JPH022476B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、被駆動部材がその中心軸位置付近に
おいて半径Rorの円軌道を描くように駆動され、
しかもその円軌道運動中に被駆動部材が回転しな
いよう阻止されることが必要な被駆動部材を有す
る旋回ピストン式流体機構に関するもので、特に
被駆動部材の回転を阻止する回転阻止機構の改良
に関するものである。

〔従来技術〕

一般に旋回ピストン式流体機構の特徴は、旋回
ピストンがクランク半径の小さいクランク軸によ
り円軌道運動を行なうことであるが、この機械に
あつては円軌道運動を行なう際に旋回ピストンが
回転しようとする力が働くのでこの力にさからつ
て回転を阻止し、かつ常に旋回ピストンを水平、
垂直に保つたまま運動が行なえる回転阻止機構が
必要である。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような回転阻止機構としては古くから知ら
れているオルダムカツプリング、米国特許第
4259043号に示されているボールカツプリング、
あるいは米国特許第3125031号に示されているク
ランクカツプリング等が用いられているが、ボー
ルカツプリング機構においては、油潤滑が用いら
れているのにもかかわらず、レース面の剥離現象
が見られ耐摩耗性に問題があつた。

本発明はこのような欠点を解消し、確実な回転
阻止を行い、かつ耐摩耗性能の向上をなした回転
阻止機構を有する旋回ピストン式流体機械を提供
することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば円軌道運動を行う可動ピストン
部材と、該可動ピストン部材に円軌道運動を与え
るため該可動ピストン部材と結合された駆動機構
と、該可動ピストン部材の円軌道運動の間に該可
動ピストン部材の回転運動を阻止する回転阻止機
構とを含む旋回ピストン式流体機構において、上
記回転阻止機構は、上記駆動機構を支承している
固定部材に固定され、かつ軸方向に穿孔された複
数の円形ポケツトを有する第１のリング部材と、
該第１のリング部材との間にわずかな隙間ができ
るように上記可動ピストン部材に固定され、かつ
該第１のリング部材の円形ポケツトとそれぞれ対
応し合う周方向の各位置で軸方向に穿孔された複
数の円形ポケツトを有する第２のリング部材と、
該第１のリング部材のポケツトと該第２のリング
部材のポケツトとで挾持された複数の円筒軸受け
素子とより構成され、該軸受け素子のリング部材
のポケツト内周面と当接する軸方向端面を微少な
曲率を有する面としたことを特徴とする旋回ピス
トン式流体機械が得られる。

〔作 用〕

圧縮機１は、フロントエンドプレート１１と、
これに設置されたカツプ状部分１２から成る圧縮
機ハウジング１０を有している。

フロントエンドプレート１１はハウジング１０
の中心軸線上に中心を有する貫通孔１１を有し、
その中にボールベアリング１３を介して主軸１４
を回転自在に支承している。このため、主軸１４
の軸心は、ハウジング１０の中心軸線と一致する
こととなる。またフロントエンドプレート１１は
主軸１４の外周を取り巻くように前方に突出した
スリーブ部１５を有し、該スリーブ部１５内には
シヤフトシール１６を配置している。またスリー
ブ部１５の外周上には電磁クラツチ装置１７を配
設しており、外部駆動源よりの回転運動をＶベル
と（図示せず）を介して電磁クラツチ装置１７の
プーリ１７１に伝達し、励磁コイル１７２への通
電制御によつて主軸１４への回転運動の伝達を制
御している。なお、フロントエンドプレート１１
はカツプ状部分１２の前端開口を閉塞するように
数個のボルト等によつて固定されており、Ｏ−リ
ング１８によつて両者の接合面をシールしてい
る。またスリーブ部１５もフロントエンドプレー
ト１１の端面上にボルト等によつて固定され、接
合面をＯ−リング１９によつてシールしている。

フロントエンドプレート１１によつて開口部を
閉塞されたカツプ状部分１２内には、固定スクロ
ール部材２０，可動スクロール部材２１，可動ス
クロール部材駆動機構及び回転阻止機構２２が配
設されている。

ここで、固定スクロール部材材２０は側板２０
１とその一面上に固定したうずまき体２０２及び
該うずまき体２０２とは反対側の側板２０１上に
設けた脚部２０３とより構成され、該脚部２０３
をカツプ状部分１２の外方より該カツプ状部分１
２の底部１２１を貫通して螺合するボルト２３に
よつて該底部１２１内壁上に固定している。また
カップ状部分１２内に固定された固定スクロール
部材２０の側板２０１はその外周面とカツプ状部
分２０の内壁面間をＯ−リング２４でシールする
ことによつてカツプ状部分１２内の空間を吸入室
２５と吐出室２６とに仕切つている。さらに、側
板２０１の中央部にはスクロール部材間に形成さ
れた密閉容器と吐出室２６を連通する連通孔２０
４を穿設している。

可動スクロール部材２１は側板２１１とその一
面上に固定されたうずまき体２１２とより構成さ
れ、該うずまき体２１２は前記固定スクロール部
材２０のうずまき体２０２と180゜の角度のずれを
もつてかみ合わされている。また可動スクロール
部材２１は駈動機構及び回転阻止機構と連結され
ていて、主軸１４の回転によつて半径Rorの円軌
道上を公転運動し、前述した流体の圧縮動作を行
う。

ここで、円軌道の半径Rorは一般に （うずまき体ピツチ）−２×（うずまき体
壁厚）／２ で与えられる。また、可動スクロール部材２１は
そのうずまき体２１２のうずまき中心が固定スク
ロール部材２０のうずまき体２０２のうずまき中
心より距離Rorだけ離れるよう配置されており、
主軸１４の回転によつて可動スクロール部材２１
が半径Rorの円軌道上を公転運動することとな
る。これによつて両うずまき体間に線接触部が形
成され、この線接触部がうずまき体表面に沿つて
中心方向に移動し、この結果流体ポケツトが容積
を減少しながらうずまき体の中心方向へ移動す
る。

従つて、外部流体回路からハウジング１０の外
周上に設けた吸入ポートを通つてハウジング１０
内の吸入室２５に流入した流体は、両うずまき体
の外終端部から流体ポケツト内に取り込まれ、圧
縮された流体は両うずまき体の中心部の流体ポケ
ツトから連通孔２０４を通つて吐出室２６へ送り
出され、そこからハウジング１０上に設けた吐出
ポートを介して外部流体回路へ流出することとな
る。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を添付図面にもとずいて説
明する。第１図において円筒カツプリング機構２
２は可動スクロール部材２１のボス２１３のフロ
ントエンドプレート１１寄りの外周上に配置さ
れ、かつハウジング１０を構成するカツプ状部分
１２の内壁面上に外周面を接合してフロントエン
ドプレート１１の端面にリング状固定レース２２
１を有し、またこの固定レース２２１を覆うよう
にその端面に当接された固定リング２２２を有
し、これらはピン２２３によりフロントエンドプ
レート１１に固定されている。一方、可動スクロ
ール部材２１の側板２１１寄りのボス２１３の外
周には、リング状可動レース２１４を有し、また
固定リング２２２の端面との間にわずかな間隙を
おいて可動レース２１４を覆うようにその端面に
当接された可動リング２１５を有し、これらはピ
ン２１６により側板２１１に固定されている。

第２図に示した組立て斜視図においても明らか
なように、可動リング２１５と固定リング２２２
には各々直径、ピツチ、ピツチ円の等しい複数の
ポケツト２２２ａ，２１５ａが軸方向に穿孔され
ており、円筒軸受け素子２２４がこれらのポケツ
トに挾持されている。

ここで、回転阻止作用をなす可動リングと固定
リングとの関係を可動スクロール部材側から見た
第３図を参照して説明する。

回転阻止は、固定リング２２２のポケツト２２
２ａの縁部と可動リング２１５のポケツト２１５
ａの縁部とで円筒軸受け素子２２４を挾むことに
より行われる。即ち可動スクロール部材２１が図
中、反時計方向へ駆動されると可動リング２１５
もその中心軸が半径Rorの円を描くように円軌道
運動するが、可動スクロール部材２１も圧縮力の
反力により同じ方向へ回転力が生ずるため、可動
リング２１５の中心軸を中心として反時計方向へ
回転しようとする。しかし図中、右方の９個の円
筒軸受け素子２２４が固定リング２２２のポケツ
ト２２２ａの縁部と可動リング２１５のポケツト
２１５ａの縁部とで挾まれるため、可動リング２
１５は回転することができず、これによつて可動
スクロール部材２１の回転が阻止される。

ところで、このような本発明における回転阻止
機構を構成する円筒軸受け素子は、可動スクロー
ル部材の回転を阻止するだけでなく、圧縮された
ガス力による軸方向の圧力を受けるためのスラス
ト軸受けとしての機能をも有しているため、従来
より知られている回転阻止機構の一つであるオル
ダムカツプリング機構に用いられる円筒軸受け素
子とは異なる。これは、オルダムカツプリング機
構に用いられる円筒軸受け素子はスラスト軸受け
としての機能しか有していないからである。

また、本発明における円筒軸受け素子は上記可
動リングのポケツトと固定リングのポケツトとで
挾まれ、可動レース及び固定レースの各々の面上
を円運動するのに対して、オルダムカツプリング
機構における円筒軸受け素子は直線運動をするの
で、この点においても両者は異なることがわか
る。

つぎに第３図のＡ−Ａ断面を示す第４図を参照
して説明する。

第４図における構成及び作動は上記と同様であ
り、本実施例においてはこの回転阻止機構を構成
するそれぞれの部材について説明する。

第４図においては、円筒軸受け素子２２４の両
レース２１４，２２１に対する面に微少曲率Ｒを
もたせることにより、両レース２１４，２２１と
円筒軸受け素子２２４の両レース２１４，２２１
に対する面との間のくさび形空間Ｓ内にある油膜
がスラスト方向に油圧を発生し、可動スクロール
部材（図示せず）の旋回により生じるスラスト方
向の力を上記油圧によつて受けるため、直接この
スラスト方向の力を両リング２１５，２２２のポ
ケツト２１５ａ，２２２ａ，の縁部で受けなくて
すみ、両リング２１５，２２２及び円筒軸受け素
子２２４の摩耗を減少させることとなる。

〔効果〕

円筒軸受け素子の両レースに対する面に微少曲
率をもたせることにより、両レースと円筒軸受け
素子の両レースに対する面との間のくさび形空間
Ｓ内にある油膜がスラスト方向に油圧を発生し、
可動スクロール部材の旋回により生じるスラスト
方向の力を上記油圧によつて受けるため、直接こ
のスラスト方向の力を両リングのポケツトの縁部
で受けなくて済み、両リング及び円筒軸受け素子
の摩耗を減少させ耐摩耗性を向上させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施したスクロール型圧縮機
の縦断面図、第２図は本発明による円筒カツプリ
ング機構の分解斜視図、第３図は第１図の−
線断面図、第４図は第３図のＡ−Ａ線断面図で本
発明の実施例を示す図。 １０……ハウジング、１１……フロントエンド
プレート、１２……カツプ状部分、２１……可動
スクロール部材、２１１……側板、２１３……ボ
ス、２１４……可動レース、２１５……可動リン
グ、２１５ａ，２２２ａ……ポケツト、２１６，
２２３，３１６，３２３……ピン、２２，３２…
…円筒カツプリング機構、２２１，３２１……固
定レース、２２２，３２２……固定リング、２２
４，３２４……円筒軸受け素子、３１……旋回円
筒部材、３１４……旋回レース、３１５……旋回
リング。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 円軌道運動を行う可動ピストン部材と、該可
   動ピストン部材に円軌道運動を与えるための該可
   動ピストン部材と結合された駆動機構と、該可動
   ピストン部材の円軌道運動の間に該可動ピストン
   部材の回転運動を阻止する回転阻止機構とを含む
   旋回ピストン式流体機械において、上記回転阻止
   機構は、上記駆動機構を支承している固定部材に
   固定され、かつ軸方向に穿孔された複数の円形ポ
   ケツトを有する第１のリング部材と、該第１のリ
   ング部材との間にわずかな〓間ができるように上
   記可動ピストン部材に固定され、かつ該第１のリ
   ング部材の円形ポケツトとそれぞれ対応し合う周
   方向の各位置で軸方向に穿孔された複数の円形ポ
   ケツトを有する第２のリング部材と、該第１のリ
   ング部材のポケツトと該第２のリング部材のポケ
   ツトとで挾持された複数の円筒軸受け素子とより
   構成され、該軸受け素子のリング部材のポケツト
   内周面と当接する軸方向端面を微少な曲率を有す
   る面としたことを特徴とする旋回ピストン式流体
   機械。