WO2008072720A1 - スクロール流体機械 - Google Patents

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WO2008072720A1
WO2008072720A1 PCT/JP2007/074078 JP2007074078W WO2008072720A1 WO 2008072720 A1 WO2008072720 A1 WO 2008072720A1 JP 2007074078 W JP2007074078 W JP 2007074078W WO 2008072720 A1 WO2008072720 A1 WO 2008072720A1
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WO
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shaft
divided
swivel
rotation
center
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Application number
PCT/JP2007/074078
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English (en)
French (fr)
Inventor
Mineo Takahashi
Original Assignee
A & A Corporation
Richstone Limited
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by A & A Corporation, Richstone Limited filed Critical A & A Corporation
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Classifications

    • 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
    • F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/02—Rotary-piston machines or engines 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
    • F01C1/0207—Rotary-piston machines or engines 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
    • F01C1/0215—Rotary-piston machines or engines 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
    • 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
    • F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C23/008—Hermetic pumps
    • 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
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/0042—Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for pumps
    • F04C29/005—Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions
    • F04C29/0057—Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions for eccentric movement

Definitions

  • the present invention relates to a scroll fluid machine used as an air compressor, a vacuum pump, a refrigerant gas compressor, a compressor for an oxygen suction machine, and the like, and more particularly to a scroll fluid machine provided with a fluid machine body on both sides.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2 0 6-4 6 0 7 8 describes that eccentric shafts are eccentrically provided at both ends of a rotating shaft of a motor, turning scrolls are attached to both eccentric shafts, and a fixed scroll is fixed to the casing of the motor.
  • a scroll fluid machine in which an anti-rotation device is provided between the orbiting scroll and the fixed scroll.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a scroll fluid machine that can smoothly perform an eccentric orbiting operation with respect to a fixed scroll of an orbiting scroll. Disclosure of the invention
  • the motor and the rotation of the motor are performed.
  • the swing shaft is divided into a first split swing shaft and a second split swing shaft, a recess is provided in the first split swing shaft, and a second split swing is provided.
  • the shaft is provided with a convex portion, and the concave portion and the convex portion are engaged to connect the first divided turning shaft and the second divided turning shaft so as to be movable only in the axial direction.
  • the first and second orbiting scrolls are attached to the second divided orbiting shafts, respectively.
  • the first split swivel shaft or the second split swivel shaft that protrudes from the rotation shaft is rotatably supported at the end portion, and the center of gravity is the center line of the first and second split swivel shafts.
  • a weight plate body which is located on a straight line connecting the center line of the rotation shaft and whose center of gravity is located closer to the center line side of the rotation shaft than the center line of the turning shaft.
  • the center of gravity is the center line of the first and second divided swivel shafts.
  • the first center is located on a straight line connecting the center line of the rotating shaft, and the center of gravity is located closer to the center line side of the rotating shaft than the center lines of the first and second split swivel shafts.
  • a second weight plate body may be provided.
  • At least one of the first and second weight plate bodies may be connected to the rotating shaft.
  • the rotation preventing device is provided with first and second orbiting plates, a moment vector perpendicular to the rotation axis of the first and second weight plate bodies, and the first and second orbiting scrolls.
  • the sum of the moment vector perpendicular to the rotation axis and the moment vector perpendicular to the rotation axis of the first and second rotating plates may be set to zero vector.
  • the first and second orbiting scrolls Even if the first and second split orbiting shafts thermally expand, excessive force may be applied between the first and second fixed scrolls and the first and second orbiting scrolls. Therefore, the eccentric orbiting operation of the first and second orbiting scrolls with respect to the first and second fixed scrolls can be performed smoothly.
  • the center of gravity is the center line of the first and second divided swiveling shafts and the center line of the rotating shaft.
  • the center of gravity is the center line of the first and second divided swivel shafts and the center line of the rotation shaft.
  • the first and second weight plate bodies are located on a straight line connecting the center and the center of gravity of the first and second divided rotation axes to the center line side of the rotation axis.
  • the rotation preventing device is provided with first and second orbiting plates, a moment vector perpendicular to the rotation axes of the first and second weight plate bodies, and a moment perpendicular to the rotation axes of the first and second orbiting scrolls.
  • first and second orbiting plates When the sum of the moment vectors perpendicular to the rotation axes of the vector and the first and second orbiting plates is the zero vector, the vibrations of the first and second orbiting plates and the first and second orbiting scrolls Furthermore, it can suppress reliably.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view showing a scroll fluid machine according to the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a part of the scroll fluid machine shown in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is a schematic sectional view showing a scroll fluid machine according to the present invention
  • FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a part of the scroll fluid machine shown in FIG. 1
  • FIG. 3 is an AA sectional view of FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
  • the bracket 2 is fixed to the casing 1
  • the bearing supports 3 and 4 are fixed to the casing 1
  • the rotary shaft 7 rotates through the bearings 5 and 6 to the bearing supports 3 and 4. Supported as possible. That is, the rotating shaft 7 is rotatably supported by the casing 1.
  • a low shaft 8 is fixed to the rotary shaft 7, and a motor 9 is constituted by the casing 1, the steering plate 2, the rotary shaft 7, the rotor 8 and the like.
  • the first split swivel shaft 1 0 a and the second split swivel shaft 1 0 b are rotatably supported via the bearings 11, 12, which do not receive thrust force on the rotating shaft 7, and split swivel Concave part 31 is provided on shaft 10 a, convex part 3 2 is provided on split swivel shaft 10 0 b, and concave part 31 and convex part 3 2 are engaged with each other.
  • the split swivel shaft 10 b are relatively non-rotatable in the rotational direction and relatively movable in the axial direction. That is, the split swivel shaft 10 0 a and the split swivel shaft 1 0 b are connected so as to be movable only in the axial direction, and the split swivel shaft 1 0 a and the split swivel shaft 1 0 b constitute the swivel shaft 1 0.
  • the center line of the rotating shaft 7 and the center line of the turning shaft 10 are offset.
  • the swivel axis 10 is divided into a divided swivel axis 1 0 a and a divided swivel axis 1 0 b, and the center line of the divided swivel axis 1 0 a and the center line of the divided swivel axis 1 0 b Match.
  • the first spindle plate body 13 a is rotatably attached to the split swivel shaft 10 a via the bearing 14 a, and the engagement hole 15 a is provided in the spindle board body 13 a to rotate.
  • a pin 1 6 a is attached to one end face of the shaft 7, the pin 1 6 a is inserted into the engagement hole 1 5 a, and there is a slight gap between the inner surface of the engagement hole 1 5 a and the pin 1 6 a Gaps are provided
  • the weight plate body 1 3 a is relative to the rotation axis 7 and the center line of the rotation axis 7 and the divided swivel axis
  • the connecting means that is movable in the direction of the line connecting the center line of 10 a and that connects the rotating shaft 7 and the weight plate body 1 3 a with the pin 16 a and the engagement hole 15 a t and are, located the center of gravity of Tsumuban body 1 3 a center line of the rotary shaft 7 and the divided pivot shaft 1 0 a center line of the forming department line in FIG. 4, divided pivot shaft 1 0
  • the center line of a and the center of gravity of the weight plate body 1 3 a are located on both sides of the center line of the rotating shaft 7.
  • the center of gravity of the weight plate body 13 a is located on a straight line connecting the center line of the split pivot axis 10 a and the center line of the rotary shaft 7, and the center of gravity of the weight board body 13 a is divided.
  • Swivel shaft 1 0a is located closer to the center line of the rotary shaft 7 than the center line, and is the first to suppress vibration of the split swivel shaft 10 0a by the weight plate body 1 3a, pins 16a, etc.
  • the vibration suppression means is configured.
  • the product of the distance from the center line of the rotary shaft 7 to the center of gravity of the weight plate body 13 3 a and the weight of the weight plate body 13 3 a is made large, and from the center line of the rotary shaft 7 to the weight plate body 13 a
  • the vector whose direction is to the center of gravity is the moment vector perpendicular to the rotating shaft 7 of the weight plate body 1 3 a, the distance from the center line of the rotating shaft 7 to the center of gravity of the orbiting scroll 2 7 a (described later) Orbiting scroll 2 7 a to the rotation axis 7 of the orbiting scroll 2 7 a with the size and the direction from the center line of the rotating shaft 7 to the center of the orbiting scroll 2 7 a
  • Moment vector at right angles the product of the distance from the center line of the rotating shaft 7 to the center of gravity of the rotating plate 2 2 a (explained later) and the weight of the rotating plate 2 2 a,
  • a vector whose direction is to the center of gravity of the plate 2 2 a
  • two support plates 1 7 a are attached to the casing: L, and the support plate 1 7 a 1 8 a is provided with a split swivel shaft 1 0 a through the hole 1 8 a of the support plate 1 7 a, and the first bearing that receives thrust force in the support plate 1 ⁇ a 1 9
  • Three rotating plates 20 a are rotatably supported via a.
  • a swivel plate 2 2 a is attached to the split swivel shaft 10 0 a, and the swivel plate 2 2 a is located between the two support plates 17 a.
  • 2 a Attaching portion is provided with a flat surface portion 2 4 a, and the holding screw made of an elastic body 2 5 a has a female screw screwed into a male screw portion provided on the split swivel shaft 10 a.
  • 2 5 a is a swivel plate
  • FIG. 2 2 a Figure 2 Prevents movement downward in the paper.
  • three connecting shafts 2 3 a are respectively fixed to both surfaces of the swivel plate 2 2 a, and the connecting shaft 2 3 a is connected to the rotating plate 2 0 a via a second bearing 2 1 a that receives a thrust force. Is supported by a rotating plate 20 0 a so as to be rotatable.
  • the distance between the center of the rotating plate 20 0 a and the center of the connecting shaft 2 3 a is equal to the distance between the center of the rotating shaft 7 and the center of the split swivel shaft 10 0 a, and the support plate 1 7 a and the rotating plate 2 0 a, swivel plate 2 2 a, connecting shaft 2 3 a, etc., split swivel shaft 1 0 a, swivel plate 2 2 a allow eccentric swivel and split swivel shaft 10 0 a, swivel plate 2 2 a rotation
  • a first rotation prevention device for preventing the rotation is configured.
  • a fixed scroll 26a is fixed to the casing 1, and a spiral wrap is provided on the fixed scroll 26a.
  • the orbiting scroll 2 7 a is attached to the divided orbiting shaft 10 a, and the orbiting plate 2 2 a is pressed against the lower part of the orbiting scroll 2 7 a by the pressing member 25 5 a. That is, the holding member 25 a made of an elastic body prevents the pivoting plate 22 a from moving in the axial direction of the divided pivot shaft 10 a.
  • the orbiting scroll 2 7 a is provided with a wrap having the same shape as the wrap of the fixed scroll 2 6 a, and the wrap of the orbiting scroll 2 7 a and the wrap of the fixed scroll 2 6 a are overlapped.
  • Compression chamber 2 8 a is formed, suction pipe 2 9 a is connected to fixed scroll 2 6 a, discharge pipe 3 0 a is connected to fixed scroll 2 6 a, suction pipe 2 9 a, discharge pipe 3 0 a is the compression chamber
  • the first fluid machine main body is constituted by the fixed scroll 2 6 a, the orbiting scroll 2 7 a, and the like.
  • a second vibration suppression means which has a second weight plate body 13 b and suppresses the vibration of the divided swivel shaft 10 b.
  • the configuration of the second vibration suppression means is the first vibration suppression means. It is equivalent to the structure of the control means.
  • the product of the distance from the center line of the rotating shaft 7 to the weight of the weight plate body 13 b and the weight of the weight plate body 13 b is the size, and the weight plate body 13 b from the center line of the rotating shaft 7
  • the vector whose direction is the direction to the center of gravity is the moment vector perpendicular to the rotation axis 7 of the weight plate body 1 3 b, and the center of gravity of the scroll 2 7 b (described later) from the center line of the rotation axis 7
  • It also has a support plate 1 7 b, a swivel plate 2 2 b, a connecting shaft 2 3 b, and a split swivel shaft 1 0 b, slewing plate 2 2 b Allowed for eccentric slewing and split rotation shaft 1 0 b, slewing plate 2 2 b provided with second anti-rotation device to prevent rotation, second anti-rotation device
  • the configuration of is the same as that of the first anti-rotation device.
  • a second fluid machine main body having 29 b and a discharge pipe 30 b is provided, and the configuration of the second fluid machine main body is equivalent to the configuration of the first fluid machine main body.
  • the orbiting scrolls 2 7 a and 2 7 b rotate eccentrically without rotating with respect to the casing 1 and fixed scrolls 2 6 a and 2 6 b, so the orbiting scrolls 2 7 a and 2 7 b and the fixed scrolls
  • the compression chambers 2 8 a and 2 8 b formed between 2 6 a and 2 6 b gradually shrink. Therefore, the compressed gas such as air is sucked from the suction pipes 29 a and 29 b, compressed by the compression chambers 28 a and 28 b, and discharged from the discharge pipes 30 a and 3 Ob.
  • the divided orbiting shaft 10 a and the divided orbiting shaft 10 0 b are connected so as to be movable only in the axial direction, so the orbiting scrolls 2 7 a and 2 7 b become high temperature, Even if the split orbiting shafts 10 a and 10 b undergo thermal expansion, no excessive force acts between the fixed scrolls 2 6 a and 2 6 b and the orbiting scrolls 2 7 a and 2 7 b. . That is, between the tip of the fixed scrolls 2 6 a and 2 6 b and the orbiting scrolls 2 7 a and 2 7 b, between the orbiting scrolls 2 7 a and 2 7 b and the fixed scrolls 2 6 No excessive force acts between a and 2 6 b.
  • the turntable 2 2 a, 2 2 b Since there, the turntable 2 2 a, 2 2 b, the vibration of the orbiting scroll 2 7 a, 2 7 b can be reliably suppressed.
  • the moment vector perpendicular to the rotating shaft 7 of the weight plate body 1 3 a, the moment vector perpendicular to the rotating shaft 7 of the orbiting scroll 2 7 a and the moment vector perpendicular to the rotating shaft 7 of the orbiting plate 2 2 a The sum of the vectors is set to zero vector, the moment vector perpendicular to the rotating shaft 7 of the weight plate body 1 3 b, the moment vector perpendicular to the rotating shaft 7 of the orbiting scroll 2 7 b and Since the sum of the moment vectors perpendicular to the rotation axis 7 of the swivel plate 2 2 b is set to zero vector, it is possible to reliably prevent the bending moment from acting on the swivel axis 1 0.
  • the first and second anti-spinning devices have high rigidity because they have 2 3 b, the orbiting scrolls 2 7 a and 2 7 b have high eccentricity accuracy, and the first and second An excessive force does not act on the anti-rotation device, and the first and second anti-rotation devices are not easily damaged. Also, since the swivel plates 2 2 a and 2 2 b are positioned between the two support plates 17 a and 17 b, the rigidity of the first and second rotation prevention devices can be further increased. As a result, the accuracy of eccentric turning can be further increased.
  • the rotating plate 20 a is supported by the support plate 17 a so that it can rotate through the thrust force 19 a, and the connecting shaft 2 3 a receives the thrust force 2 1 Since it is supported on the rotating plate 20 a via a, it is possible to prevent the rotating scroll 27 a from moving in the direction of the center line of the rotating shaft 7. In addition, since the configuration of the second rotation prevention device is the same as that of the first rotation prevention device, it is possible to prevent the orbiting scroll 2 7 b from moving in the direction of the center line of the rotary shaft 7. .
  • the pressing member 25 made of an elastic body prevents movement of the turning plate 2 2 a in the axial direction of the divided turning shaft 10 0 a
  • the turning plate 2 2 a is the axis of the divided turning shaft 10 0 a. Can be inclined with respect to the direction
  • the first and second vibration suppressing means are provided.
  • Vibration suppression means having a weight plate body rotatably supported at the end portion of the first divided swivel shaft or the second divided swivel shaft protruding from the rotation shaft may be provided. That is, only one of the first and second vibration suppressing means may be provided.
  • the two support plates 17a and the two support plates 17b are provided. However, a single support plate may be provided. Also, other anti-rotation devices may be used as the first and second anti-rotation devices.

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Abstract

モータ9の回転軸7にスラスト方向の力を受けない軸受11、12を介して第1の分割旋回軸10aおよび第2の分割旋回軸10bが偏心して回転可能に支持され、分割旋回軸10aに凹部31が設けられ、分割旋回軸10bに凸部32が設けられ、凹部31と凸部32とが係合されて、分割旋回軸10aと分割旋回軸10bとが軸方向にのみ移動可能に連結され、ケーシング1に固定スクロール26aが固定され、分割旋回軸10a、10bに旋回スクロール27a、27bが取り付けられている。

Description

明 細 書 スクロール流体機械 技術分野
本発明は空気圧縮機、 真空ポンプ、 冷媒ガス圧縮機、 酸素吸入機用圧縮機 等として用いられるスクロール流体機械、 特に両側に流体機械本体が設けら れたスクロール流体機械に関するものである。 背景技術
特開 2 0 0 6— 4 6 0 7 8号公報には、 モータの回転軸の両端に偏心して 偏心軸を設け、 両偏心軸に旋回スクロ一ルを取り付け、 モータのケーシング に固定スクロールを固定し、 旋回スクロールと固定スクロールとの間に自転 防止装置を設けたス^ロール流体機械が記載されている。
しかし、 このようなスクロール流体機械においては、 旋回スクロールが高 温となるから、 回転軸が熱膨張するが、 両側の固定スクロール間の距離は一 定であるから、固定スクロール、旋回スクロールのラップと旋回スクロール、 固定スクロールとの間に過大な力が作用し、 旋回スクロールの固定スクロー ルに対する偏心旋回動作を円滑に行なうことができない。
本発明は上述の課題を解決するためになされたもので、 旋回スクロールの 固定スクロールに対する偏心旋回動作を円滑に行なうことができるスクロー ル流体機械を提供することを目的とする。 発明の開示
上記目的を達成するため、 本発明においては、 モー夕と、 上記モータの回 転軸に偏心して回転可能に支持された旋回軸と、 上記旋回軸の自転を防止す る自転防止装置と、 上記モータのケーシングに取り付けられた固定スクロー ルと、 上記旋回軸に取り付けられた旋回スクロールとを有するスクロール流 体機械において、 上記旋回軸を第 1の分割旋回軸と第 2の分割旋回軸とに分 割し、上記第 1の分割旋回軸に凹部を設け、第 2の分割旋回軸を凸部を設け、 上記凹部と上記凸部とを係合して上記第 1の分割旋回軸と上記第 2の分割旋 回軸とを軸方向にのみ移動可能に連結し、 上記第 1、 第 2の分割旋回軸それ ぞれに第 1、 第 2の旋回スクロールを取り付ける。
この場合、 上記回転軸から突出した上記第 1の分割旋回軸または上記第 2 の分割旋回軸の端部分に回転可能に支持され、 重心が上記第 1、 第 2の分割 旋回軸の中心線と上記回転軸の中心線とを結ぶ直線上に位置しており、 かつ 上記重心が上記旋回軸の中心線よりも上記回転軸の中心線側に位置している 錘板体を設けてもよい。
また、 上記回転軸から突出した上記第 1の分割旋回軸および上記第 2の分 割旋回軸の端部分に回転可能に支持され、 重心が上記第 1、 第 2の分割旋回 軸の中心線と上記回転軸の中心線とを結ぶ直線上に位置しており、 かつ上記 重心が上記第 1、 第 2の分割旋回軸の中心線よりも上記回転軸の中心線側に 位置している第 1、 第 2の錘板体を設けてもよい。
この場合、 上記第 1、 第 2の錘板体の少なくとも一方を上記回転軸と連結 してもよい。
これらの塲合、 上記自転防止装置に第 1、第 2の旋回板を設け、上記第 1、 第 2の錘板体の回転軸に直角なモーメントベクトル、 上記第 1、 第 2の旋回 スクロールの回転軸に直角なモーメントべクトルおよび上記第 1、 第 2の旋 回板の回転軸に直角なモーメントべクトルの和を零べク卜ルとしてもよい。 本発明に係るスクロール流体機械においては、 第 1、 第 2の旋回スクロー ルが高温となり、 第 1、 第 2の分割旋回軸が熱膨張したとしても、 第 1、 第 2の固定スクロールと第 1、 第 2の旋回スクロールとの間に過大な力が作用 することがないから、 第 1、 第 2の旋回スクロールの第 1、 第 2の固定スク ロールに対する偏心旋回動作を円滑に行なうことができる。
また、 回転軸から突出した第 1の分割旋回軸または第 2の分割旋回軸の端 部分に回転可能に支持され、 重心が第 1、 第 2の分割旋回軸の中心線と回転 軸の中心線とを結ぶ直線上に位置しており、 かつ重心が旋回軸の中心線より も回転軸の中心線側に位置している錘板体を設けたときには、 第 1、 第 2の 分割旋回軸、 第 1、 第 2の旋回スクロールの振動を抑制することができる。 また、 回転軸から突出した第 1の分割旋回軸および第 2の分割旋回軸の端 部分に回転可能に支持され、 重心が第 1、 第 2の分割旋回軸の中心線と回転 軸の中心線とを結ぶ直線上に位置しており、 かつ重心が第 1、 第 2の分割旋 回軸の中心線よりも回転軸の中心線側に位置している第 1、 第 2の錘板体を 設けたときには、 第 1、 第 2の分割旋回軸、 第 1、 第 2の旋回スクロールの 振動を確実に抑制することができる。
また、 自転防止装置に第 1、 第 2の旋回板を設け、 第 1、 第 2の錘板体の 回転軸に直角なモーメントベクトル、 第 1、 第 2の旋回スクロールの回転軸 に直角なモーメントべクトルおよび第 1、 第 2の旋回板の回転軸に直角なモ 一メントベクトルの和を零ベクトルとしたときには、 第 1、 第 2の旋回板、 第 1、 第 2の旋回スクロールの振動をさらに確実に抑制することができる。 図面の簡単な説明
図 1は本発明に係るスクロール流体機械を示す概略断面図である。
図 2は図 1に示されたスクロール流体機械の一部を示す拡大断面図である。 図 3は図 2の A— A断面図である。 図 4は図 2の B — B断面図である。 発明を実施するための最良の形態
図 1は本発明に係るスクロール流体機械を示す概略断面図、 図 2は図 1に 示したスクロール流体機械の一部を示す拡大断面図、 図 3は図 2の A— A断 面図、 図 4は図 2の B— B断面図である。 図に示すように、 ケーシング 1に ステ一夕 2が固定され、 ケ一シング 1に軸受支え 3、 4が固定され、 軸受支 え 3、 4に軸受 5、 6を介して回転軸 7が回転可能に支持されている。 すな わち、 ケーシング 1に回転軸 7が回転可能に支持されている。 また、 回転軸 7にロー夕 8が固定され、 ケーシング 1、 ステ一夕 2、 回転軸 7、 ロータ 8 等によりモータ 9が構成されている。 また、 回転軸 7にスラスト方向の力を 受けない軸受 1 1、 1 2を介して第 1の分割旋回軸 1 0 aおよび第 2の分割 旋回軸 1 0 bが回転可能に支持され、 分割旋回軸 1 0 aに凹部 3 1が設けら れ、 分割旋回軸 1 0 bに凸部 3 2が設けられ、 凹部 3 1と凸部 3 2とが係合 しており、 分割旋回軸 1 0 aと分割旋回軸 1 0 bとは回転方向には相対的に 回転不能であり、 軸方向には相対的に移動可能である。 すなわち、 分割旋回 軸 1 0 aと分割旋回軸 1 0 bとは軸方向にのみ移動可能に連結され、 分割旋 回軸 1 0 aと分割旋回軸 1 0 bとで旋回軸 1 0を構成しており、 回転軸 7の 中心線と旋回軸 1 0の中心線とは偏っている。 つまり、 旋回軸 1 0は分割旋 回軸 1 0 aと分割旋回軸 1 0 bとに分割されており、 分割旋回軸 1 0 aの中 心線と分割旋回軸 1 0 bの中心線とは一致している。
また、 分割旋回軸 1 0 aに軸受 1 4 aを介して第 1の錘板体 1 3 aが回転 可能に取り付けられ、 錘板体 1 3 aに係合穴 1 5 aが設けられ、 回転軸 7の 一方端面にピン 1 6 aが取り付けられ、 ピン 1 6 aは係合穴 1 5 aに揷入さ れ、 係合穴 1 5 aの内面とピン 1 6 aとの間にはわずかな隙間が設けられて おり、 錘板体 1 3 aは回転軸 7に対して回転軸 7の中心線と分割旋回軸
1 0 aの中心線とを結ぶ線の方向に移動可能であって、 ピン 1 6 aと係合穴 1 5 aとで回転軸 7と錘板体 1 3 aとを連結する連結手段が構成されている t そして、 図 4における回転軸 7の中心線と分割旋回軸 1 0 aの中心線とを結 ぶ線上に錘板体 1 3 aの重心が位置しており、 分割旋回軸 1 0 aの中心線と 錘板体 1 3 aの重心とは回転軸 7の中心線の両側に位置している。 すなわち、 錘板体 1 3 aの重心が分割旋回軸 1 0 aの中心線と回転軸 7の中心線とを結 ぶ直線上に位置しており、 かつ錘板体 1 3 aの重心が分割旋回軸 1 0 aの中 心線よりも回転軸 7の中心線側に位置しており、 錘板体 1 3 a、 ピン 1 6 a 等により分割旋回軸 1 0 aの振動を抑制する第 1の振動抑制手段が構成され ている。 また、 回転軸 7の中心線から錘板体 1 3 aの重心までの距離と錘板 体 1 3 aの重量との積を大きさとしかつ回転軸 7の中心線から錘板体 1 3 a の重心までの方向を方向とするべクトルを錘板体 1 3 aの回転軸 7に直角な モーメントベクトル、 回転軸 7の中心線から旋回スクロール 2 7 a (説明後 述） の重心までの距離と旋回スクロール 2 7 aの重量との積を大きさとしか つ回転軸 7の中心線から旋回スクロール 2 7 aの重心までの方向を方向とす るべクトルを旋回スクロール 2 7 aの回転軸 7に直角なモーメントべクトル、 回転軸 7の中心線から旋回板 2 2 a (説明後述） の重心までの距離と旋回板 2 2 aの重量との積を大きさとしかつ回転軸 7の中心線から旋回板 2 2 aの 重心までの方向を方向とするべクトルを旋回板 2 2 aの回転軸 7に直角なモ —メントべクトルとすると、 錘板体 1 3 aの回転軸 7に直角なモーメントべ クトル、 旋回スクロール 2 7 aの回転軸 7に直角なモーメントべクトルおよ び旋回板 2 2 aの回転軸 7に直角なモーメントべクトルの和は零べクトルで ある。
また、 ケーシング: Lに 2枚の支持板 1 7 aが取り付けられ、 支持板 1 7 a に穴 1 8 aが設けられ、 支持板 1 7 aの穴 1 8 aを分割旋回軸 1 0 aが貫通 しており、 支持板 1 Ί aにスラスト方向の力を受ける第 1の軸受 1 9 aを介 して 3枚の回転板 2 0 aが回転可能に支持されている。 また、 分割旋回軸 1 0 aに旋回板 2 2 aが取り付けられ、 旋回板 2 2 aは 2枚の支持板 1 7 a の間に位置しており、 分割旋回軸 1 0 aの旋回板 2 2 a取付部には平面部 2 4 aが設けられ、 弾性体からなる押え部材 2 5 aの雌ネジが分割旋回軸 1 0 aに設けられた雄ネジ部に螺合しており、 押え部材 2 5 aは旋回板
2 2 aの図 2紙面下方への移動を防止している。 また、 旋回板 2 2 aの両面 にそれぞれ 3本の連結軸 2 3 aが固定され、 連結軸 2 3 aはスラスト方向の 力を受ける第 2の軸受 2 1 aを介して回転板 2 0 aに対して回転可能に回転 板 2 0 aに支持されている。 そして、 回転板 2 0 aの中心と連結軸 2 3 aの 中心との距離は回転軸 7の中心と分割旋回軸 1 0 aの中心との距離と等しく、 支持板 1 7 a、 回転板 2 0 a、 旋回板 2 2 a、 連結軸 2 3 a等により分割旋 回軸 1 0 a、 旋回板 2 2 aの偏心旋回を許容しかつ分割旋回軸 1 0 a、 旋回 板 2 2 aの自転を防止する第 1の自転防止装置が構成されている。
また、 ケーシング 1に固定スクロール 2 6 aが固定され、 固定スクロール 2 6 aには渦巻状のラップが設けられている。 また、 分割旋回軸 1 0 aに旋 回スクロール 2 7 aが取り付けられ、 押え部材 2 5 aにより旋回板 2 2 aは 旋回スクロール 2 7 aの下部に押し付けられている。 すなわち、 弾性体から なる押え部材 2 5 aにより旋回板 2 2 aの分割旋回軸 1 0 aの軸方向の移動 を防止している。 また、 旋回スクロール 2 7 aには固定スクロール 2 6 aの ラップと同一形状のラップが設けられ、 旋回スクロール 2 7 aのラップと固 定スクロール 2 6 aのラップとが重なり合つており、 複数の圧縮室 2 8 aが 形成され、 固定スクロール 2 6 aに吸入管 2 9 aが接続され、 固定スクロー ル 2 6 aに吐出管 3 0 aが接続され、 吸入管 2 9 a、 吐出管 3 0 aは圧縮室 2 8 aに連通しており、 固定スクロール 2 6 a、 旋回スクロール 2 7 a等に より第 1の流体機械本体が構成されている。
また、 第 2の錘板体 1 3 bを有しかつ分割旋回軸 1 0 bの振動を抑制する 第 2の振動抑制手段が設けられ、 第 2の振動抑制手段の構成は第 1の振動抑 制手段の構成と同等である。 また、 回転軸 7の中心線から錘板体 1 3 bの重 心までの距離と錘板体 1 3 bの重量との積を大きさとしかつ回転軸 7の中心 線から錘板体 1 3 bの重心までの方向を方向とするべクトルを錘板体 1 3 b の回転軸 7に直角なモ一メントベクトル、 回転軸 7の中心線から旋回スクロ —ル 2 7 b (説明後述） の重心までの距離と旋回スクロール 2 7 bの重量と の積を大きさとしかつ回転軸 7の中心線から旋回スクロール 2 7 bの重心ま での方向を方向とするべクトルを旋回スクロール 2 7 bの回転軸 7に直角な モーメントベクトル、 回転軸 7の中心線から旋回板 2 2 b (説明後述） の重 心までの距離と旋回板 2 2 bの重量との積を大きさとしかつ回転軸 7の中心 線から旋回板 2 2 bの重心までの方向を方向とするべクトルを旋回板 2 2 b の回転軸 7に直角なモーメントベクトルとすると、 錘板体 1 3 bの回転軸 7 に直角なモーメントべクトル、 旋回スクロール 2 7 bの回転軸 7に直角なモ ーメントべクトルおよび旋回板 2 2 bの回転軸 7に直角なモーメントべクト ルの和は零べクトルである。
さらに、 錘板体 1 3 aの回転軸 7に直角なモーメントベクトル、 旋回スク ロール 2 7 aの回転軸 7に直角なモーメントベクトル、 旋回板 2 2 aの回転 軸 7に直角なモーメントべクトル、 錘板体 1 3 bの回転軸 7に直角なモーメ ントベクトル、 旋回スクロール 2 7 bの回転軸 Ίに直角なモーメントべクト ルおよび旋回板 2 2 bの回転軸 7に直角なモーメントべクトルの和は零べク 卜ルである。
また、 支持板 1 7 b、 旋回板 2 2 b、 連結軸 2 3 bを有し、 分割旋回軸 1 0 b、 旋回板 2 2 bの偏心旋回を許容しかつ分割旋回軸 1 0 b、 旋回板 2 2 bの自転を防止する第 2の自転防止装置が設けられ、 第 2の自転防止装 置の構成は第 1の自転防止装置の構成と同等である。
また、 ケーシング 1に固定された固定スクロール 2 6 b、 分割旋回軸 1 0 bに取り付けられた旋回スクロール 2 7 b、 圧縮室 2 8 b、 吸入管
2 9 b , 吐出管 3 0 bを有する第 2の流体機械本体が設けられ、 第 2の流体 機械本体の構成は第 1の流体機械本体の構成と同等である。
図 1〜図 4に示したスクロール流体機械においては、 モ一タ 9のステ一タ 2の巻線に通電すると、 口一タ 8、 回転軸 7が回転し、 旋回軸 1 0、 旋回板 2 2 a , 2 2 bは回転軸 7の中心線を中心として偏心旋回するが、 第 1、 第 2の自転防止装置が設けられているから、 旋回軸 1 0、 旋回板 2 2 a、 2 2 bは自転しない。 このため、 旋回スクロール 2 7 a、 2 7 bがケーシン グ 1、固定スクロール 2 6 a、 2 6 bに対して回転せずに偏心旋回するから、 旋回スクロール 2 7 a、 2 7 bと固定スクロール 2 6 a、 2 6 bとの間に形 成された圧縮室 2 8 a、 2 8 bが徐々に縮小する。 したがって、 空気等の被 圧縮ガスは吸入管 2 9 a、 2 9 bから吸引され、 圧縮室 2 8 a、 2 8 bで圧 縮されて吐出管 3 0 a、 3 O bから吐出される。
このようなスクロール流体機械においては、 分割旋回軸 1 0 aと分割旋回 軸 1 0 bとは軸方向にのみ移動可能に連結されているから、 旋回スクロール 2 7 a , 2 7 bが高温となり、 分割旋回軸 1 0 a、 1 0 bが熱膨張したとし ても、 固定スクロール 2 6 a、 2 6 bと旋回スクロール 2 7 a、 2 7 bとの 間に過大な力が作用することがない。 すなわち、 固定スクロール 2 6 a、 2 6 bのラップの先端部分と旋回スクロール 2 7 a、 2 7 bとの間、 旋回ス クロール 2 7 a、 2 7 bのラップの先端部分と固定スクロール 2 6 a、 2 6 bとの間に過大な力が作用することがない。 このため、 旋回スクロール 2 7 a、 2 7 bの固定スクロール 2 6 a、 2 6 bに対する偏心旋回動作を円 滑に行なうことができる。 また、 第 1の自転防止装置および第 1の流体機械 本体とをセットとし、 第 2の自転防止装置および第 2の流体機械本体とをセ ットとして、 旋回軸 1 0に取り付ければ、 容易にスクロール流体機械を製造 することができる。 また、 旋回軸 1 0の中心線と錘板体 1 3 a、 1 3 bの重 心とは回転軸 7の中心線の両側に位置しているから、 バランスをとることが できるので、 旋回軸 1 0、 旋回スクロール 2 7 a、 2 7 bの振動を抑制する ことができる。このため、回転軸 7の回転数を大きくすることができるから、 旋回スクロール 2 7 a、 2 7 bを高速で駆動するごとができる。 また、 錘板 体 1 3 a、 1 3 bの回転軸 7に直角なモーメントベクトル、 旋回スクロール 2 7 a , 2 7 bの回転軸 7に直角なモーメントべクトルおよび旋回板 2 2 a、 2 2 bの回転軸 7に直角なモーメントべクトルの和を零としているから、 す なわち旋回スクロール 2 7 a、 2 7 bの回転軸 7に直角なモーメントべクト ルおよび旋回板 2 2 a、 2 2 bの回転軸 7に直角なモーメントべクトルの和 を和ベクトルとしたとき、 錘板体 1 3 aの回転軸 7に直角なモーメントべク トルと錘板体 1 3 bの回転軸 7に直角なモーメントべクトルとを加算したベ クトルの大きさを和べクトルの大きさと等しくしかつ錘板体 1 3 aの回転軸 7に直角なモーメントべクトルと錘板体 1 3 bの回転軸 7に直角なモーメン トべクトルとを加算したべクトルの方向を和べクトルの方向と反対方向とし ているから、 旋回板 2 2 a、 2 2 b、 旋回スクロール 2 7 a、 2 7 bの振動 を確実に抑制することができる。 また、 錘板体 1 3 aの回転軸 7に直角なモ —メントベクトル、 旋回スクロール 2 7 aの回転軸 7に直角なモーメントべ クトルおよび旋回板 2 2 aの回転軸 7に直角なモーメントべクトルの和を零 べクトルにするとともに、 錘板体 1 3 bの回転軸 7に直角なモーメントべク トル、 旋回スクロール 2 7 bの回転軸 7に直角なモーメントベクトルおよび 旋回板 2 2 bの回転軸 7に直角なモーメントべクトルの和を零べクトルにし ているから、 旋回軸 1 0に曲げモーメントが作用するのを確実に防止するこ とができるので、 旋回軸 1 0の振動を確実に抑制することができるため、 旋 回スクロール 2 7 a、 2 7 bの振動を確実に抑制することができる。 また、 第 1、 第 2の自転防止装置として支持板 1 7 a、 1 7 13、 連結軸2 3 &、
2 3 bを有するものを用いているから、 第 1、 第 2の自転防止装置の剛性が 高いので、 旋回スクロール 2 7 a、 2 7 bの偏心旋回の精度が高く、 また第 1、 第 2の自転防止装置に過大な力が作用することがなく、 第 1、 第 2の自 転防止装置が損傷しにくい。 また、 2枚の支持板 1 7 a、 1 7 bの間に旋回 板 2 2 a、 2 2 bを位置させているから、 第 1、 第 2の自転防止装置の剛性 をさらに高くすることができるので、 偏心旋回の精度をさらに高くすること ができる。 また、 回転板 2 0 aをスラスト方向の力を受ける軸受 1 9 aを介 して回転可能に支持板 1 7 aに支持するとともに、 連結軸 2 3 aをスラスト 方向の力を受ける軸受 2 1 aを介して回転板 2 0 aに支持しているから、 旋 回スクロール 2 7 aが回転軸 7の中心線の方向に移動するのを防止すること ができる。 また、 第 2の自転防止装置の構成は第 1の自転防止装置の構成と 同等であるから、 旋回スクロール 2 7 bが回転軸 7の中心線の方向に移動す るのを防止することができる。 また、 弾性体からなる押え部材 2 5により旋 回板 2 2 aの分割旋回軸 1 0 aの軸方向の移動を防止しているから、 旋回板 2 2 aは分割旋回軸 1 0 aの軸方向に対して傾斜しうるので、 分割旋回軸
1 0 a , 旋回板 2 2 aに過大な力が作用するのを防止することができる。 ま た、 第 2の流体機械本体の構成は第 1の流体機械本体の構成と同等であるか ら、 分割旋回軸 1 0 b、 旋回板 2 2 bに過大な力が作用するのを防止するこ とができる。
なお、 上述実施の形態においては、第 1、第 2の振動抑制手段を設けたが、 回転軸から突出した第 1の分割旋回軸または第 2の分割旋回軸の端部分に回 転可能に支持された錘板体を有する振動抑制手段を設けてもよい。 すなわち、 第 1、 第 2の振動抑制手段のうちの一方のみを設けてもよい。 また、 上述実 施の形態においては、 2枚の支持板 1 7 a、 2枚の支持板 1 7 bを設けたが、 1枚の支持板を設けてもよい。 また、 第 1、 第 2の自転防止装置として他の 自転防止装置を用いてもよい。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . モー夕と、 上記モータの回転軸に偏心して回転可能に支持された旋回軸 と、 上記旋回軸の自転を防止する自転防止装置と、 上記モ一夕のケ一シング に取り付けられた固定スクロールと、 上記旋回軸に取り付けられた旋回スク ロールとを有するスクロール流体機械において、 上記旋回軸を第 1の分割旋 回軸と第 2の分割旋回軸とに分割し、 上記第 1の分割旋回軸に凹部を設け、 第 2の分割旋回軸を凸部を設け、 上記凹部と上記凸部とを係合して上記第 1 の分割旋回軸と上記第 2の分割旋回軸とを軸方向にのみ移動可能に連結し、 上記第 1、 第 2の分割旋回軸それぞれに第 1、 第 2の旋回スクロールを取り 付けたことを特徴とするスクロール流体機械。
2 . 上記回転軸から突出した上記第 1の分割旋回軸または上記第 2の分割旋 回軸の端部分に回転可能に支持され、 重心が上記第 1、 第 2の分割旋回軸の 中心線と上記回転軸の中心線とを結ぶ直線上に位置しており、 かつ上記重心 が上記旋回軸の中心線よりも上記回転軸の中心線側に位置している錘板体を 設けたことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のスクロール流体機械。
3 . 上記回転軸から突出した上記第 1の分割旋回軸および上記第 2の分割旋 回軸の端部分に回転可能に支持され、 重心が上記第 1、 第 2の分割旋回軸の 中心線と上記回転軸の中心線とを結ぶ直線上に位置しており、 かつ上記重心 が上記第 1、 第 2の分割旋回軸の中心線よりも上記回転軸の中心線側に位置 している第 1、 第 2の錘板体を設けたことを特徴とする請求の範囲第 1項に 記載のスクロール流体機械。
4 . 上記第 1、 第 2の錘板体の少なくとも一方が上記回転軸と連結されたこ とを特徴とする請求の範囲第 3項に記載のスクロール流体機械。
5 . 上記自転防止装置に第 1、 第 2の旋回板を設け、 上記第 1、 第 2の錘板 体の回転軸に直角なモーメントベクトル、 上記第 1、 第 2の旋回スクロール の回転軸に直角なモーメントべクトルおよび上記第 1、 第 2の旋回板の回転 軸に直角なモーメントべクトルの和を零べクトルとしたことを特徴とする請 求の範囲第 3項または第 4項に記載のスクロール流体機械。
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