JP5155942B2 - Scroll type fluid machinery - Google Patents
Scroll type fluid machinery Download PDFInfo
- Publication number
- JP5155942B2 JP5155942B2 JP2009140211A JP2009140211A JP5155942B2 JP 5155942 B2 JP5155942 B2 JP 5155942B2 JP 2009140211 A JP2009140211 A JP 2009140211A JP 2009140211 A JP2009140211 A JP 2009140211A JP 5155942 B2 JP5155942 B2 JP 5155942B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- scroll
- movable
- fixed
- pin
- fluid machine
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Active
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims description 42
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 66
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 28
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 8
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 8
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 5
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 4
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910001234 light alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
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
- F01C1/0246—Details concerning the involute wraps or their base, e.g. geometry
-
- 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
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C17/00—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing
- F01C17/06—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing using cranks, universal joints or similar elements
- F01C17/063—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing using cranks, universal joints or similar elements with only rolling movement
-
- 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
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids 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
- F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids 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
- F04C18/0246—Details concerning the involute wraps or their base, e.g. geometry
- F04C18/0253—Details concerning the base
-
- 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
- F01C17/00—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing
- F01C17/06—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing using cranks, universal joints or similar elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
Description
本発明は、スクロール型流体機械に関し、とくに、スクロール型流体機械の圧縮機構を形成するために設けられる可動スクロールの自転防止機構に関する。 The present invention relates to a scroll type fluid machine, and more particularly, to a rotation prevention mechanism for a movable scroll provided to form a compression mechanism of the scroll type fluid machine.
スクロール型の圧縮機や膨張機における圧縮機構や膨張機構は、一般に、固定スクロールと可動スクロールの組み合わせによって成り立っている。そして、可動スクロールは、固定スクロールに対して公転可能かつ自転不可能に設けられる。このように、可動スクロールを自転不可能とするための自転阻止機構として、いくつかの種類のものが知られている。 In general, a compression mechanism and an expansion mechanism in a scroll-type compressor and an expander are formed by a combination of a fixed scroll and a movable scroll. The movable scroll is provided so that it can revolve and cannot rotate with respect to the fixed scroll. As described above, several types of rotation preventing mechanisms for making the movable scroll impossible to rotate are known.
例えば、特許文献1に記載されるスクロール型流体機械においては、旋回スクロールに突設された旋回ピンと固定スクロールに突設されたハウジングピンが、両ピン間の相対距離を制限する突起拘束部材に設けられた2つの穴の内周面で摺動接触することにより、旋回スクロールの自転が阻止されている。
For example, in the scroll type fluid machine described in
また特許文献2に記載されるスクロール型圧縮機においては、可動スクロールに突設された可動ピン部材と固定スクロールに突設された固定ピン部材とが、対になって接触係合することにより、可動スクロールの自転が阻止されている。
Further, in the scroll compressor described in
特許文献1に記載されるスクロール型流体機械の自転阻止機構においては、突起拘束部材の旋回ピン側において旋回半径が拘束されるので、突起拘束部材が回転した際に掃く面積が大きくなり、スラスト軸受を拡大することが困難であった。また、突起拘束部材には引っ張り応力が働くため、各種樹脂や軽合金、焼結材等のような引っ張りに弱く破損しやすい素材を使用することができず、コスト高の要因となっていた。さらに、旋回スクロールと固定スクロールを組み付ける際に、ピンを穴に嵌め合わせる煩雑な作業を行う必要があり、作業性の向上が阻害されていた上、ピンと突起拘束部材との間に潤滑油の流れる経路が形成されにくかった。
In the rotation preventing mechanism of the scroll type fluid machine described in
また、特許文献2に記載されるスクロール型圧縮機の自転阻止機構においては、可動ピン部材と固定ピン部材の接触のために、面圧が高くなる結果、油膜切れが生じやすく、そのために部材の摩耗が生じやすかった。
Further, in the rotation prevention mechanism of the scroll compressor described in
そこで本発明の課題は、上記のような問題点に鑑み、安価な部材が用いられ、しかも耐久性に優れた自転阻止機構を備えたスクロール型流体機械を提供することにある。 In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide a scroll type fluid machine including an autorotation prevention mechanism using an inexpensive member and having excellent durability.
上記課題を解決するために、本発明に係るスクロール型流体機械は、端板の一端面に渦巻体が立設された固定スクロールおよび、端板の一端面に渦巻体が立設された可動スクロールを、相互に偏心させ、かつ、位相をずらして、渦巻体同士を互いに噛み合わせて配設し、前記固定スクロールに対して、前記可動スクロールを旋回運動させるスクロール型流体機械であって、前記可動スクロールの端板の他端面から突出する可動側ピンと、ハウジング側から前記可動スクロールの端板の他端面側に突出する固定側ピンと、前記可動側ピンと前記固定側ピンとで両側から挟持される自転阻止部材によって構成される自転阻止機構が設けられていることを特徴とするものからなる。 In order to solve the above problems, a scroll type fluid machine according to the present invention includes a fixed scroll having a spiral body standing on one end face of an end plate and a movable scroll having a spiral body standing on one end face of the end plate. Are scroll-type fluid machines that are arranged eccentrically with respect to each other and arranged in phase with each other so that the spiral bodies are meshed with each other, and the movable scroll is swiveled with respect to the fixed scroll. A movable side pin protruding from the other end surface of the scroll end plate, a fixed side pin protruding from the housing side to the other end surface side of the end plate of the movable scroll, and a rotation prevention pinched from both sides by the movable side pin and the fixed side pin. It consists of what is provided with the rotation prevention mechanism comprised by the member.
本発明のスクロール型流体機械によれば、固定側ピンと可動側ピンが、自転阻止部材を両側から挟むように支持しているので、自転阻止部材には引っ張り応力が働かず、基本的に圧縮応力のみが働くので、自転阻止部材を焼結等によって安価に製造することが可能となる。また、自転阻止部材を極めて小さく形成することが可能となるので、遠心力が小さく抑えられ、機器の振動により生じる騒音が低減可能となる。 According to the scroll type fluid machine of the present invention, the fixed side pin and the movable side pin support the rotation preventing member so as to sandwich the rotation preventing member from both sides. Since only this works, the rotation prevention member can be manufactured at low cost by sintering or the like. Further, since the rotation preventing member can be formed extremely small, the centrifugal force can be suppressed small, and noise generated by the vibration of the device can be reduced.
本発明のスクロール型流体機械において、前記自転阻止部材は、前記可動側ピンに係合する可動側凹部と前記固定側ピンに係合する固定側凹部とを有することが好ましい。自転阻止部材に引っ張り応力が働かないことから、可動側ピンや固定側ピンの係合先が穴である必要がなくなるため、少なくとも凹部を有するように自転阻止部材を形成することによって、自転阻止部材を小型軽量化することが可能となる。 In the scroll type fluid machine of the present invention, it is preferable that the rotation preventing member has a movable side recess that engages with the movable side pin and a fixed side recess that engages with the fixed side pin. Since no tensile stress acts on the rotation prevention member, the engagement destination of the movable side pin or the fixed side pin does not need to be a hole. Therefore, by forming the rotation prevention member so as to have at least a recess, the rotation prevention member Can be reduced in size and weight.
また、このような本発明に係るスクロール型流体機械において、前記可動側凹部と前記固定側凹部の少なくとも一方は、前記自転阻止部材に設けられた穴の一部を形成していてもよい。このように、少なくとも一方の凹部が穴の一部を形成していることにより、自転阻止部材と可動側凹部または固定側凹部とを嵌め合わせる作業の容易化を図ることができる。 Moreover, in such a scroll type fluid machine according to the present invention, at least one of the movable side recess and the fixed side recess may form a part of a hole provided in the rotation preventing member. As described above, since at least one of the concave portions forms a part of the hole, it is possible to facilitate the operation of fitting the rotation preventing member and the movable side concave portion or the fixed side concave portion.
本発明のスクロール型流体機械において、前記可動側凹部および/または前記固定側凹部の深さが、前記可動側ピンと前記固定側ピンの中心間距離(L)の最小値(Lor)が前記可動スクロールの旋回半径(AOR)よりも小さく設定されていることが好ましい。このように、Lor<AORとなるように上記凹部の深さが設定されていることにより、部品の精度が若干悪く寸法に多少の誤差があっても、ピンの係合や摺動等の動作が円滑に行われるので、液圧縮や異物の噛み込み等の異常が発生した場合においても、過剰な負荷発生が防止され、自転阻止機構の耐久性が確保される。さらに、前記可動側ピンの中心と前記固定側ピンの中心間距離(L)の最小値(Lor)と、前記可動スクロールの旋回半径(AOR)との差が0.1mm以下であることが好ましい。すなわち、Lor<AOR≦Lor+0.1mmの大小関係が成立するように自転阻止機構が形成されることにより、部品の寸法精度に影響されることなく円滑なスクロール動作を行うことが可能となり、異常時における耐久性に優れ、騒音も低く抑えられたスクロール型流体機械が実現可能となる。 In the scroll fluid machine of the present invention, the depth of the movable side recess and / or the fixed side recess is the minimum value (Lor) of the center distance (L) between the movable side pin and the fixed side pin. It is preferable that the radius is set to be smaller than the turning radius (AOR). As described above, since the depth of the recess is set so that Lor <AOR, even if the accuracy of the parts is slightly worse and there is some error in the dimensions, the operation such as pin engagement and sliding Therefore, even when an abnormality such as liquid compression or foreign object biting occurs, excessive load is prevented and durability of the rotation prevention mechanism is ensured. Furthermore, it is preferable that a difference between a minimum value (Lor) of a center distance (L) between the center of the movable side pin and the fixed side pin and a turning radius (AOR) of the movable scroll is 0.1 mm or less. In other words, the rotation prevention mechanism is formed so that the magnitude relationship of Lor <AOR ≦ Lor + 0.1mm is established, so that smooth scrolling can be performed without being affected by the dimensional accuracy of the parts. It is possible to realize a scroll type fluid machine that has excellent durability and low noise.
本発明のスクロール型流体機械において、前記可動側ピンの中心と前記固定側ピンの中心間距離(L)の最小値(Lor)と、前記可動スクロールの旋回半径(AOR)との差が、前記可動側凹部の深さ(B1)と前記可動側ピンの軸半径(R1)との差よりも小さく設定されていることが好ましい。すなわち、AOR-Lor≦B1-R1の大小関係が成立するように自転阻止機構が形成されることにより、自転阻止部材が可動側ピンと固定側ピンによって確実に挟持可能となる。また、可動側凹部の深さが可動側ピンの軸半径よりも十分に大きくなるので、可動側ピンと可動側凹部との接触範囲を広く設定することができ、面圧を低く抑えて油膜切れを防止することが可能となる。 In the scroll type fluid machine of the present invention, the difference between the minimum value (Lor) of the distance (L) between the center of the movable side pin and the center of the fixed side pin and the turning radius (AOR) of the movable scroll is It is preferable that the difference is set smaller than the difference between the depth (B1) of the movable side recess and the shaft radius (R1) of the movable side pin. That is, by forming the rotation prevention mechanism so that the magnitude relationship of AOR-Lor ≦ B1-R1 is established, the rotation prevention member can be reliably clamped by the movable side pin and the fixed side pin. In addition, since the depth of the movable side recess is sufficiently larger than the shaft radius of the movable side pin, the contact range between the movable side pin and the movable side recess can be set wide, and the surface pressure is kept low and the oil film is cut. It becomes possible to prevent.
また、固定側についても、上記可動側と同様のことがいえる。すなわち、本発明のスクロール型流体機械において、前記可動側ピンの中心と前記固定側ピンの中心間距離(L)の最小値(Lor)と、前記可動スクロールの旋回半径(AOR)との差が、前記固定側凹部の深さ(B2)と前記固定側ピンの軸半径(R2)との差よりも小さく設定されていることが好ましい。すなわち、AOR-Lor≦B2-R2の大小関係が成立するように自転阻止機構が形成されることにより、自転阻止部材が可動側ピンと固定側ピンによって確実に挟持可能となる。また、固定側凹部の深さが固定側ピンの軸半径よりも大きいことにより、固定側ピンと固定側凹部との接触範囲を広く設定することができ、面圧を低く抑えて油膜切れを防止することが可能となる。 The same can be said for the fixed side. That is, in the scroll type fluid machine of the present invention, the difference between the minimum value (Lor) of the distance (L) between the center of the movable pin and the center of the fixed pin and the turning radius (AOR) of the movable scroll is It is preferable that the distance is set smaller than the difference between the depth (B2) of the fixed-side recess and the shaft radius (R2) of the fixed-side pin. That is, by forming the rotation prevention mechanism so that the magnitude relationship of AOR-Lor ≦ B2-R2 is established, the rotation prevention member can be securely clamped by the movable side pin and the fixed side pin. Moreover, since the depth of the fixed-side recess is larger than the shaft radius of the fixed-side pin, the contact range between the fixed-side pin and the fixed-side recess can be set wide, and the surface pressure is kept low to prevent oil film breakage. It becomes possible.
本発明のスクロール型流体機械においては、前記可動側ピンおよび前記固定側ピンが、互いに等しい配置ピッチ角度(Ap)および互いに等しい直径(Dp)からなる配置ピッチ円を描くように円周上に複数配置されていることが好ましい。このように、可動側ピン、固定側ピンおよび自転阻止部材からなる一組の自転阻止要素がスクロールの円周に沿って円周上に設けられることにより、可動スクロールの自転阻止を効果的かつ円滑に行うことが可能となる。とくに、前記固定側ピンまたは前記可動側ピンが、前記固定スクロールに対する前記可動スクロールのねじれを低減させる方向に、式1を満たす所定角度(θ)だけずれて配置される場合には、可動スクロールのより効果的な自転阻止が実現可能となる。なお、実際のスクロール型流体機械では、複数セットある固定側ピンと可動側ピン及び自転阻止部材のそれぞれに関する公差があり、このバラツキを考慮して、干渉の生じない範囲でθを設定する。
〔式1〕
θ≦2・tan−1[(AOR−Lor)/Dp]
In the scroll type fluid machine of the present invention, the movable side pin and the fixed side pin have a plurality of arrangement pitch circles on the circumference so as to draw an arrangement pitch circle having the same arrangement pitch angle (Ap) and the same diameter (Dp). It is preferable that they are arranged. As described above, a set of rotation prevention elements including the movable side pin, the fixed side pin, and the rotation prevention member are provided on the circumference along the circumference of the scroll, thereby effectively and smoothly preventing the rotation of the movable scroll. Can be performed. In particular, when the fixed-side pin or the movable-side pin is disposed by a predetermined angle (θ)
[Formula 1]
θ ≦ 2 · tan −1 [(AOR−Lor) / Dp]
このような本発明のスクロール型流体機械においては、一の自転阻止部材について、前記固定側ピンと前記可動側ピンの中心間距離(L)の初期値が最小値(Lor)に設定されるとともに、他のいずれかの自転阻止部材について、前記固定側ピンと前記可動側ピンの中心間距離(L)の初期値が前記可動スクロールの旋回半径(AOR)に等しく設定されるように、前記固定スクロールと前記可動スクロールとが組み付けられることが好ましい。可動側ピンと固定側ピンとで挟持される自転阻止部材の挟持状態は、可動スクロールの旋回動作に伴って、隣接する自転阻止要素に順送りされる形で移行しつつ一定のサイクルを形成する。そして、上記のように、固定スクロールと可動スクロールが、一の自転阻止部材について、前記固定側ピンと前記可動側ピンの中心間距離(L)が最小値(Lor)に設定されるとともに、他のいずれかの自転阻止部材について、前記固定側ピンと前記可動側ピンの中心間距離(L)が前記可動スクロールの旋回半径(AOR)に等しく設定された状態に組み付けられ、この状態を初期状態として可動スクロールの旋回動作が開始されることにより、自転阻止部材の挟持状態間の移行が円滑に行われるようになる。そしてその結果、可動スクロールの旋回動作が円滑に行われる。 In such a scroll type fluid machine of the present invention, for one rotation prevention member, the initial value of the center-to-center distance (L) between the fixed side pin and the movable side pin is set to the minimum value (Lor), With respect to any other rotation prevention member, the fixed scroll and the fixed scroll are set so that an initial value of a center distance (L) between the fixed pin and the movable pin is set equal to a turning radius (AOR) of the movable scroll. It is preferable that the movable scroll is assembled. The holding state of the rotation prevention member held between the movable side pin and the fixed side pin forms a constant cycle while shifting in a form of being forwardly fed to the adjacent rotation prevention element as the movable scroll turns. As described above, the fixed scroll and the movable scroll are set to the minimum value (Lor) while the center distance (L) between the fixed side pin and the movable side pin is set to the minimum value (Lor) for one rotation prevention member. One of the rotation prevention members is assembled in a state in which the center distance (L) between the fixed side pin and the movable side pin is set equal to the turning radius (AOR) of the movable scroll, and this state is movable as an initial state. By starting the scroll turning operation, the transition between the rotation preventing members is smoothly performed. As a result, the turning operation of the movable scroll is performed smoothly.
本発明に係るスクロール型流体機械においては、前記自転阻止部材の軸方向厚みは、前記可動スクロールとハウジングの軸方向間隔に対し、油膜厚以上の隙間を確保し、かつ寸法公差により干渉しない範囲で最大値であることが好ましい。このように、本発明に係るスクロール型流体機械によれば、自転阻止部材の軸方向厚みを、可動スクロールの旋回動作に支障がない限りで最大限に大きくすることができるので、自転阻止部材の耐久性を容易に高めることが可能である。 In the scroll type fluid machine according to the present invention, the axial thickness of the rotation preventing member is within a range in which a gap larger than the oil film thickness is secured with respect to the axial interval between the movable scroll and the housing and does not interfere with a dimensional tolerance. A maximum value is preferred. Thus, according to the scroll type fluid machine of the present invention, the axial thickness of the rotation prevention member can be maximized as long as there is no problem in the turning operation of the movable scroll. The durability can be easily increased.
このように、本発明に係るスクロール型流体機械によれば、自転阻止部材に圧縮応力以外は発生しない構成を採用しているため、自転阻止部材を焼結等で製造でき、低コスト化が可能となる。また、自転阻止部材を極めて小さく設計することも可能であり、遠心力の小さい、振動騒音が改善されたスクロール型流体機械が実現可能である。さらに、自転阻止部材の小型化によって、自転阻止部材と干渉しない範囲が拡大することにより、カウンターウェイトの重量確保が容易になる。 As described above, according to the scroll type fluid machine according to the present invention, since the rotation preventing member is configured to generate only the compressive stress, the rotation preventing member can be manufactured by sintering and the cost can be reduced. It becomes. Further, the rotation preventing member can be designed to be extremely small, and a scroll type fluid machine having a small centrifugal force and improved vibration noise can be realized. Furthermore, by reducing the size of the rotation prevention member, the range that does not interfere with the rotation prevention member is expanded, so that the weight of the counterweight can be easily secured.
本発明に係るスクロール型流体機械においては、可動側ピンまたは固定側ピンと自転阻止部材との接触面を広くすることが容易であるため、低い面圧で油膜切れが起き難く耐久性に優れた自転阻止機構が容易に実現可能である。また、可動側ピンと係合する自転阻止部材の可動側凹部が外方に開くように形成することにより、可動スクロールを固定スクロールに組み付ける際の作業を容易化できる。 In the scroll type fluid machine according to the present invention, since it is easy to widen the contact surface between the movable side pin or the fixed side pin and the rotation prevention member, the rotation of the oil film is difficult to occur at a low surface pressure and excellent in durability. A blocking mechanism can be easily realized. In addition, by forming the movable side recess of the rotation preventing member that engages with the movable side pin so as to open outward, the work when the movable scroll is assembled to the fixed scroll can be facilitated.
本発明に係るスクロール型流体機械においては、自転阻止機構の構造のみから最小旋回半径が決定されるので、偏心ブッシュの凸廃止が可能である。また、自転阻止部材の寸法を所定範囲に設定することにより、部品の寸法精度に影響されること無く円滑な動作が行え、液圧縮や異物噛み込み等の異常時であっても、過度の負荷を発生させる事が無く耐久性が確保されたスクロール型流体機械が実現可能である。 In the scroll type fluid machine according to the present invention, since the minimum turning radius is determined only from the structure of the rotation prevention mechanism, the eccentric bush can be eliminated. In addition, by setting the dimension of the rotation prevention member within a predetermined range, smooth operation can be performed without being affected by the dimensional accuracy of the parts, and even when abnormal conditions such as liquid compression or foreign object biting occur, an excessive load It is possible to realize a scroll type fluid machine that does not generate turbulence and ensures durability.
以下に、本発明の望ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施態様に係るスクロール型圧縮機1の全体を示している。図1において、圧縮機構2は、渦巻体からなる固定スクロール3と、渦巻体と端板5からなる可動スクロール4から構成されている。可動スクロール4は、自転阻止部材31、固定側ピン34および可動側ピン35からなる自転阻止要素36によって自転が阻止された状態で、固定スクロール3に対して旋回されるようになっている。圧縮機1の運転時には主軸8(回転軸)が回転駆動され、主軸8の一端側に配設された偏心ピン9、それに対して回転自在に係合された偏心ブッシュ10を介して、主軸8の回転運動が可動スクロール4の旋回運動に変換される。そして、被圧縮流体として吸入された冷媒は圧縮機構2へと導かれて圧縮され、吐出孔13、吐出室14を通して、ケーシング6から圧縮機1の外部に送られる。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an
図2は、図1の圧縮機1の自転阻止機構を示す横断面図である。圧縮機ハウジング6内には、固定スクロール3と可動スクロール4が、それぞれの渦巻体が噛み合うように組み付けられて、圧縮機構2を形成している。可動スクロール4は、常に静止している固定スクロール3の中心軸周りに、所定の旋回半径(AOR)で旋回する。このような可動スクロール4の旋回運動に伴って、冷媒等の被圧縮流体が圧縮される。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a rotation prevention mechanism of the
可動スクロール4は、可動スクロール4の端板5の固定スクロール3とは反対側の面に突設された可動側ピン35(35a〜35d)と、ハウジング6内で可動側ピン35(35a〜35d)と対向する向きに突設された固定側ピン34(34a〜34d)と、自転阻止部材31(31a〜31d)によって、自転が阻止されている。平面形状が略H形に形成された自転阻止部材31(31a〜31d)は、固定側ピン34(34a〜34d)に係合する固定側凹部32(32a〜32d)と、可動側ピン35(35a〜35d)に係合する可動側凹部33(33a〜33d)を備えており、可動側ピン35(35a〜35d)および固定側ピン34(34a〜34d)とで挟持されている。
The
本実施態様においては、固定側ピン34と可動側ピン35が、可動スクロール4の端板5上に、それぞれ90度の配置ピッチ角度で、互いに等しい直径(Dp)を有する配置ピッチ円を描くように配置されている。このように配置された固定側ピン34と可動側ピン35は、これらによって挟持される自転阻止部材31との間で自転阻止要素36(36a〜36d)を構成している。このような自転阻止要素36の組み合わせで、可動スクロール4の自転阻止機構が形成されている。
In the present embodiment, the fixed
本実施態様において、一つの自転阻止要素36内の固定側ピン34と可動側ピン35の間の距離は、完全に一定ではなく、若干の遊びが設けられている。例えば、図2に示されるように、可動側ピン35b〜35dと自転阻止部材31b〜31dとの間には若干の隙間が形成されている。とくに、固定側ピン34cと可動側ピン35cの間の距離は比較的大きくなっている。これに対して、固定側ピン34aおよび可動側ピン35aと、自転阻止部材31aとの間には隙間が形成されていない。このように、自転阻止部材31の深さ(B)を適宜設定することによって、固定側ピン34と可動側ピン35との中心間距離(L)の最小値(Lor)が決定される。このような固定側ピン34と可動側ピン35の中心間距離(L)は、上述のような若干の遊びが生じるように設定されることが好ましい。具体的には、上記中心間距離(L)の最小値(Lor)が可動スクロール4の旋回半径(AOR)よりも小さくなるように、自転阻止部材31の深さ(B)が設定されていることが好ましい。但し、LorとAORの差があまり大きいと、可動スクロール4のスムーズな旋回動作が妨げられるので、その差は最大で0.1mm以内であることが好ましい。
In the present embodiment, the distance between the
また、図2に示されるように、固定スクロール3と可動スクロール4が組み付けられる際には、上記中心間距離(L)が、自転阻止要素36aにおいて最小値(Lor)をとり、自転阻止要素36aから最も遠い位置にある自転阻止要素36cにおいて、可動スクロール4の旋回半径(AOR)に等しくなるような初期状態で組み付けられることが好ましい。仮に、上記中心間距離(L)の遊びが、初期状態において自転阻止要素36a〜36dに分散されていると、自転阻止部材31の深さ(B)から想定される上記中心間距離(L)の遊びが、可動スクロール4の旋回動作中において、十分に生かされないおそれがある。そこで、可動側ピン35aと可動側ピン35cとを結ぶ線分(長さ=Dp)が、固定側ピン34aと固定側ピン34cとを結ぶ線分(長さ=Dp)に対して、下記の式2を満たす角度αをなすように組付けられることが好ましい。このような関係式が充足されるように、可動側ピン35a〜35dと固定側ピン34a〜34dが配置されることにより、自転阻止部材31a〜31dの挟持状態のサイクルが、スムーズに移行可能となる。また、本実施態様の自転阻止部材31は、非常にコンパクトに形成することが可能であるため、比較的大型のカウンターウェイト37を採用しても、自転阻止部材31と干渉しにくい。
As shown in FIG. 2, when the fixed scroll 3 and the
〔式2〕
tanα=(AOR−Lor)/Dp
[Formula 2]
tan α = (AOR−Lor) / Dp
なお、上記の式2における角度αは、具体的には、例えば0.2度に満たない小さな角度である。圧縮機1の稼働時においては、可動スクロール4に自転力が働く。固定側ピン34と可動側ピン35は、この自転力を利用して、各配置ピッチ円の円周上のそれぞれ1箇所以上で自転阻止部材32を挟持することによって、可動スクロール4の自転を阻止している。このような自転力によって、固定側ピン34と可動側ピン35が、固定スクロール3に対する可動スクロール4のねじれを低減させる方向に所定角度(θ)だけずれて配置された状態を、図3を用いて説明する。
Note that the angle α in the
図3は、図1の可動スクロールに働く自転力によって生じる、可動スクロール配置角度のずれを説明するための説明図である。可動スクロール4の自転が阻止された状態で、可動スクロール4の渦巻壁が固定スクロール3の渦巻壁と接触しながら旋回すると、可動スクロール4は、軸Y方向において、旋回半径(AOR)に等しい振幅をもって往復運動することになる。この場合、可動側ピン35の配置ピッチ円38の中心Oと固定側ピン34の配置ピッチ円の中心とを結ぶ距離は、自転阻止部材31a〜31dの存在により、固定側ピン34と可動側ピン35の中心間距離(L)の最小値(Lor)よりも小さくなることがない。また、固定側ピン34の配置ピッチ円は、可動側ピン35の配置ピッチ円38と、ほぼ同一の直径(Dp)を有している。可動スクロール4に働く自転力によって、可動スクロール4が回転する所定角度(θ)の満たす条件は、前述の式1の通りである。ここで、所定角度(θ)は、式2における角度αに対して、同一円弧に対する中心角と円周角の関係にあるので、θ=2αの関係が成立することが、図3より明らかである。
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the shift in the movable scroll arrangement angle caused by the rotation force acting on the movable scroll in FIG. 1. When the scroll of the
〔式1〕
θ≦2・tan−1[(AOR−Lor)/Dp]
[Formula 1]
θ ≦ 2 · tan −1 [(AOR−Lor) / Dp]
図4は、図1の可動スクロール4の自転を阻止するための自転阻止部材31を示す平面図であり、(A)は固定側凹部32および可動側凹部33の双方が穴の一部を形成していない例、(B)は可動側凹部33のみが穴の一部を形成している例を示している。図4(A)に示されるように、本実施態様においては、自転阻止部材31に引っ張り応力が働かないため、固定側凹部32および可動側凹部33の双方について凹部両端が開いていても、固定側ピン34および可動側ピン35によって自転阻止部材31が挟持可能である。とくに、凹部の深さ(B)が、固定側ピン34または可動側ピン35の軸半径(R)よりも大きく設定されていることにより、固定側ピン34および可動側ピン35によって自転阻止部材31をより確実に挟持可能となる。さらに、上記中心間距離(L)の最小値(Lor)と可動スクロール4の旋回半径(AOR)との差が、可動側凹部33の深さ(B1)と可動側ピン35の軸半径(R1)との差よりも小さく設定されることにより、可動スクロール4の旋回時において可動側ピン35が、より確実に自転阻止部材31の可動側凹部33に係合可能となる。固定側についても同様であり、上記中心間距離(L)の最小値(Lor)と可動スクロール4の旋回半径(AOR)との差が、固定側凹部32の深さ(B2)と固定側ピン34の軸半径(R2)よりも小さく設定されることにより、可動スクロール4の旋回時において、固定側ピン34が、より確実に自転阻止部材31の固定側凹部32に係合可能となる。
FIG. 4 is a plan view showing a
また、図4(B)に示されるように、自転阻止部材41において、固定側凹部32の凹部両端を閉じることによって穴が形成されていてもよい。このように、固定側凹部32または可動側凹部33のいずれか一方が穴の一部を形成することにより、可動スクロール4を固定スクロール3に組み付ける際に、固定側ピン34を穴に通すことができるので、組立作業の容易化が図られる。
Further, as shown in FIG. 4B, holes may be formed in the
図5は、本発明の他の実施態様に係るスクロール型圧縮機の自転阻止機構を示す横断面図であり、図2の自転阻止部材31(31a〜31d)を、図4(B)の自転阻止部材41(41a〜41d)に置き換えたものである。その他の点については図2と同様であるので、同一の符号を付することにより説明を省略し、以下の実施態様についても同様とする。このように、固定側凹部32を、穴の一部を形成するようにすることにより、スクロール型圧縮機の組立性を向上させることが可能である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a rotation prevention mechanism of a scroll compressor according to another embodiment of the present invention. The rotation prevention member 31 (31a to 31d) of FIG. 2 is replaced with the rotation of FIG. 4 (B). The blocking member 41 (41a to 41d) is replaced. Since the other points are the same as those in FIG. 2, the same reference numerals are attached and the description is omitted, and the same applies to the following embodiments. Thus, the assembling property of the scroll compressor can be improved by forming a part of the hole in the fixed
図6は、本発明のさらに他の実施態様に係るスクロール型圧縮機の自転阻止機構を示す横断面図である。本実施態様の自転阻止部材51(51a〜51d)は、図4(B)の自転阻止部材41の固定側凹部32と可動側凹部が入れ替えられた形状をなしている。すなわち、図4(B)の自転阻止部材41とは逆に、固定側凹部32の凹部両端が開放されるとともに、可動側凹部33の凹部両端が閉じられている。このように、可動側凹部33が穴の一部を形成するようにしても、固定側凹部32が穴の一部を形成するようにした場合と同様に、スクロール型圧縮機の組立性の向上が図られる。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a rotation prevention mechanism of a scroll compressor according to still another embodiment of the present invention. The rotation prevention member 51 (51a to 51d) of this embodiment has a shape in which the fixed-
本発明に係るスクロール型圧縮機は、自転阻止部材を用いた自転阻止機構を有するあらゆるタイプのスクロール型圧縮機に適用可能である。 The scroll type compressor according to the present invention is applicable to any type of scroll type compressor having a rotation prevention mechanism using a rotation prevention member.
1 圧縮機
2 圧縮機構
3 固定スクロール
4 可動スクロール
5 端板
6 ケーシング
7 ハウジング
8 主軸
9 偏心ピン
10 偏心ブッシュ
13 吐出孔
14 吐出室
31、41、51、31a、31b、31c、31d 自転阻止部材
32 固定側凹部
33 可動側凹部
34、34a、34b、34c、34d 固定側ピン
35、35a、35b、35c、35d 可動側ピン
36、36a、36b、36c、36d 自転阻止要素
37 カウンターウェイト
38 配置ピッチ円
1
5
Claims (11)
〔式1〕
θ≦2・tan−1[(AOR−Lor)/Dp] 9. The scroll according to claim 8, wherein the fixed-side pin or the movable-side pin is arranged so as to be shifted by a predetermined angle (θ) that satisfies Equation 1 in a direction that reduces the twist of the movable scroll with respect to the fixed scroll. Type fluid machine.
[Formula 1]
θ ≦ 2 · tan −1 [(AOR−Lor) / Dp]
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009140211A JP5155942B2 (en) | 2009-06-11 | 2009-06-11 | Scroll type fluid machinery |
US13/377,771 US20120087818A1 (en) | 2009-06-11 | 2010-06-09 | Scroll Fluid Machine |
PCT/JP2010/059753 WO2010143650A1 (en) | 2009-06-11 | 2010-06-09 | Scroll fluid machine |
CN201080026370.2A CN102459905B (en) | 2009-06-11 | 2010-06-09 | Scroll fluid machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009140211A JP5155942B2 (en) | 2009-06-11 | 2009-06-11 | Scroll type fluid machinery |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010285928A JP2010285928A (en) | 2010-12-24 |
JP5155942B2 true JP5155942B2 (en) | 2013-03-06 |
Family
ID=43308905
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009140211A Active JP5155942B2 (en) | 2009-06-11 | 2009-06-11 | Scroll type fluid machinery |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20120087818A1 (en) |
JP (1) | JP5155942B2 (en) |
CN (1) | CN102459905B (en) |
WO (1) | WO2010143650A1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6207942B2 (en) * | 2013-09-19 | 2017-10-04 | サンデンホールディングス株式会社 | Scroll type fluid machinery |
JP6207970B2 (en) * | 2013-10-30 | 2017-10-04 | サンデンホールディングス株式会社 | Scroll type fluid machinery |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3028755B2 (en) * | 1995-07-25 | 2000-04-04 | 株式会社デンソー | Scroll compressor |
JP3028756B2 (en) * | 1995-07-25 | 2000-04-04 | 株式会社デンソー | Scroll compressor |
JP4088392B2 (en) * | 1998-12-09 | 2008-05-21 | 三菱重工業株式会社 | Scroll type fluid machinery |
JP2001090679A (en) * | 1999-09-27 | 2001-04-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Scroll type fluid machinery |
JP2005155578A (en) * | 2003-11-28 | 2005-06-16 | Sanden Corp | Scroll fluid machinery |
JP2005155577A (en) * | 2003-11-28 | 2005-06-16 | Sanden Corp | Scroll type fluid machine |
JP4535885B2 (en) * | 2005-01-12 | 2010-09-01 | サンデン株式会社 | Scroll type fluid machinery |
JP5326660B2 (en) * | 2009-02-27 | 2013-10-30 | 株式会社豊田自動織機 | Scroll compressor |
-
2009
- 2009-06-11 JP JP2009140211A patent/JP5155942B2/en active Active
-
2010
- 2010-06-09 WO PCT/JP2010/059753 patent/WO2010143650A1/en active Application Filing
- 2010-06-09 US US13/377,771 patent/US20120087818A1/en not_active Abandoned
- 2010-06-09 CN CN201080026370.2A patent/CN102459905B/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010285928A (en) | 2010-12-24 |
CN102459905B (en) | 2014-11-05 |
US20120087818A1 (en) | 2012-04-12 |
CN102459905A (en) | 2012-05-16 |
WO2010143650A1 (en) | 2010-12-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5812693B2 (en) | Scroll type fluid machine | |
JP3337831B2 (en) | Scroll compressor | |
KR20080089288A (en) | Scroll fluid machine | |
JP6207942B2 (en) | Scroll type fluid machinery | |
KR100388694B1 (en) | Scroll type fluid machinery | |
JP5155942B2 (en) | Scroll type fluid machinery | |
US8157553B2 (en) | Scroll compressor having a shifted gravity center | |
JPH02308991A (en) | Scroll type compressor | |
JP6511458B2 (en) | Scroll type fluid machine | |
JP6291685B2 (en) | Scroll type fluid machinery | |
JP2010216302A (en) | Scroll compressor | |
JP5872436B2 (en) | Scroll fluid machinery | |
WO2023181728A1 (en) | Scroll-type fluid machine | |
KR20080089289A (en) | Scroll fluid machine | |
KR102314146B1 (en) | An cycloid reducer for preventing movement of externally toothed gear | |
JP2008256002A (en) | Parallel movement mechanism, shaft coupling mechanism and rotation mechanism using the same | |
JP4013992B2 (en) | Scroll type fluid machinery | |
JPH11210647A (en) | Autorotation blocking mechanism of movable scroll in scroll type fluid machine | |
JP2001090678A (en) | Scroll type fluid machinery | |
JP6339340B2 (en) | Scroll type fluid machinery | |
JPH04164182A (en) | Scroll type fluid machine | |
JP3976081B2 (en) | Scroll type fluid machinery | |
WO2017208833A1 (en) | Scroll-type fluid machine | |
JP2007071215A5 (en) | ||
JP2007107535A5 (en) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110218 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121109 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121207 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151214 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5155942 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |