JP3046523B2 - スクロール型圧縮機 - Google Patents
スクロール型圧縮機Info
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- JP3046523B2 JP3046523B2 JP7123835A JP12383595A JP3046523B2 JP 3046523 B2 JP3046523 B2 JP 3046523B2 JP 7123835 A JP7123835 A JP 7123835A JP 12383595 A JP12383595 A JP 12383595A JP 3046523 B2 JP3046523 B2 JP 3046523B2
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- 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
- F04C18/0269—Details concerning the involute wraps
- F04C18/0284—Details of the wrap tips
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はスクロール型圧縮機に関
する。
する。
【0002】
【従来の技術】スクロール型圧縮機は、固定側板及び固
定渦巻体を有する固定スクロールと、この固定スクロー
ルと噛合して圧縮室を形成する可動側板及び可動渦巻体
を有する可動スクロールとを有している。可動スクロー
ルは自転不能かつ軸心に対して公転可能に支承され、こ
の可動スクロールの公転運動により圧縮室が渦巻き中心
方向に移動されて容積を縮小する。
定渦巻体を有する固定スクロールと、この固定スクロー
ルと噛合して圧縮室を形成する可動側板及び可動渦巻体
を有する可動スクロールとを有している。可動スクロー
ルは自転不能かつ軸心に対して公転可能に支承され、こ
の可動スクロールの公転運動により圧縮室が渦巻き中心
方向に移動されて容積を縮小する。
【0003】このスクロール型圧縮機では、運転時の圧
縮室内の流体による圧縮反力等に起因し、図10に示す
ように、可動スクロール90が軸心Oに対して微小角度
θだけ傾斜した状態で公転運動しやすい。ここで、通
常、可動スクロール90において可動側板91から直角
に突出された可動渦巻体92はその突出端の端面92a
が突出方向と直交するように形成され、固定スクロール
80において固定側板81から直角に突出された固定渦
巻体82はその突出端の端面82aが突出方向と直交す
るように形成されている。このため、例えば、可動渦巻
体92の突出端の端面92aの外壁92b側が固定スク
ロール80の固定側板81と角当たりを生じてしまう。
そして、この状態で可動スクロール90が公転運動すれ
ば、可動スクロール90が内壁92cの方向(図中下方
D)に移動する際には端面92aの外壁92b側は固定
側板81を押しつけるように移動するだけでさほど問題
はないものの、可動スクロール90が外壁92bの方向
(図中上方U)に移動する際には端面92aの外壁92
b側は固定側板81を削るように移動するのでかしりを
生じるおそれがあった。固定渦巻体82の突出端の端面
82aの外壁側が可動スクロール90の可動側板91と
角当たりを生じている場合も同様である。
縮室内の流体による圧縮反力等に起因し、図10に示す
ように、可動スクロール90が軸心Oに対して微小角度
θだけ傾斜した状態で公転運動しやすい。ここで、通
常、可動スクロール90において可動側板91から直角
に突出された可動渦巻体92はその突出端の端面92a
が突出方向と直交するように形成され、固定スクロール
80において固定側板81から直角に突出された固定渦
巻体82はその突出端の端面82aが突出方向と直交す
るように形成されている。このため、例えば、可動渦巻
体92の突出端の端面92aの外壁92b側が固定スク
ロール80の固定側板81と角当たりを生じてしまう。
そして、この状態で可動スクロール90が公転運動すれ
ば、可動スクロール90が内壁92cの方向(図中下方
D)に移動する際には端面92aの外壁92b側は固定
側板81を押しつけるように移動するだけでさほど問題
はないものの、可動スクロール90が外壁92bの方向
(図中上方U)に移動する際には端面92aの外壁92
b側は固定側板81を削るように移動するのでかしりを
生じるおそれがあった。固定渦巻体82の突出端の端面
82aの外壁側が可動スクロール90の可動側板91と
角当たりを生じている場合も同様である。
【0004】従来、かかる不具合を解決可能と考えられ
る手段として、特開平5−240174号公報記載のも
のが知られている。同公報記載の第1の手段では、渦巻
体の突出端の全周において、内壁側の突出長さを外壁側
の突出長さより大きくしたテーパ面により端面を構成し
ている。また、同公報記載の第2の手段では、渦巻体の
突出端の全周において、クラウニング面により端面を構
成している。
る手段として、特開平5−240174号公報記載のも
のが知られている。同公報記載の第1の手段では、渦巻
体の突出端の全周において、内壁側の突出長さを外壁側
の突出長さより大きくしたテーパ面により端面を構成し
ている。また、同公報記載の第2の手段では、渦巻体の
突出端の全周において、クラウニング面により端面を構
成している。
【0005】また、上記不具合を解決すべくなされたも
のではないが、結果としてこの不具合を解決可能と考え
られる手段として、特開平1−267380号公報記載
のものも知られている。同公報記載の手段では、両渦巻
体の突出端の全周の端面において、内壁側及び外壁側に
面取りを施している。
のではないが、結果としてこの不具合を解決可能と考え
られる手段として、特開平1−267380号公報記載
のものも知られている。同公報記載の手段では、両渦巻
体の突出端の全周の端面において、内壁側及び外壁側に
面取りを施している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平5−2
40174号公報記載の第1の手段では、同公報によれ
ば、可動渦巻体の外周径と、可動渦巻体の突出端の端面
が固定側板となす間隙との正接によりテーパ面の傾斜角
を設定しており、他の部位の公差等によりテーパ面の傾
斜角は可動スクロールが現実に傾斜する角度と必ずしも
一致しない。このため、例えば、こうして可動渦巻体の
突出端にテーパ面を形成すれば、このテーパ面は、可動
スクロールの現実の傾斜角がテーパ面の傾斜角と完全に
一致する場合には固定側板と面接触して所望の効果が得
られると考えられるものの、可動スクロールの現実の傾
斜角がテーパ面の傾斜角を下回る場合には内壁側の鋭角
によって固定側板がより一層かしられやすくなり、他方
可動スクロールの現実の傾斜角がテーパ面の傾斜角を上
回る場合には内壁側の比較的鋭い鈍角によって固定側板
がかしられてしまう。固定渦巻体の突出端にかかるテー
パ面を形成する場合も同様である。
40174号公報記載の第1の手段では、同公報によれ
ば、可動渦巻体の外周径と、可動渦巻体の突出端の端面
が固定側板となす間隙との正接によりテーパ面の傾斜角
を設定しており、他の部位の公差等によりテーパ面の傾
斜角は可動スクロールが現実に傾斜する角度と必ずしも
一致しない。このため、例えば、こうして可動渦巻体の
突出端にテーパ面を形成すれば、このテーパ面は、可動
スクロールの現実の傾斜角がテーパ面の傾斜角と完全に
一致する場合には固定側板と面接触して所望の効果が得
られると考えられるものの、可動スクロールの現実の傾
斜角がテーパ面の傾斜角を下回る場合には内壁側の鋭角
によって固定側板がより一層かしられやすくなり、他方
可動スクロールの現実の傾斜角がテーパ面の傾斜角を上
回る場合には内壁側の比較的鋭い鈍角によって固定側板
がかしられてしまう。固定渦巻体の突出端にかかるテー
パ面を形成する場合も同様である。
【0007】また、同公報記載の第2の手段では、端面
にクラウニング加工を施さなければならず、面倒な加工
により製品コストの高騰を生じてしまう。さらに、可動
スクロールが運転時に傾斜する場合には可動渦巻体の外
周(渦巻体の外側1周分。以下同様。)の外壁が固定側
板に近づくように傾斜するのである。こうであるにもか
かわらず、特開平1−267380号公報記載の手段の
ように、両渦巻体の突出端の端面における内壁側にも面
取りを施すとすれば、圧縮室内のシール性が低下し、ひ
いては動力損失を生じてしまう。また、上記いづれの手
段においてもテーパ面等を渦巻体の突出端の全周に設け
ることとしており、これでは、製品コストの高騰化をさ
らに助長してしまうとともに、可動スクロールが傾斜し
て公転運動する場合にやはり動力損失を助長してしま
う。
にクラウニング加工を施さなければならず、面倒な加工
により製品コストの高騰を生じてしまう。さらに、可動
スクロールが運転時に傾斜する場合には可動渦巻体の外
周(渦巻体の外側1周分。以下同様。)の外壁が固定側
板に近づくように傾斜するのである。こうであるにもか
かわらず、特開平1−267380号公報記載の手段の
ように、両渦巻体の突出端の端面における内壁側にも面
取りを施すとすれば、圧縮室内のシール性が低下し、ひ
いては動力損失を生じてしまう。また、上記いづれの手
段においてもテーパ面等を渦巻体の突出端の全周に設け
ることとしており、これでは、製品コストの高騰化をさ
らに助長してしまうとともに、可動スクロールが傾斜し
て公転運動する場合にやはり動力損失を助長してしま
う。
【0008】本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされ
たものであって、製品コストの高騰をさほど生じること
なく、かつ動力損失をほとんど生じることなく、固定側
板や可動側板へのかしりを確実に防止することを解決す
べき課題とする。
たものであって、製品コストの高騰をさほど生じること
なく、かつ動力損失をほとんど生じることなく、固定側
板や可動側板へのかしりを確実に防止することを解決す
べき課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1のスクロール型
圧縮機は、固定側板及び固定渦巻体を有する固定スクロ
ールと、該固定スクロールと噛合して圧縮室を形成する
可動側板及び可動渦巻体を有し、自転不能かつ軸心に対
して公転可能に支承された可動スクロールとを備え、該
可動スクロールの公転運動により該圧縮室が渦巻中心方
向に移動されて容積を縮小するスクロール型圧縮機にお
いて、少なくとも前記可動渦巻体は、その巻き始め最内
端から渦巻き外方に延在する突出端の端面に、巻き終り
最外端から所定長さの部分を除きシール溝が刻設される
とともに該シール溝には該シール溝の深さを超える厚さ
のチップシールが収容され、前記チップシールが存在し
ない部分の突出端の端面の外壁側には突出方向と直交す
る端面から傾斜したテーパ面取りが形成され、該面取り
の端面からの傾斜角は、前記可動スクロールが軸心に対
して傾斜し得る角度を超える最小値に設定されているこ
とを特徴とする。
圧縮機は、固定側板及び固定渦巻体を有する固定スクロ
ールと、該固定スクロールと噛合して圧縮室を形成する
可動側板及び可動渦巻体を有し、自転不能かつ軸心に対
して公転可能に支承された可動スクロールとを備え、該
可動スクロールの公転運動により該圧縮室が渦巻中心方
向に移動されて容積を縮小するスクロール型圧縮機にお
いて、少なくとも前記可動渦巻体は、その巻き始め最内
端から渦巻き外方に延在する突出端の端面に、巻き終り
最外端から所定長さの部分を除きシール溝が刻設される
とともに該シール溝には該シール溝の深さを超える厚さ
のチップシールが収容され、前記チップシールが存在し
ない部分の突出端の端面の外壁側には突出方向と直交す
る端面から傾斜したテーパ面取りが形成され、該面取り
の端面からの傾斜角は、前記可動スクロールが軸心に対
して傾斜し得る角度を超える最小値に設定されているこ
とを特徴とする。
【0010】ここで、可動スクロールの傾斜し得る角度
は、可動渦巻体の外周径及び可動渦巻体の突出端の端面
が固定板側となす間隙とともに、他の部位の公差等をも
考慮に入れた上で算出される。そしてそれに基づき、テ
ーパ面取りの傾斜角が設定される。かかるテーパ面取り
は、可動スクロールの成形の際、つまり鋳造品又は鍛造
品に可動渦巻体を切削加工する際、外周加工の後に旋盤
の工具を移動させることにより形成することができる。
は、可動渦巻体の外周径及び可動渦巻体の突出端の端面
が固定板側となす間隙とともに、他の部位の公差等をも
考慮に入れた上で算出される。そしてそれに基づき、テ
ーパ面取りの傾斜角が設定される。かかるテーパ面取り
は、可動スクロールの成形の際、つまり鋳造品又は鍛造
品に可動渦巻体を切削加工する際、外周加工の後に旋盤
の工具を移動させることにより形成することができる。
【0011】
【0012】請求項2のスクロール型圧縮機は、請求項
1記載のスクロール型圧縮機において、可動側板は円板
状に形成され、可動渦巻体の前記チップシールが存在し
ない部分がその外周部分を徐々に薄肉化されることによ
り、その外壁が該可動側板の外周と略一致されているこ
とを特徴とする。請求項3のスクロール型圧縮機は、請
求項1又は2記載のスクロール型圧縮機において、テー
パ面取りにより形成されたテーパ面と端面とは曲面によ
り接続されていることを特徴とする。
1記載のスクロール型圧縮機において、可動側板は円板
状に形成され、可動渦巻体の前記チップシールが存在し
ない部分がその外周部分を徐々に薄肉化されることによ
り、その外壁が該可動側板の外周と略一致されているこ
とを特徴とする。請求項3のスクロール型圧縮機は、請
求項1又は2記載のスクロール型圧縮機において、テー
パ面取りにより形成されたテーパ面と端面とは曲面によ
り接続されていることを特徴とする。
【0013】
【作用】請求項1のスクロール型圧縮機では、可動スク
ロールの傾斜し得る角度を超えて可動渦巻体の突出端に
おけるテーパ面取りの傾斜角が設定されており、テーパ
面取りの傾斜角は可動スクロールが現実に傾斜する角度
よりも必ず大きくなっている。また、ここでのテーパ面
取りは、端面を残して形成され、端面からの傾斜角は最
小値に設定されているので、テーパ面取りされたテーパ
面と端面とは可及的に180゜に近い鈍角をなしてい
る。このため、可動スクロールが傾斜した状態で公転運
動する際、つまり外壁が外方に移動する場合でも、また
内壁が内方に移動する場合でも、可動渦巻体は可及的に
180゜に近い鈍角で固定側板と摺動することになり、
かしりを生じにくい。
ロールの傾斜し得る角度を超えて可動渦巻体の突出端に
おけるテーパ面取りの傾斜角が設定されており、テーパ
面取りの傾斜角は可動スクロールが現実に傾斜する角度
よりも必ず大きくなっている。また、ここでのテーパ面
取りは、端面を残して形成され、端面からの傾斜角は最
小値に設定されているので、テーパ面取りされたテーパ
面と端面とは可及的に180゜に近い鈍角をなしてい
る。このため、可動スクロールが傾斜した状態で公転運
動する際、つまり外壁が外方に移動する場合でも、また
内壁が内方に移動する場合でも、可動渦巻体は可及的に
180゜に近い鈍角で固定側板と摺動することになり、
かしりを生じにくい。
【0014】また、可動スクロールが運転時に傾斜する
場合には可動渦巻体の外周の外壁が固定側板に近づくよ
うに傾斜するのであり、テーパ面取りは渦巻体の外周の
外壁側に形成すれば必要かつ十分である。本発明のスク
ロール型圧縮機では、必要かつ十分な部位にのみテーパ
面取りを形成しているため、端面の内壁側、しかもその
全周にテーパ面等を設ける場合と比較して、加工が容易
である。また、内壁側には面取りを施さないため、圧縮
室内のシール性は好適に維持される。
場合には可動渦巻体の外周の外壁が固定側板に近づくよ
うに傾斜するのであり、テーパ面取りは渦巻体の外周の
外壁側に形成すれば必要かつ十分である。本発明のスク
ロール型圧縮機では、必要かつ十分な部位にのみテーパ
面取りを形成しているため、端面の内壁側、しかもその
全周にテーパ面等を設ける場合と比較して、加工が容易
である。また、内壁側には面取りを施さないため、圧縮
室内のシール性は好適に維持される。
【0015】スクロール型圧縮機においては、圧縮室内
のシール性を維持するため、可動渦巻体の突出端の端面
に渦巻き方向に延在するシール溝が刻設され、該シール
溝にシール溝の深さを超える厚さのチップシールが収容
されることがなされ得る。こうしてチップシールを設け
る場合、請求項1のスクロール型圧縮機では、可動渦巻
体の巻き終り最外端から所定長さの部分はその外壁が圧
縮室を構成しないため、またその内壁が未だ低圧の圧縮
室を構成するにすぎないため、製品コストの低廉化の観
点から、その部分のチップシールを省略し得る。
のシール性を維持するため、可動渦巻体の突出端の端面
に渦巻き方向に延在するシール溝が刻設され、該シール
溝にシール溝の深さを超える厚さのチップシールが収容
されることがなされ得る。こうしてチップシールを設け
る場合、請求項1のスクロール型圧縮機では、可動渦巻
体の巻き終り最外端から所定長さの部分はその外壁が圧
縮室を構成しないため、またその内壁が未だ低圧の圧縮
室を構成するにすぎないため、製品コストの低廉化の観
点から、その部分のチップシールを省略し得る。
【0016】なお、上記特開平5−240174号公報
においてもチップシールを設けた渦巻体が開示されてい
るが、ここでのチップシールは、同公報の記載によれ
ば、フロートタイプ、つまりシール溝の深さ未満の厚さ
のものであり、背圧によって初めて端面から突出可能な
ものである。この点、出願人が意図するチップシールは
端面から常に突出されているため、例え可動スクロール
が傾斜した状態で公転運動するとしても、チップシール
がある領域では渦巻体と固定側板や可動側板とが直接接
触するようなことはない。
においてもチップシールを設けた渦巻体が開示されてい
るが、ここでのチップシールは、同公報の記載によれ
ば、フロートタイプ、つまりシール溝の深さ未満の厚さ
のものであり、背圧によって初めて端面から突出可能な
ものである。この点、出願人が意図するチップシールは
端面から常に突出されているため、例え可動スクロール
が傾斜した状態で公転運動するとしても、チップシール
がある領域では渦巻体と固定側板や可動側板とが直接接
触するようなことはない。
【0017】請求項1の圧縮機は、可動渦巻体のこうし
てチップシールの存在しない領域にテーパ面取りを設
け、これによりこのスクロール型圧縮機では、チップシ
ールによるシール性の維持と、チップシールの一部省略
によるコスト低減と、突出タイプのチップシールによる
かしりの防止とをも併有する。
てチップシールの存在しない領域にテーパ面取りを設
け、これによりこのスクロール型圧縮機では、チップシ
ールによるシール性の維持と、チップシールの一部省略
によるコスト低減と、突出タイプのチップシールによる
かしりの防止とをも併有する。
【0018】また、スクロール型圧縮機においては、径
方向の小型化の観点から、可動側板を円板状に形成し、
可動渦巻体の外周部分が徐々に薄肉化されることによ
り、その外壁を可動側板の外周と略一致させることがな
され得る。かかる可動スクロールでは、可動渦巻体に対
して可動側板が径方向に突出していないことから、可動
側板の軸方向の変位を拘束しにくく、これにより可動ス
クロールは傾斜しやすくなっている。また、可動渦巻体
のこうして徐々に薄肉化される部分は、強度的にもチッ
プシールを設けることができない。
方向の小型化の観点から、可動側板を円板状に形成し、
可動渦巻体の外周部分が徐々に薄肉化されることによ
り、その外壁を可動側板の外周と略一致させることがな
され得る。かかる可動スクロールでは、可動渦巻体に対
して可動側板が径方向に突出していないことから、可動
側板の軸方向の変位を拘束しにくく、これにより可動ス
クロールは傾斜しやすくなっている。また、可動渦巻体
のこうして徐々に薄肉化される部分は、強度的にもチッ
プシールを設けることができない。
【0019】請求項2のスクロール型圧縮機は、こうし
て可動スクロールの傾斜を拘束しにくい場合において、
径方向の小型化と請求項1の作用とを奏するものであ
る。請求項3のスクロール型圧縮機では、テーパ面と端
面とを曲面により接続しているため、可動渦巻体は曲面
で固定側板と摺動することとなり、接触面圧が低下して
一層かしりを生じにくい。
て可動スクロールの傾斜を拘束しにくい場合において、
径方向の小型化と請求項1の作用とを奏するものであ
る。請求項3のスクロール型圧縮機では、テーパ面と端
面とを曲面により接続しているため、可動渦巻体は曲面
で固定側板と摺動することとなり、接触面圧が低下して
一層かしりを生じにくい。
【0020】
【実施例】以下、各請求項1〜4の発明を具体化した実
施例1、2を図面を参照しつつ説明する。 (実施例1)実施例1のスクロール型圧縮機は請求項1
〜3を具体化している。すなわち、このスクロール型圧
縮機では、図1に示すように、固定スクロール2が可動
スクロール4と噛合することにより圧縮室1を形成して
いる。固定スクロール2は、円板状の固定側板21と、
この固定側板21と一体に形成され外郭を形成するシェ
ル部22と、固定側板21の前面側にインボリュート曲
線等により形成された固定渦巻体23とからなる。可動
スクロール4は、円板状の可動側板41と、この可動側
板41の裏面側にインボリュート曲線等により形成され
た可動渦巻体42と、可動側板41の前面側に形成され
たボス部43とからなる。
施例1、2を図面を参照しつつ説明する。 (実施例1)実施例1のスクロール型圧縮機は請求項1
〜3を具体化している。すなわち、このスクロール型圧
縮機では、図1に示すように、固定スクロール2が可動
スクロール4と噛合することにより圧縮室1を形成して
いる。固定スクロール2は、円板状の固定側板21と、
この固定側板21と一体に形成され外郭を形成するシェ
ル部22と、固定側板21の前面側にインボリュート曲
線等により形成された固定渦巻体23とからなる。可動
スクロール4は、円板状の可動側板41と、この可動側
板41の裏面側にインボリュート曲線等により形成され
た可動渦巻体42と、可動側板41の前面側に形成され
たボス部43とからなる。
【0021】可動スクロール4は以下のように形成し
た。すなわち、まずアルミニウム系合金の鋳造品を用意
し、この鋳造品からボス部43を形成するとともに、図
2及び図4にも示すように、可動側板41から可動渦巻
体42を直角に突出させるべく、可動渦巻体42間の溝
等を切削加工する。しかる後、図4に矢印Aで示すよう
に旋盤の工具を移動させ、可動側板41の外周と可動渦
巻体42の外周のほぼ半分とを同時に切削加工する。こ
れにより、図2に示すように、可動渦巻体42の外周の
ほぼ半分は徐々に薄肉化され、その外壁42aが可動側
板41の外周と略一致される。この後、図4に矢印Bで
示すように旋盤の工具を移動させ、可動渦巻体42の突
出端の外周のうち、徐々に薄肉化されたほぼ半分の外壁
42a側にのみテーパ面42bを切削加工する。そし
て、可動渦巻体42の突出端に突出方向と直交する端面
42cを切削加工する。こうして端面42cに対して傾
斜したテーパ面42bにより面取りを形成する。この
後、図2に示すように、薄肉化された部分を除く可動渦
巻体42の端面42cに渦巻き方向に延在するシール溝
42dを刻設する。このシール溝42dにシール溝42
dの深さを超える厚さのPTFE製のチップシール44
を収容する。
た。すなわち、まずアルミニウム系合金の鋳造品を用意
し、この鋳造品からボス部43を形成するとともに、図
2及び図4にも示すように、可動側板41から可動渦巻
体42を直角に突出させるべく、可動渦巻体42間の溝
等を切削加工する。しかる後、図4に矢印Aで示すよう
に旋盤の工具を移動させ、可動側板41の外周と可動渦
巻体42の外周のほぼ半分とを同時に切削加工する。こ
れにより、図2に示すように、可動渦巻体42の外周の
ほぼ半分は徐々に薄肉化され、その外壁42aが可動側
板41の外周と略一致される。この後、図4に矢印Bで
示すように旋盤の工具を移動させ、可動渦巻体42の突
出端の外周のうち、徐々に薄肉化されたほぼ半分の外壁
42a側にのみテーパ面42bを切削加工する。そし
て、可動渦巻体42の突出端に突出方向と直交する端面
42cを切削加工する。こうして端面42cに対して傾
斜したテーパ面42bにより面取りを形成する。この
後、図2に示すように、薄肉化された部分を除く可動渦
巻体42の端面42cに渦巻き方向に延在するシール溝
42dを刻設する。このシール溝42dにシール溝42
dの深さを超える厚さのPTFE製のチップシール44
を収容する。
【0022】ここで、図5に示すテーパ面42bの端面
42cからの傾斜角φは以下のように設定した。すなわ
ち、まず可動渦巻体42の外周径及び可動渦巻体42の
突出端の端面42cが固定側板21となす間隙ととも
に、他の部位の公差等をも考慮して、可動スクロール4
の傾斜し得る角度θ(図10参照)を算出しておく。そ
して、この角度θを超える最小値に傾斜角φを設定し
た。実施例1ではθ=2〜3゜であったため、φ=5〜
30゜の範囲で設定した。このため、テーパ面42bと
端面42cとは可及的に180゜に近い鈍角をなしてい
る。
42cからの傾斜角φは以下のように設定した。すなわ
ち、まず可動渦巻体42の外周径及び可動渦巻体42の
突出端の端面42cが固定側板21となす間隙ととも
に、他の部位の公差等をも考慮して、可動スクロール4
の傾斜し得る角度θ(図10参照)を算出しておく。そ
して、この角度θを超える最小値に傾斜角φを設定し
た。実施例1ではθ=2〜3゜であったため、φ=5〜
30゜の範囲で設定した。このため、テーパ面42bと
端面42cとは可及的に180゜に近い鈍角をなしてい
る。
【0023】図1に示す固定スクロール2もアルミニウ
ム系合金の鋳造品を切削加工したものである。この固定
スクロール2では、図3に示すように、固定側板21か
ら固定渦巻体23を直角に突出させており、その突出端
の端面23aは突出方向と直交している。この端面23
aにも渦巻き方向に延在するシール溝23bが刻設さ
れ、シール溝23bにはやはりシール溝23bの深さを
超える厚さのチップシール24を収容している。なお、
固定渦巻体23の外周23dは未だ低圧の圧縮室1のみ
を構成するに過ぎないため、その部分のシール溝23b
及びチップシール24は製品コストの低廉化の観点から
省略している。
ム系合金の鋳造品を切削加工したものである。この固定
スクロール2では、図3に示すように、固定側板21か
ら固定渦巻体23を直角に突出させており、その突出端
の端面23aは突出方向と直交している。この端面23
aにも渦巻き方向に延在するシール溝23bが刻設さ
れ、シール溝23bにはやはりシール溝23bの深さを
超える厚さのチップシール24を収容している。なお、
固定渦巻体23の外周23dは未だ低圧の圧縮室1のみ
を構成するに過ぎないため、その部分のシール溝23b
及びチップシール24は製品コストの低廉化の観点から
省略している。
【0024】そして、図1に示すように、固定スクロー
ル2のシェル部22と締結手段により結合されたフロン
トハウジング30内には、軸封装置31及び主軸受32
を介して駆動軸33が回転自在に支承されており、駆動
軸33の大径部内端にはスライドキー34が突設されて
いる。このスライドキー34にはカウンタウェイト35
及び駆動ブッシュ36が嵌合され、駆動ブッシュ36に
軸受37を介して可動側板41のボス部43が支承され
ている。
ル2のシェル部22と締結手段により結合されたフロン
トハウジング30内には、軸封装置31及び主軸受32
を介して駆動軸33が回転自在に支承されており、駆動
軸33の大径部内端にはスライドキー34が突設されて
いる。このスライドキー34にはカウンタウェイト35
及び駆動ブッシュ36が嵌合され、駆動ブッシュ36に
軸受37を介して可動側板41のボス部43が支承され
ている。
【0025】フロントハウジング30と可動側板41と
の間には軸方向に延在する所定数の自転防止ピン51a
をもつ可動リング51が介在され、自転防止ピン51a
はフロントハウジング30に凹設された規制孔30aと
可動側板41に凹設された規制孔41aとにライナーを
介して係合され、これにより駆動軸33及び可動側板4
1より作用するラジアル方向の力を受承して可動側板4
1の自転を防止している。また、自転防止ピン51aが
設けられていない可動リング51の前後面はフロントハ
ウジング30及び可動側板41と当接されており、これ
により可動側板41より作用するスラスト方向の力が受
承されている。
の間には軸方向に延在する所定数の自転防止ピン51a
をもつ可動リング51が介在され、自転防止ピン51a
はフロントハウジング30に凹設された規制孔30aと
可動側板41に凹設された規制孔41aとにライナーを
介して係合され、これにより駆動軸33及び可動側板4
1より作用するラジアル方向の力を受承して可動側板4
1の自転を防止している。また、自転防止ピン51aが
設けられていない可動リング51の前後面はフロントハ
ウジング30及び可動側板41と当接されており、これ
により可動側板41より作用するスラスト方向の力が受
承されている。
【0026】また、フロントハウジング30には冷凍回
路と通じる図示しない吸入口が貫設され、吸入口は可動
リング51の開口により吸入段階の圧縮室1内に連通さ
れている。固定スクロール2の固定側板21と締結手段
により結合されたリアハウジング38内には吐出室39
が形成されており、この吐出室39は固定側板21の中
央部分に貫設された吐出ポート2と吐出弁39a及びリ
テーナ39bを介して連通され、図示しない吐出口で冷
凍回路と連通されている。
路と通じる図示しない吸入口が貫設され、吸入口は可動
リング51の開口により吸入段階の圧縮室1内に連通さ
れている。固定スクロール2の固定側板21と締結手段
により結合されたリアハウジング38内には吐出室39
が形成されており、この吐出室39は固定側板21の中
央部分に貫設された吐出ポート2と吐出弁39a及びリ
テーナ39bを介して連通され、図示しない吐出口で冷
凍回路と連通されている。
【0027】以上のように構成されたこのスクロール型
圧縮機では、駆動軸33が車両用エンジンから電磁クラ
ッチ等を介して回転される。これにより、スライドキー
34が駆動され、駆動ブッシュ36が可動リング51、
自転防止ピン51a及び規制孔30a、41aとの協働
により可動スクロール4を公転円に沿って公転させる。
そして、固定側板21、固定渦巻体23、可動側板41
及び可動渦巻体42により形成される圧縮室1は順次容
積を縮小させながら渦巻き中心方向へ移動される。この
ため、冷凍回路より冷媒ガスが吸入口から吸入段階の圧
縮室1に吸入される。その後、圧縮室1の移動によって
圧縮された冷媒ガスは、吐出口2、吐出弁39aを介し
て吐出室39へ吐出される。
圧縮機では、駆動軸33が車両用エンジンから電磁クラ
ッチ等を介して回転される。これにより、スライドキー
34が駆動され、駆動ブッシュ36が可動リング51、
自転防止ピン51a及び規制孔30a、41aとの協働
により可動スクロール4を公転円に沿って公転させる。
そして、固定側板21、固定渦巻体23、可動側板41
及び可動渦巻体42により形成される圧縮室1は順次容
積を縮小させながら渦巻き中心方向へ移動される。この
ため、冷凍回路より冷媒ガスが吸入口から吸入段階の圧
縮室1に吸入される。その後、圧縮室1の移動によって
圧縮された冷媒ガスは、吐出口2、吐出弁39aを介し
て吐出室39へ吐出される。
【0028】この間、このスクロール型圧縮機において
も、運転時の圧縮室1内の冷媒ガスによる圧縮反力等に
起因し、図6に示すように、可動スクロール4が軸心に
対して微小角度θだけ傾斜した状態で公転運動しやす
い。特に、このスクロール型圧縮機では、径方向の小型
化の観点から、可動側板41を円板状に形成し、可動渦
巻体42の外周のほぼ半分を可動側板41の外周と一致
させているため、可動スクロール4が傾斜しやすくなっ
ている。
も、運転時の圧縮室1内の冷媒ガスによる圧縮反力等に
起因し、図6に示すように、可動スクロール4が軸心に
対して微小角度θだけ傾斜した状態で公転運動しやす
い。特に、このスクロール型圧縮機では、径方向の小型
化の観点から、可動側板41を円板状に形成し、可動渦
巻体42の外周のほぼ半分を可動側板41の外周と一致
させているため、可動スクロール4が傾斜しやすくなっ
ている。
【0029】このとき、外壁42aが外方に移動する場
合(図中上方U)でも、また内壁42eが内方に移動す
る場合(図中下方D)でも、可動渦巻体42は可及的に
180°に近い鈍角で固定側板21と摺動することとな
り、かしりを生じにくい。なお、可動渦巻体42の外周
のうち薄肉化された部分以外では、図7に示すように、
突出タイプのチップシール44が固定側板21と摺動す
るため、外壁42aが外方に移動する場合(図中上方
U)でも、また内壁42eが内方に移動する場合(図中
下方D)でも、やはりかしりを生じない。
合(図中上方U)でも、また内壁42eが内方に移動す
る場合(図中下方D)でも、可動渦巻体42は可及的に
180°に近い鈍角で固定側板21と摺動することとな
り、かしりを生じにくい。なお、可動渦巻体42の外周
のうち薄肉化された部分以外では、図7に示すように、
突出タイプのチップシール44が固定側板21と摺動す
るため、外壁42aが外方に移動する場合(図中上方
U)でも、また内壁42eが内方に移動する場合(図中
下方D)でも、やはりかしりを生じない。
【0030】また、固定渦巻体23の端面23aは突出
方向と直交しているが、この端面23aには突出タイプ
のチップシール24が収容されているため、例え可動ス
クロール4が傾斜した状態で公転運動するとしても、こ
のチップシール24が可動側板41と摺動し、やはりか
しりを生じない。そして、このスクロール型圧縮機で
は、可動渦巻体42の外周のほぼ半分、つまり徐々に薄
肉化されてチップシール44の存在しない領域の外壁4
2a側にテーパ面42bを形成している。このため、こ
のスクロール型圧縮機では、チップシール44、24に
よるシール性の維持と、チップシール44、24の一部
省略によるコスト低減とをも併有している。
方向と直交しているが、この端面23aには突出タイプ
のチップシール24が収容されているため、例え可動ス
クロール4が傾斜した状態で公転運動するとしても、こ
のチップシール24が可動側板41と摺動し、やはりか
しりを生じない。そして、このスクロール型圧縮機で
は、可動渦巻体42の外周のほぼ半分、つまり徐々に薄
肉化されてチップシール44の存在しない領域の外壁4
2a側にテーパ面42bを形成している。このため、こ
のスクロール型圧縮機では、チップシール44、24に
よるシール性の維持と、チップシール44、24の一部
省略によるコスト低減とをも併有している。
【0031】したがって、このスクロール型圧縮機で
は、製品コストの高騰をさほど生じることなく、かつ動
力損失をほとんど生じることなく、固定側板21や可動
側板41へのかしりを確実に防止することができる。す
なわち、このスクロール型圧縮機は、安価なものであり
ながら、優れた圧縮効率と耐久性とを兼ね備えたものと
いえる。 (実施例2)実施例2のスクロール型圧縮機は請求項1
〜4を具体化している。すなわち、このスクロール型圧
縮機では、図8に示すように、可動渦巻体42のテーパ
面42bと端面42cとが曲面42zにより接続されて
いる。この曲面42zはテーパ面42b及び端面42c
の形成後、ブラシ、サンドペーパ等により形成した。他
の構成は実施例1と同一である。
は、製品コストの高騰をさほど生じることなく、かつ動
力損失をほとんど生じることなく、固定側板21や可動
側板41へのかしりを確実に防止することができる。す
なわち、このスクロール型圧縮機は、安価なものであり
ながら、優れた圧縮効率と耐久性とを兼ね備えたものと
いえる。 (実施例2)実施例2のスクロール型圧縮機は請求項1
〜4を具体化している。すなわち、このスクロール型圧
縮機では、図8に示すように、可動渦巻体42のテーパ
面42bと端面42cとが曲面42zにより接続されて
いる。この曲面42zはテーパ面42b及び端面42c
の形成後、ブラシ、サンドペーパ等により形成した。他
の構成は実施例1と同一である。
【0032】このスクロール型圧縮機では、テーパ面4
2bと端面42cとを曲面42zにより接続しているた
め、可動渦巻体42は曲面42zで固定側板21と摺動
することとなり、接触面圧が低下して一層かしりを生じ
にくい。特に、可動渦巻体42の外壁42a側に曲面4
2yを形成する一般的な面取りでは、図9(A)に示す
ように、いわゆるダレ量dが曲面42yの曲率Rとほぼ
等しくなるのに対し、このスクロール型圧縮機では、図
9(B)に示すように、ダレ量dよりも曲面42zの曲
率Rの方を大幅に大きくすることができる。このため、
このスクロール型圧縮機では、かかる大きな曲率Rの曲
面42zにより接触面圧を大幅に低下し、かしりの発生
を確実に防止することができる。
2bと端面42cとを曲面42zにより接続しているた
め、可動渦巻体42は曲面42zで固定側板21と摺動
することとなり、接触面圧が低下して一層かしりを生じ
にくい。特に、可動渦巻体42の外壁42a側に曲面4
2yを形成する一般的な面取りでは、図9(A)に示す
ように、いわゆるダレ量dが曲面42yの曲率Rとほぼ
等しくなるのに対し、このスクロール型圧縮機では、図
9(B)に示すように、ダレ量dよりも曲面42zの曲
率Rの方を大幅に大きくすることができる。このため、
このスクロール型圧縮機では、かかる大きな曲率Rの曲
面42zにより接触面圧を大幅に低下し、かしりの発生
を確実に防止することができる。
【0033】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のスクロー
ル型圧縮機では、各請求項記載の構成を採用しているた
め、製品コストの高騰をさほど生じることなく、かつ動
力損失をほとんど生じることなく、固定側板や可動側板
へのかしりを確実に防止することができる。
ル型圧縮機では、各請求項記載の構成を採用しているた
め、製品コストの高騰をさほど生じることなく、かつ動
力損失をほとんど生じることなく、固定側板や可動側板
へのかしりを確実に防止することができる。
【図1】実施例1のスクロール型圧縮機の縦断面図であ
る。
る。
【図2】実施例1のスクロール型圧縮機に係り、可動ス
クロールの平面図である。
クロールの平面図である。
【図3】実施例1のスクロール型圧縮機に係り、固定ス
クロールの平面図である。
クロールの平面図である。
【図4】実施例1のスクロール型圧縮機に係り、切削加
工中の可動スクロールの断面図である。
工中の可動スクロールの断面図である。
【図5】実施例1のスクロール型圧縮機に係り、図4に
おける可動渦巻体の最外周部の拡大断面図である。
おける可動渦巻体の最外周部の拡大断面図である。
【図6】実施例1のスクロール型圧縮機に係り、傾斜し
た可動スクロールにおける最外周部の可動渦巻体と固定
スクロールにおける固定側板との拡大断面図である。
た可動スクロールにおける最外周部の可動渦巻体と固定
スクロールにおける固定側板との拡大断面図である。
【図7】実施例1のスクロール型圧縮機に係り、傾斜し
た可動スクロールにおける最外周部以外の可動渦巻体と
固定スクロールにおける固定側板との拡大断面図であ
る。
た可動スクロールにおける最外周部以外の可動渦巻体と
固定スクロールにおける固定側板との拡大断面図であ
る。
【図8】実施例2のスクロール型圧縮機に係り、可動渦
巻体の最外周部の拡大断面図である。
巻体の最外周部の拡大断面図である。
【図9】(A)は可動渦巻体に一般的な面取りを施した
場合の拡大断面図、(B)は実施例2のスクロール型圧
縮機における図8と同様な拡大断面図である。
場合の拡大断面図、(B)は実施例2のスクロール型圧
縮機における図8と同様な拡大断面図である。
【図10】従来のスクロール型圧縮機に係り、可動スク
ロールと固定スクロールとを示す模式断面図である。
ロールと固定スクロールとを示す模式断面図である。
2…固定スクロール 21…固定側板 23…
固定渦巻体 4…可動スクロール 41…可動側板 42…
可動渦巻体 1…圧縮室 42a…外壁 42c
…端面 42b…テーパ面(テーパ面取り) 42z
…曲面 φ…テーパ面取りの端面からの傾斜角 θ…可動スクロールが軸心に対して傾斜し得る角度 42d、23b…シール溝 44、24…チッ
プシール
固定渦巻体 4…可動スクロール 41…可動側板 42…
可動渦巻体 1…圧縮室 42a…外壁 42c
…端面 42b…テーパ面(テーパ面取り) 42z
…曲面 φ…テーパ面取りの端面からの傾斜角 θ…可動スクロールが軸心に対して傾斜し得る角度 42d、23b…シール溝 44、24…チッ
プシール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 真也 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式 会社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 後藤 邦文 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式 会社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 岩波 重樹 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 鈴木 康 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本 電装株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−240174(JP,A) 特開 平5−231349(JP,A) 特開 平6−10856(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F04C 18/02 311
Claims (3)
- 【請求項1】 固定側板及び固定渦巻体を有する固定ス
クロールと、該固定スクロールと噛合して圧縮室を形成
する可動側板及び可動渦巻体を有し、自転不能かつ軸心
に対して公転可能に支承された可動スクロールとを備
え、該可動スクロールの公転運動により該圧縮室が渦巻
中心方向に移動されて容積を縮小するスクロール型圧縮
機において、少なくとも 前記可動渦巻体は、その巻き始め最内端から
渦巻き外方向に延在する突出端の端面に、巻き終り最外
端から所定長さの部分を除きシール溝が刻設されるとと
もに該シール溝には該シール溝の深さを超える厚さのチ
ップシールが収容され、前記チップシールが存在しない
部分の突出端の端面の外壁側には突出方向と直交する端
面から傾斜したテーパ面取りが形成され、該面取りの端
面からの傾斜角は、前記可動スクロールが軸心に対して
傾斜し得る角度を超える最小値に設定されていることを
特徴とするスクロール型圧縮機。 - 【請求項2】 前記可動側板は円板状に形成され、前記
チップシールが存在しない部分は、その外周部分が徐々
に薄肉化されることにより、その外壁が該可動側板の外
周と略一致されている請求項1記載のスクロール型圧縮
機。 - 【請求項3】 テーパ面取りにより形成された前記テー
パ面と端面とは曲面により接続されている請求項1又は
2記載のスクロール圧縮機。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7123835A JP3046523B2 (ja) | 1995-05-23 | 1995-05-23 | スクロール型圧縮機 |
| US08/650,421 US5807088A (en) | 1995-05-23 | 1996-05-20 | Scroll type compressor with chamfered scroll wall |
| DE19620482A DE19620482C2 (de) | 1995-05-23 | 1996-05-21 | Spiralkompressor mit einer Schrägfläche an einem Spiralteil |
| IT96MI001035A IT1283059B1 (it) | 1995-05-23 | 1996-05-22 | Compressore del tipo a chiocciola con parete a spirale scanalata |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7123835A JP3046523B2 (ja) | 1995-05-23 | 1995-05-23 | スクロール型圧縮機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08319961A JPH08319961A (ja) | 1996-12-03 |
| JP3046523B2 true JP3046523B2 (ja) | 2000-05-29 |
Family
ID=14870562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7123835A Expired - Lifetime JP3046523B2 (ja) | 1995-05-23 | 1995-05-23 | スクロール型圧縮機 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5807088A (ja) |
| JP (1) | JP3046523B2 (ja) |
| DE (1) | DE19620482C2 (ja) |
| IT (1) | IT1283059B1 (ja) |
Cited By (1)
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| JPH10266982A (ja) * | 1997-03-21 | 1998-10-06 | Tochigi Fuji Ind Co Ltd | ルーツ式流体機械 |
| JP2000352389A (ja) * | 1999-06-08 | 2000-12-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | スクロール圧縮機 |
| JP2001173580A (ja) * | 1999-12-15 | 2001-06-26 | Toyota Autom Loom Works Ltd | スクロール型流体圧縮装置 |
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| JP5008374B2 (ja) * | 2006-10-18 | 2012-08-22 | サンデン株式会社 | スクロール型圧縮機 |
| JP5851851B2 (ja) * | 2012-01-13 | 2016-02-03 | 三菱重工業株式会社 | スクロール圧縮機 |
| JP6117658B2 (ja) * | 2013-09-06 | 2017-04-19 | 本田技研工業株式会社 | 遠心ポンプ |
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| JP2533473B2 (ja) * | 1985-01-09 | 1996-09-11 | 株式会社日立製作所 | スクロ−ル圧縮機 |
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| JPH0742944B2 (ja) * | 1988-04-15 | 1995-05-15 | 松下電器産業株式会社 | スクロール機械の羽根 |
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1995
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1996
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|---|---|---|---|---|
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Also Published As
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| DE19620482A1 (de) | 1996-12-05 |
| US5807088A (en) | 1998-09-15 |
| JPH08319961A (ja) | 1996-12-03 |
| ITMI961035A1 (it) | 1997-11-22 |
| DE19620482C2 (de) | 2000-01-27 |
| IT1283059B1 (it) | 1998-04-07 |
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