활해 지고, 나아가서는 가동 스크롤 부재 (16) 의 축선 (L) 주위에서의 공전이 원활하게 행하여진다.

본 발명의 취지에서 일탈하지 않는 범위에서, 이하의 태양으로도 실시할 수 있다.

○ 상기 실시형태에서 자전 방지기구 (17) 는 3 개 설치하였는데, 1 개 또는 2 개이어도 된다. 또한, 4 개 이상이어도 된다.

○ 상기 실시형태에서 자전 방지기구 (17) 를 베어링 (18, 19), 크랭크 플레이트 (17a), 종동 회전샤프트 (17b), 편심샤프트 (17c) 로 구성하였다. 이 대신에, 예를 들면, 도 4 에 나타내는 자전 방지기구 (50) 의 구성으로 하여도 된다. 이 경우, 규제핀 (62) 은 고정 스크롤 부재 (12) 에 설치되어 축방향으로 연장하도록 하고, 상기 규제핀 (62) 의 노출부에 슬리브 (63) 를 장착하고, 가동 스크롤 부재 (16) 의 기판 (23) 에 규제링 (64) 을 매설하여, 축방향으로 연장하도록 구성한다. 또한, 슬리브 (63) 및 규제링 (64) 을 생략한 구성이어도 된다.

○ 공조 시스템에 적용되는 냉매 가스의 압축을 행하기 위한 스크롤형 압축기에서 구체화하는 것.

○ 상기 실시형태에서는 자전 방지기구 (17) 를 가동 스크롤 부재와 고정 스크롤 부재 사이에 설치하였는데, 자전 방지기구 (17) 를 고정 스크롤 부재 측에 위치하는 하우징 (고정 스크롤 부재와는 다름) 에 설치하여도 된다.

상기 실시형태에서 파악할 수 있는 기술적 사상에 대해 기재한다.

(1) 상기 편심축 (14) 은 회전축 (13) 에 일체성형되어 있는 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 기재된 스크롤형 유체기계.

이와 같이 하면, 구성부품 가지수를 저감할 수 있다.

자전 방지기구와 회전축으로 가동 스크롤 부재를 양측지지식의 구조로 함으로써, 가동 스크롤 부재의 고정 스크롤 부재에 대한 경사이동을 억제할 수 있고, 그 결과, 압축실 등의 시일성을 유지할 수 있어 유체기계의 고성능화를 꾀할 수 있다.

또한, 자전 방지기구가 가동 스크롤 부재와 고정 스크롤 부재 사이에 개재 배치된 경우, 자전 방지기구가 허용하는 범위 이상으로 가동 스크롤 부재가 고정 스크롤 부재로 향하는 방향으로 이동하지 않고, 칩 시일 등에 과도한 하중 부담이 걸리는 것을 방지할 수 있다.

자전 방지기구가 시일부재보다도 바깥쪽에 배치되어 있는 경우, 자전 방지기구 내의 윤활제가 증발하는 일이 없고, 이 때문에 자전 방지기구의 수명을 늘릴 수 있다. 또한, 양측지지식의 지지구조이어도 가동 스크롤 부재는 다소 경사이동하지만, 자전 방지기구가 시일부재보다도 바깥쪽에 배치되어 있기 때문에, 가동 스크롤 부재의 경사이동에 의해서도 시일재에 대해 과도한 누름이 없고, 시일재의 수명을 늘릴 수 있다.

Claims

기판 (21) 및 나선부 (22) 를 갖는 고정 스크롤 부재 (12) 와, 기판 (23) 및 나선부 (24) 를 갖는 가동 스크롤 부재 (16) 를 그들의 나선부 (22, 24) 에서 상호 맞물리고, 회전축 (13) 에 의해 편심축 (14) 을 통해 가동 스크롤 부재 (16) 를 상대회전 가능하게 일측지지식으로 지지하고, 회전축 (13) 의 회전에 의해 가동 스크롤 부재 (16) 를 회전축의 축선 주위에서 공전시키고, 자전 방지기구 (17) 로 가동 스크롤 부재 (16) 의 공전에 수반되는 자전을 방지한 스크롤형 유체 기계에 있어서,

상기 가동 스크롤 부재 (16) 를 상기 편심축 (14) 과 상기 자전 방지기구 (17) 에 의해 양측지지식으로 지지한 것을 특징으로 하는 스크롤형 유체기계.
제 1 항에 있어서, 상기 자전 방지기구 (17) 를 가동 스크롤 부재 (16) 와 고정 스크롤 부재 (12) 의 사이에 설치한 것을 특징으로 하는 스크롤형 유체기계.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 자전 방지기구 (17) 를 고정 스크롤 부재 (12) 및 가동 스크롤 부재 (16) 의 양 기판 (21, 23) 과, 이 기판 (21, 23) 의 둘레벽으로 둘러싸인 나선부 수용 공간 (25) 을 시일하는 시일부재 (32) 보다도 바깥쪽에 배치한 것을 특징으로 하는 스크롤형 유체기계.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 자전 방지기구 (17) 는, 고정 스크롤 부재 (12) 에 회전운동이 자유롭게 배치된 회전운동 샤프트 (17b) 와, 가동 스크롤 부재 (16) 에 대해 회전운동이 자유롭게 배치되고, 상기 회전운동 샤프트 (17b) 의 축심에 대해 그 축심이 편심된 편심샤프트 (17c) 를 구비하는 스크롤형 유체기계.
제 3 항에 있어서, 자전 방지기구 (17) 는, 고정 스크롤 부재 (12) 에 회전운동이 자유롭게 배치된 회전운동 샤프트 (17b) 와, 가동 스크롤 부재 (16) 에 대해 회전운동이 자유롭게 배치되고, 상기 회전운동 샤프트 (17b) 의 축심에 대해 그 축심이 편심된 편심샤프트 (17c) 를 구비하는 스크롤형 유체기계.