JPH0258477B2 - - Google Patents

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JPH0258477B2
JPH0258477B2 JP56084544A JP8454481A JPH0258477B2 JP H0258477 B2 JPH0258477 B2 JP H0258477B2 JP 56084544 A JP56084544 A JP 56084544A JP 8454481 A JP8454481 A JP 8454481A JP H0258477 B2 JPH0258477 B2 JP H0258477B2
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swirling
volute
high pressure
spiral
pressure fluid
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JP56084544A
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JPS57165687A (en
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Ingusutoroomu Matsukuroo Jon
Toomasu Deitsukuman Jon
Purinsu Hosumaa Toomasu
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Arthur D Little Inc
Original Assignee
Arthur D Little Inc
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Publication of JPH0258477B2 publication Critical patent/JPH0258477B2/ja
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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
    • F04C18/0215—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 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
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/0021—Systems for the equilibration of forces acting on the pump
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S418/00—Rotary expansible chamber devices
    • Y10S418/01—Non-working fluid separation

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、渦巻形の正圧排出流体コンプレツサ
に関し、特に自動車用冷媒コンプレツサとして好
適なコンパクトな効率の良いコンプレツサに関す
る。
従来技術及びその課題 当技術においては、２個の相互に嵌合する渦巻
状即ちインボリユート渦巻状の同じピツチの要素
が静止渦部材および旋回渦部材と呼ばれるものを
形成する別体の端板上に取付けられる「渦巻き
形」のポンプ、コンプレツサおよび機関と一般に
呼ばれる種類の装置が公知である。これ等の渦巻
要素は、渦巻状の湾曲面間の如く少くとも１対の
線接触に沿つて相互に接触するようにある角度に
半径方向に偏在させられている。１対の線接触は
渦巻きの中心域から外側に描かれた１半径上に
略々存在する。従つて、このように形成された流
体体積は、渦巻きの中心域の全周にわたつて延在
する。ポケツトが流体体積を画成するが、その角
度位置は渦巻きの中心の相対的軌道運動と共に変
化し、全ポケツトは同じ相対的角度位置を維持す
る。接触線が渦巻き面に沿つて変位する時このよ
うに形成されたポケツトは容積の変化を生じる。
その結果生じる最小最大圧力区間が流体ポートと
接続される。
Creuxの古い特許（米国特許第801182号）はこ
のタイプの装置について記載している。渦巻形の
コンプレツサおよびポンプについて記載するその
後の特許の内には、米国特許第2475247号、同第
2494100号、同第2841089号、同第3011694号、同
第3560119号、同第3600114号、同第3802809号お
よび同第3817664号、および英国特許第486192号、
および仏国特許第813559号がある。渦巻き機器の
技術における最近の発達は多くの異なる分野およ
び改善に向けられ、その結果実際の可能性に近づ
きあるいはこれを獲得することが可能な渦巻き機
械の構成をもたらすことになつた。このような改
善は、封止技術（半径方向および接線方向）、軸
方向荷重制御および駆動技術（米国特許第
3884599号、同第3924977号、同第3994633号、同
第3994636号、同第4065279号、同第4082484号、
同第4192152号、同第4199308号）、液体ポンプの
ポート作用および操作（米国特許第4129405号お
よび同第4160629号）、継手（米国特許第4121438
号および同第4259043号）、および冷却技術（米国
特許第3986799号）に関するものであつた。
流体排出コンプレツサとして、旋回渦巻部材に
連結された偏心ピン駆動手段を用いて、旋回渦巻
部材を駆動し、旋回渦巻部材による遠心力を釣合
重りによつて釣合わせることが提案された。
しかしながら、このように偏心ピン駆動手段を
用いると、クランク板にトルク負荷が加わるた
め、特に、振動、騒音等の問題が生じた。
従つて、本発明の主な目的は、改良された正圧
形流体排出渦巻装置、特に自動車用エア・コンデ
イシヨナにおける使用に適する渦巻コンプレツサ
の提供にある。本発明の別の目的は、前記特性
の、コンパクトで、効率がよく、最小限度の騒音
および振動で作動する渦巻コンプレツサの提供に
ある。別の目的は、異なる自動車構造に容易に組
込まれて異なる自動車の機関と容易に一体化でき
る自動車用エア・コンデイシヨナのための漸新な
コンプレツサの提供にある。本発明の更に別の目
的は、種々のガス圧で異なる速度で作動しながら
最大効率を維持することが可能であり、このため
使用される冷媒の圧縮に必要な動力の入力の全面
的な減少を達成する渦巻コンプレツサの提供にあ
る。
本発明の他の目的については、一部は明らかで
あり、他は以下において明らかになるであろう。
従つて、本発明は、以下に記述する構成におい
て例示される構造の特徴、構成要素の組合せ、お
よび各部分の配置を含むものであり、本発明の範
囲は特許請求の範囲において示される。
課題を解決するための手段 本発明に従うと、上記のとおりの課題を解決す
るために、 ハウジングと、 該ハウジング内において、相互に協働し、相互
に係合せしめられた複数の巻数のインボリユート
渦巻部と端板とを各々が有する静止渦巻部材及び
旋回渦巻部材と、 該ハウジング内を介して延びており、軌道軸線
の回りで該静止渦巻部材に対して、旋回渦巻部材
を円形軌道で駆動する、駆動軸線の回りを回転可
能である駆動軸手段とを具備し、 上記円形軌道が、該静止渦巻部材の中心線と該
旋回渦巻部材の中心線との間隔として規定される
軌道半径を有し、 これによつて、該インボリユート渦巻部が、移
動線接触部を形成し、該移動線接触部の両側に異
なつた流体圧力の可変容量の移動ポケツトを規定
し且つ密封し、 更に、渦巻部材を一定の角度関係に維持する結
合手段と、 該駆動軸手段に取り付けられ、該駆動軸線の回
りに回転可能であるクランク板手段と、 トルクを伝達する関係で該クランク板手段に旋
回可能に連結され、上記駆動軸線からずれた旋回
点の回りで該クランク板手段に対して旋回運動可
能である揺れリンク手段とを具備し、 該旋回点が該駆動軸線の回りでその円形軌道路
に従い、 該揺れリンク手段が、該旋回点から延びてお
り、駆動関係で該旋回渦巻部材に旋回可能に連結
されていて、該クランク板手段と同じ方向で軌道
路で該旋回渦巻部材を引つ張り、 該揺れリンク手段の該旋回点が、該旋回渦巻部
材の中心線が配置される該旋回渦巻部材の該軌道
半径から延びている接線の一方の側の方に配置さ
れており、 該一方の側が、該旋回渦巻部材の動きの方向か
ら離れており、 該揺れリンク手段が、該旋回渦巻部材に連結さ
れ且つ該旋回部材がその旋回軸線の回りに駆動さ
れるときに、該旋回渦巻部材及び関連構造によつ
て加えられる遠心力に正確に釣合う、該軌道軸線
に関する求心力を生成する質量を有する釣合重り
を有し、 これによつて、該揺れリンク手段を介する該ク
ランク板手段の駆動運動が該旋回渦巻部材の旋回
運動、及び該旋回渦巻部材及び該静止渦巻部材の
渦巻部の間の半径方向密封力を生ぜしめ、該密封
力が、該クランク板手段によつて該旋回渦巻部材
に加えられる駆動トルクに比例している 流体が循環のため周囲入り口から低圧で導入さ
れ、中央排出口を介して高圧で排出される確動流
体排出コンプレツサにおいて、 該クランク板手段の方に面している面を有す
る、該クランク板手段と該旋回渦巻部材との間に
配置された固定スラスト板手段と、 該クランク板手段と該スラスト板手段との間の
第１のスラストベアリング手段と、該クランク板
手段の対抗側の第２のスラストベアリング手段と
を有する、該クランク板手段によつて該旋回渦巻
部材に加えられる駆動力によつて生成される運動
負荷に反作用し支持するように配置されたベアリ
ング手段と、 該クランク板手段を該第１のスラストベアリン
グ手段に強制するように、一方向で該第２のスラ
ストベアリング手段に軸線方向の力を加える手段
と を具備することを特徴とする確動流体排出コンプ
レツサ が提供される。
実施例 本発明の性質および目的を更によく理解するた
め、添付図面に関して以下の詳細な記述を照合さ
れたい。
第１図に示す如く、本発明のコンプレツサは、
照合番号１０で全体的に示された旋回渦巻部材
と、静止渦巻部材１１と、軸方向荷重支承／結合
部材１２と、揺れリンク機構１４とクランク板１
５とクランク軸１６とケーシング１７とカバー１
８とを含む駆動装置を含んでいる。以下の説明に
おいては、最初に第１図乃至第６図において、旋
回渦巻部材１０と、その駆動装置と、これをケー
シングに結合する装置とについて詳細を示す。
旋回渦巻部材１０は、内側面２１を有しかつそ
の外側面に支持板２２を取付けた端板２０を含
み、前記支持板の面２３は端板２０の外表面とし
て作用する。支持板２２は端板２０に対してキー
止めされ、ピン２４によつて定置される。内側面
２１に対して取付けられるかあるいは一体となつ
ているのは、中心側端部２６から２3/4回の巻き
を経て外端部２７迄延在するインボリユート渦巻
部２５である。第２図から判るように、渦巻部２
５の最後の巻きの略々１巻半にわたる外側面２８
は、渦巻部２５が外側端部２７に近づくにつれて
徐々に厚さが減少するような形態を呈する。この
ような渦巻き形態およびその端板２０に対する位
置決めは、コンパクトな渦巻コンプレツサを得る
ことに寄与する特質の１つである。
流体ポケツト３０，３１および３２（第１図）
間の半径方向の封止は、渦巻部の端面と関連する
封止面と、関連する渦巻部材の端板の内側面との
間の封止作用のある接触を生じることにより達成
されなければならない。米国特許第3994636号お
よび同第4199308号と、1981年２月12日出願の米
国特許第4395205号（本願と同じ譲受人に譲渡済
みであり、本文中に参考のため引用）によれば、
半径方向の封止作用は、渦巻部の端面３７に切込
まれたチヤネル３６に着座された封止部材３５
（第１図）からなる軸方向の柔軟性のある先端シ
ールの使用によつて達成される。前掲の米国特許
および特許出願において詳細が記載される如く
（第１図又は第２図には特に示さないが）、封止部
材３５はチヤネル３６内で軸方向および半径方向
に僅かであるが自由に移動し、この封止部材と関
連させた軸方向を向いた作動装置を有し、この封
止部材を関連する端板の表面と封止接触関係に強
制する。インボリユート渦巻部２５の厚さが薄く
なるため、又半径方向の封止作用は渦巻部２５の
最後の外側の半巻きにより提供される渦巻部分に
沿つてはそれ程重要でないため、チヤネル３６と
封止部材３５は渦巻部が最小肉厚迄逓減し始める
略々前記渦巻部分において終る。
第３図は、旋回渦巻部材１０の端板の外表面と
相当する支持板２３の外表面を示す平面図であ
る。第１図および第３図から明らかなように、こ
の渦巻部材には、支持板２２と一体に形成される
ことが望ましい短軸４０が設けられる。短軸４０
は、以下に説明するように、揺れリンクおよび軸
方向荷重支承／結合部材の一要素と結合される。
この要素は環状の回転ボール板４１を含み、これ
に対して複数個の均等に離間された穴を貫通した
環状の回転ボール・リンク４２が固定され、これ
は板４１と組立てられる時複数個の円形状の凹部
４３を画成し、その各々においては、前記凹部４
３と、ある手段（図示せず）によりケーシング１
７と固定されたスラスト板４６と関連する凹部４
５との間に閉込められる時連続的な回転運動が可
能である。第１図および第４図に示される如く、
凹部４５は、複数個の穴を貫通させリング４７を
スラスト板４６の表面に固定することにより固定
されたボール・リング４７に形成される。
米国特許第4259043号の教示内容によれば、１
つの軸方向荷重支承／結合部材が設けられ、旋回
渦巻部材がケーシング１７に結合されて、この部
材をこれも又ケーシング１７に取付けられた静止
渦巻部材１１とある固定角度関係に維持する。更
に、この軸方向荷重支承／結合部材１２は、旋回
渦巻部材が以下に述べる機構によつて回転される
時、この部材におかれた軸方向荷重を支承する。
この構成部材の構成パラメータ、例えば、凹部４
３，４５の寸法、ボール４４の直径、旋回運動半
径R0が決定される方法は、本文に参考のため引
用された米国特許第4259043号に詳細に記載され
ている。
前述の如く、駆動装置は揺れリンク装置１４
と、クランク板１５と、クランク軸装置１６を含
む。渦巻装置の旋回渦巻部材が静止渦巻部材に対
して回転するように駆動される時、流体ポケツト
の一部は渦巻部材の側面間の運動接触により画成
される。このような線接触の維持により、接線方
向の封止と呼ばれる作用を達成する。有効な接線
方向の封止は正確に構成された渦巻部材の提供に
より魔耗が最小限度になるようにしなければなら
ないことが明らかであろう。これは、旋回する渦
巻部に作用する予め定めた半径方向の力を維持す
ることを可能にする柔軟性のある機械的リンク装
置の使用によつて達成されることが望ましい。米
国特許第3924977号において記載される揺れリン
ク機構はこのような装置であり、この機構は本文
においては、独得に変更された形態で使用され
る。
第４図および第５図から判るように、照合番号
１４で全体的に示される揺れリンクは、短軸４０
と（内側リンク５７に保持されたローラー・ベア
リング５６を介して）、クランク板１５に取付け
られた枢着ピン５８との間に回転自在に取付けら
れたリンク要素５５を含む。リンク５５はスペー
サ６０上に静置するライナー５９を介して枢着ピ
ン５８に取付けられ、保持リング６１によつて所
定位置に維持される。釣合重り６２はリンク要素
５５に固定されるかあるいはこれと一体である。
米国特許第3924977号の第１９図と本明細書の
第４図および第５図の揺れリンク・システムとの
比較は２つの大きな差、即ち極着点の位置と釣合
重り６２の使用を示す。これ等の差については、
第６図に関して更に詳細に説明する。勿論、旋回
渦巻部材の軌道６５は軌道半径R0、機械の軸心
６６即ち静止渦巻部材の中心線と旋回渦巻部材の
中心線６７との間の距離によつて決定される。従
来の揺れリンクにおいては、枢着点６８即ち枢着
ピンの軸心は軌道半径から延びている接線（即
ち、機械の軸心６６から旋回渦巻部材の中心線６
７まで延びている線分と旋回渦巻き部材の円形の
軌道６５との交点を介する、円形の軌道６５の接
線６９）に置かれていた。揺れリンク手段１４に
おける軸心６６の位置は決まつており、旋回渦巻
部材の中心線６７は、揺れリンク手段１４のロー
ラー・ベアリング５６の中心軸線と一致している
ので、揺れリンク手段１４における、軌道半径か
ら延びている接線は１本のみである。しかし、第
６図において示される如く、ピン５８の枢着点７
０は、接線６９との角度αを画成する線７１上で
移動されたものである。作用力はベクトルである
から、これは成分、即ち軌道半径R0に接する線
６９に沿つて作用するものと、半径方向外方向線
７１に沿つて作用するもの（２つの渦巻部材のイ
ンボリユート渦巻部の側面を実際に線接触関係に
おく作用力がベクトル線７２により表わされるも
のであることを意味する）に分けることができ
る。角度αの大きさは、所要の側面の接触力の大
きさに基づく。釣合重り６２は、側面の接触作用
力が操作速度によつて影響されるように、旋回渦
巻部材１０上の遠心力を丁度平衡させる寸法であ
る。
本発明のコンプレツサにおいて使用される揺れ
リンクの変更は、種々のガス圧力を用いて異なる
速度で作動しなければならない渦巻装置によつて
最大の効率を得ることを可能にする。自動車用エ
ア・コンデイシヨナの場合には、コンプレツサは
回転速度が変化する機械、即ち自動車の機関で運
転され、その両端には変動自在な圧力が作用して
いる。このような条件下で一貫して高い効率を得
るためには、動力の消費を最小限に抑えるためイ
ンボリユート側面間に接触作用力の調節が可能な
ことが必要である。もし枢動点が接線上にあるも
のとすれば、即ち第６図の点６８上にあるものと
すれば、側面を一体に保持するには不十分な力し
かなく、このため漏洩の問題が生じる。本発明の
揺れリンク・システムは、不十分な側面接触作用
力によるガス洩れと共に、遠心力の荷重による過
度の動力消費を除去するものである。
第１図によれば、ケーシング１７の内壁面は内
方に向いた一連の肩部８０，８１，８２を有し、
かつ肩部８１と８２のレベル間に肩部８２と共に
環状壁面８４を画成する内方に肩部を有する環状
ベアリング・ハウジング・リング８３を有するよ
うに形成されることが判る。スラスト板４６は内
壁面７９と接触し、図示しない手段により肩部８
０に対してボルト止めされている。クランク板１
５の回転による旋回渦巻部材１０の回転運動が前
記クランク板部材に作用するモーメントを生じる
ため、使用された駆動装置においてこのようなモ
ーメントを支えるための手段を提供することが必
要である。第１図のコンプレツサにおいては、こ
れ等のモーメントを支える手段は、スラスト板７
９と接触してスラスト・ワツシヤ８６を介してク
ランク板１５に作用するスラスト・ベアリング８
５と、凹部８４に収められたベルビル・ワツシヤ
８９によりスラスト・ワツシヤ８８を介して与え
られる軸心方向の作用力によつてクランク板１５
に作用するスラスト・ベアリング８７との組合せ
を含む。
ケーシング１７は環状の段部を設けたクランク
軸ハウジング９５で終る。クランク板１５に取付
けられたクランク軸部分９８はベアリング・ハウ
ジング・リング８３に収められたローラー・ベア
リング９９に支持され整合され、クランク軸部分
１００は、これと関連して、ハウジング９５の内
壁面１０２に着座されたリンク１０１と、Ｏリン
グ１０４を介してクランク軸部分１００に対して
封止され圧縮ばね１０５によつてリング１０１と
封止接触関係に押圧された摺動部材１０３とを含
む流体シールを有する。クランク軸１６はハウジ
ング９５の外部で、モーターその他の図示しない
駆動手段と接続するのに好適なターミナル部分１
０６で終る。
クランク板１５の形状そのスラスト板４６に対
する関係、スラスト・ベアリングの使用、および
図示の構成におけるベルビル・ワツシヤの使用に
より、多くの異なる自動車の機関系統に取付ける
のに適した非常にコンパクトな機械の取得が可能
になる。
あるいは又、ベルビル・ワツシヤ８９は、ベア
リング８５と８７の十分な軸心方向の予備荷重を
与える適正な肉厚の堅固な環状のスペーサ・リン
グで置換することができる。この手法は製造コス
トが増大することになろうが、ベアリング８５お
よび８７における摩擦力を減少させ、これにより
全運転効率を改善することになる。
静止渦巻部材１１は第７図と第８図に示され、
第７図はこの構成要素の内側の平面図であり、第
８図はその外側を示す平面図である。静止渦巻部
材１１は、内表面１１６と外表面１１７を有する
端板１１５を含む。内表面１１６に取付けられあ
るいはこれと一体なのは、中心端部１１９から外
方端部１２０に向つて約２ 3/4巻きだけ延在する
インボリユート渦巻部１１８である。旋回渦巻部
材のインボリユート渦巻部の場合には、渦巻部１
１８の外側面１２１は、この渦巻部が外方端部１
２０に接近するに伴つてその肉厚を徐々に減少す
るような形態を呈する。封止部材３５は、旋回渦
巻部材１０に関連して前述の如く渦巻部１１８の
端面１２４に切込まれたチヤネル１２３に収めら
れている。コンプレツサの周部の流体ポケツト１
２６（第１図）と連通する低圧の流体流入路１２
５と、高圧の流体流出路１２７とが端板１１５に
切込まれている。
第１図および第８図から判るように、内部ポケ
ツト３０から通路１２７を経て排気マニフオール
ド１３５への最後に圧縮された高圧流体の流動方
向は、逆止弁、例えば、通路１３８を有する弁板
１３７を介して端板１１５の外表面１１７に固定
されるリード弁１３６により制御される。弁支持
部１３９と通路１３８を囲繞するＯリング１４０
を含むリード弁組立体はボルト１４１により端板
１１５にボルト止めされる。圧縮された流体のマ
ニフオールド１３５への流動方向を制御する逆止
弁の使用は、流体の圧縮に必要な入力を減少する
ことを可能にする。渦巻機械の寸法に課される制
約のため最適の容積比を有するコンプレツサの構
成を不可能にするため、上記のことは望ましい構
成である。
壁面部材１４５は端板１１５の外表面１１７の
周部と一体もしくはこれに固定されて、閉込めら
れた区域１４６を提供し、かつカバー１８により
以下に述べる如く区画に仕切られた流体の体積を
規定する。この区域１４６内には、これも又端板
１１５の外表面１１７と一体に形成されることが
望ましいブロツク１４７がある。第８図に示され
る如く、このブロツク１４７は、リード弁組立体
がその内部に配置される中心部の腔部１４８が加
工されている。ブロツク１４７は、ブロツク１５
０に接合されかつこの接合点で閉鎖された片側に
沿つてその形状に略々従う壁面部材１４９を自ら
に取付けている。ブロツク１４７には複数個のね
じ穴１５３が穿孔されている。又、外表面１１７
には油セパレータ保持壁面１５４が取付けられ、
この壁面はブロツク１４７の壁面部分１５５と共
に、油セパレータの頭部が装入され打刻保持され
る通路１５６を画成する。
カバー１８は、第１図と、内側面１６０の平面
図である第９図に示される。ブロツク１６１は、
カバー１８がケーシング１７に固定され、静止渦
巻部材１１がこのカバーの周壁面１５９内に画成
された区域１６２に設けられる時、ブロツク１４
７に対応する基体的形態である。ブロツク１６１
は、ブロツク１４７の壁面部材１４９と対応する
壁面部材を持たず、その部分１６３全体を通じて
中実であり、これによりガス通路１５１に対する
カバーを提供する。ブロツク１６１の中心部の腔
部１６４はブロツク１４７の腔部１４８と対応
し、ブロツク１６１と１４７が適当な形態を有す
るガスケツト１６５（第１図）を介して接合され
る時、これ等のブロツクは流体密の排気マニフオ
ールド１３５を形成する。高圧の流体は排出通路
１７０内に送られ、この通路に対しては、圧縮さ
れた流体の管路１７２との接続を行うための外部
結合装置１７１が取付けられている。ブロツク１
６１は、ブロツク１４７の穴１５３と位置におい
て対応する空隙穴１７３を有する。
第１図および第９図から、ブロツク１６１と一
体の油セパレータ・プラツトフオーム１７５が設
けられ、これを貫通して、通路１７６がキヤツプ
１７９を有するフイルターステム１７８と係合す
る寸法である限り、油フイルタ１７７を収容する
円形の通路１７６が切削されている（第１０図参
照）。油セパレータ・ステム１７８は、ステム１
７８内の開口１８０が低圧流体戻り通路に整合す
るように通路１７６内に載置される。油を含む低
圧の流体がセパレータ・ステム１７８内の通路１
８２を介してフイルタに圧送され、このフイルタ
はキヤツプ１８４で閉鎖された円筒状のスクリー
ン部材１８３を構成する。継手１８６を介して流
体の戻り通路１８１と接続された低圧路線１８５
を流動させられる再循環される低圧の流体に同伴
される油はスクリーン１８３上で収集され融合し
て油滴を形成する。
カバー１８の周壁面１５９は複数個の空孔１８
７が穿孔され、対応位置におかれたねじ穴がケー
シング１７の壁面に設けられている。コンプレツ
サは、静止渦巻部材１１をケーシング１７に設定
して、この渦部材の周壁面１４５の表面がケーシ
ングの壁面１９０の表面と平坦になつてカバー１
８の壁面１５９が静止渦部材とケーシングと共に
ガスケツト１９５を介して流体密のシールを形成
するように１つのレベルでケーシング１７の内壁
面に切込まれた内方を向いた環状の肩部１９１に
対して静置することにより組立てられる。この組
立ては、カバー１８を貫通してケーシング１７に
達するねじ１９６と、カバー１８と穴１７３を貫
通して静止渦巻部材１１の端板１１５のねじ穴１
５３に達するねじ１９７の使用により行われる。
この組立てにより、静止渦巻部材とカバー間に
は、セパレータのスクリーン面１８３上で集めら
れた油滴が静止渦巻部材１４とカバー１８の内周
部から排出通路１２８に送られる上部の低圧マニ
フオールド２００と油サンプ２０１が画成され
る。油流入通路１２８から分岐しているのは、ケ
ーシング１７に穿孔される連通する油供給通路２
１１，２１２および２１３である。油は、この一
連の通路を介してクランク軸ハウジング９５内に
画成された流体密の室２１４内に流れ、ローラ
ー・ベアリング９９の周囲からクランク板１５の
複数個の通路２１５を経て揺れリンク組立体１４
および軸方向荷重支承／結合要素１２のベアリン
グと接触して、最終的には渦巻ポンプ室内に流入
する。通路１７０から放出された圧縮流体におけ
る油分は通路３％より少い。エア・コンデイシヨ
ニング・システムから還流する油は、前述の如
く、油セパレータ１７７内で分離される。
本発明の渦巻コンプレツサは、これが広範囲の
速度およびガス圧力にわたつて高性能を呈する点
で独特のものであり、動的バランスが完全であ
り、非常にコンパクトかつ軽量でありながら実質
的に無騒音であり振動がない。このコンプレツサ
は、特に自動車用のエア・コンデイシヨナへの組
込みに好適である。
このように、これ迄の記載から明らかにされた
目的の内、前述の諸目的が有効に達成されること
が明らかであり、本発明の範囲から逸脱すること
なく前記構成において変更が可能であるため、本
文に記載され添付図面に示される全ての事柄は例
示であつて限定の意図はないものと解釈されるべ
きものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明により構成されるコンプレツサ
を示す縦断面図、第２図は旋回渦巻部とこの渦部
表面に切込まれた封止部材チヤネルを示す旋回渦
巻部材の内側を示す平面図、第３図は旋回渦巻部
材に固定される結合装置の外側を示す旋回渦巻部
材の外側の平面図、第４図は旋回渦巻部材の端板
に固定された結合リングを省いて揺れリンク駆動
装置を示す第１図の面４−４に関する第１図のコ
ンプレツサの横断面図、第５図はクランク軸に対
する揺れリンクの取付けを示す第４図の線５−５
に関する断面図、第６図は揺れリンク駆動装置の
独得の構造を示す図、第７図は静止渦巻部とこの
渦巻部の表面に切込まれた封止部材チヤネルを示
す静止渦巻部材の内側を示す平面図、第８図は腔
部と油の通路を画成するブロツクと高圧逆止弁を
示す静止渦巻部材の外側を示す平面図、第９図は
関連する腔部を画成するブロツクと油セパレータ
の位置を示すカバーの内側の平面図、および第１
０図は油セパレータの部分断面側面図である。 １０……旋回渦巻部材、１１……静止渦巻部
材、１２……心軸方向荷重支持／結合要素、１４
……揺れリンク機構、１５……クランク板、１６
……クランク軸、１７……ケーシング、１８……
カバー、２０……端板、２１……内側面、２２…
…支持板、２４……ピン、２５……インボリユー
ト渦巻部、２６……中心端部、２７……外方端
部、３０〜３２……流体ポケツト、３５……封止
部材、３６……チヤネル、３７……端面、４０…
…短軸、４３，４５……凹部、４４……ボール、
４６……スラスト板、４７……固定ボール・リン
グ、５５……リンク、５６……ローラー・ベアリ
ング、５７……内側リング、５８……枢着ピン、
５９……ライナー、６０……スペーサ、６２……
釣合重り、６５……軌道、６６……機械の軸心、
６８……枢着点、６９……接線、８０〜８２……
肩部、８５，８７……スラストベアリング、８
６，８８……スラスト・ワツシヤ、８９……ベル
ビル・ワツシヤ、９５……軸ハウジング、９８，
１００……クランク軸部分、９９……ローラー・
ベアリング、１０３……摺動部材、１０５……圧
縮ばね。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ ハウジングと、 該ハウジング内において、相互に協働し、相互
    に係合せしめられた複数の巻数のインボリユート
    渦巻部と端板とを各々が有する静止渦巻部材及び
    旋回渦巻部材と、 該ハウジング内を介して延びており、軌道軸線
    の回りで該静止渦巻部材に対して、旋回渦巻部材
    を円形軌道で駆動する、駆動軸線の回りを回転可
    能である駆動軸手段とを具備し、 上記円形軌道が、該静止渦巻部材の中心線と該
    旋回渦巻部材の中心線との間隔として規定される
    軌道半径を有し、 これによつて、該インボリユート渦巻部が、移
    動線接触部を形成し、該移動線接触部の両側に異
    なつた流体圧力の可変容量の移動ポケツトを規定
    し且つ密封し、 更に、渦巻部材を一定の角度関係に維持する結
    合手段と、 該駆動軸手段に取り付けられ、該駆動軸線の回
    りに回転可能であるクランク板手段と、 トルクを伝達する関係で該クランク板手段に旋
    回可能に連結され、上記駆動軸線からずれた旋回
    点の回りで該クランク板手段に対して旋回運動可
    能である揺れリンク手段とを具備し、 該旋回点が該駆動軸線の回りで円形軌道路に従
    い、 該揺れリンク手段が、該旋回点から延びてお
    り、駆動関係で該旋回渦巻部材に旋回可能に連結
    されていて、該クランク板手段と同じ方向でその
    軌道路で該旋回渦巻部材を引つ張り、 該揺れリンク手段の該旋回点が、該旋回渦巻部
    材の中心線が配置される該旋回渦巻部材の該軌道
    半径から延びている接線の一方の側の方に配置さ
    れており、 該一方の側が、該旋回渦巻部材の動きの方向か
    ら離れており、 該揺れリンク手段が、該旋回渦巻部材に連結さ
    れ且つ該旋回部材がその旋回軸線の回りに駆動さ
    れるときに、該旋回渦巻部材及び関連構造によつ
    て加えられる遠心力に正確に釣合う、該軌道軸線
    に関する求心力を生成する質量を有する釣合重り
    を有し、 これによつて、該揺れリンク手段を介する該ク
    ランク板手段の駆動運動が該旋回渦巻部材の旋回
    運動、及び該旋回渦巻部材及び該静止渦巻部材の
    渦巻部の間の半径方向密封力を生ぜしめ、該密封
    力が、該クランク板手段によつて該旋回渦巻部材
    に加えられる駆動トルクに比例している 流体が循環のため周囲入り口から低圧で導入さ
    れ、中央排出口を介して高圧で排出される確動流
    体排出コンプレツサにおいて、 該クランク板手段の方に面している面を有す
    る、該クランク板手段と該旋回渦巻部材との間に
    配置された固定スラスト板手段と、 該クランク板手段と該スラスト板手段との間の
    第１のスラストベアリング手段と、該クランク板
    手段の対抗側の第２のスラストベアリング手段と
    を有する、該クランク板手段によつて該旋回渦巻
    部材に加えられる駆動力によつて生成される運動
    負荷に反作用し支持するように配置されたベアリ
    ング手段と、 該クランク板手段を該第１のスラストベアリン
    グ手段に強制するように、一方向で該第２のスラ
    ストベアリング手段に軸線方向の力を加える手段
    と を具備することを特徴とする確動流体排出コンプ
    レツサ。 ２ 該軸方向力を加える手段が、バネ手段を備え
    ている特許請求の範囲第１項記載の確動流体排出
    コンプレツサ。 ３ 該バネ手段が、ベルビル・ワツシヤである特
    許請求の範囲第２項記載の確動流体排出コンプレ
    ツサ。 ４ 該固定された板が該結合手段の一部を含み、
    該固定された板手段が、該コンプレツサハウジン
    グへの該旋回渦巻部材の軸線方向スラスト負荷に
    対応するように配置されている特許請求の範囲第
    １項記載の確動流体排出コンプレツサ。 ５ 該旋回渦巻部材が、該板手段へ面している外
    側側部と、該外側面の第１の複数個の円形の離間
    した凹部又は開口と、該板手段に協働する第２の
    複数個の円形の離間した凹部又は開口とを含み、
    該第１及び第２の円形の離間した凹部又は開口
    が、相互に面しており、該凹部又は開口の総ての
    中心が同じ半径を有する円上に配置されており、
    更に、該凹部又は開口の面している各対の中に軸
    方向負荷を受けるローリング球が配置されてお
    り、該球及び該凹部又は開口の相対的直径が、該
    渦巻部材の間の所定の相対的角度関係を維持しつ
    つ該旋回半径を維持するようになつており、これ
    によつて、該板手段が、該旋回渦巻部材から該コ
    ンプレツサハウジングへの軸方向のスラスト負荷
    に反作用する特許請求の範囲第４項記載の確動流
    体排出コンプレツサ。 ６ 該周囲入り口が該ハウジング内への低圧流体
    入り口に連通しており、該ハウジング内にサンプ
    が設けられており、該低圧入り口と該周囲入り口
    との間に低圧マニホルドが配置されており、該低
    圧マニホルドが該サンプに連通しており、該サン
    プと該駆動軸及び該クランクケース手段に隣接し
    ている該ハウジングの領域との間に流体導管手段
    が設けられており、該低圧マニホルド内に一端が
    閉じた管状油融合スクリーン手段が配置されてお
    り、該融合スクリーン手段が内側部分を有し、該
    低圧流体入り口が該内側部分に連通しており、こ
    れによつて、該低圧入り口の総ての流体が該融合
    スクリーンの内側に向けられ、該渦巻部材に近付
    くに従つて、該融合スクリーンを介する流れを生
    ぜしめ、これによつて、該低圧入り口の油の流れ
    が、融合し、サンプに滴下せしめて、該駆動軸及
    びクランク板領域のための潤滑源を提供する特許
    請求の範囲第１項記載の確動流体排出コンプレツ
    サ。 ７ 該中央排出孔に隣接して高圧流体排出マニホ
    ルドが配置されており、該高圧流体排出マニホル
    ドに高圧流体出口が連通しており、該中央排出孔
    と該高圧流体排出マニホルドとの間にリード型逆
    止弁が配置されており、該リード弁が該高圧流体
    出口から該排出孔への高圧流体の逆流を妨げ、該
    リード弁手段が、該静止渦巻部材の該端板に固定
    されている特許請求の範囲第１項記載の確動流体
    排出コンプレツサ。 ８ 該中央排出孔に隣接して高圧流体排出マニホ
    ルドが配置されており、該高圧流体排出マニホル
    ドが高圧流体出口に連通しており、該高圧流体排
    出マニホルドが該ハウジングの並置部分によつて
    規定されており、その一部が、外部流体導管手段
    を該高圧及び低圧マニホルドを連結するための手
    段を含むカバー板を備えており、該中央排出孔及
    び該高圧流体排出マニホルドとの間にリード型逆
    止弁が配置されており、該リード型逆止弁が、該
    中央排出孔と該高圧流体排出マニホルドとの間に
    配置されており、該リード弁が該高圧流体出口か
    ら該排出孔への高圧流体の逆流を妨げ、該リード
    弁が、該固定渦巻部材の該端板に固定されている
    特許請求の範囲第６項記載の確動流体排出コンプ
    レツサ。
JP56084544A 1981-04-03 1981-06-03 Compact vortex type compressor Granted JPS57165687A (en)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/250,730 US4892469A (en) 1981-04-03 1981-04-03 Compact scroll-type fluid compressor with swing-link driving means

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS57165687A JPS57165687A (en) 1982-10-12
JPH0258477B2 true JPH0258477B2 (ja) 1990-12-07

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JP56084544A Granted JPS57165687A (en) 1981-04-03 1981-06-03 Compact vortex type compressor

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EP (1) EP0076826B1 (ja)
JP (1) JPS57165687A (ja)
CA (1) CA1297460C (ja)
DE (1) DE3272066D1 (ja)
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