JPH0327722B2 - - Google Patents
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- JPH0327722B2 JPH0327722B2 JP60106307A JP10630785A JPH0327722B2 JP H0327722 B2 JPH0327722 B2 JP H0327722B2 JP 60106307 A JP60106307 A JP 60106307A JP 10630785 A JP10630785 A JP 10630785A JP H0327722 B2 JPH0327722 B2 JP H0327722B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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- 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
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、空気圧縮機、冷媒圧縮機あるいは
膨張機として利用するスクロール式流体機械に関
するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a scroll fluid machine used as an air compressor, refrigerant compressor, or expander.
従来のスクロール流体機械の具体的な構成、動
作を第3図乃至第8図により説明する。
The specific structure and operation of a conventional scroll fluid machine will be explained with reference to FIGS. 3 to 8.
第3図は、スクロール流体機械の原理を示して
おり、1は固定スクロール、2は揺動スクロー
ル、5は固定スクロール1と揺動スクロール2と
の間隙からなる圧縮室、6は吸入室、8′は最内
周に形成された吐出室である。またOは固定スク
ロール1の中心である。固定スクロール1及び揺
動スクロール2はインボリユートあるいは円弧な
どを組合せた同一形状の渦巻であり、互いに180゜
ずらして組合せて圧縮室が形成される。このよう
な状態で第3図a,b,c,dに示すように揺動
スクロールのみを、その姿勢を角度的に一定に保
ちながら、すなわち自転運動をせずに固定スクロ
ール1の中心Oの回りを回転運動する揺動運動を
する。このような揺動運動に伴ない、圧縮室5は
順次その容積を減じ、吸入室6から取込まれた気
体は固定スクロール1の中央部の吐出口8′から
吐出される。 FIG. 3 shows the principle of a scroll fluid machine, in which 1 is a fixed scroll, 2 is an oscillating scroll, 5 is a compression chamber consisting of a gap between the fixed scroll 1 and the oscillating scroll 2, 6 is a suction chamber, and 8 ' is a discharge chamber formed at the innermost periphery. Further, O is the center of the fixed scroll 1. The fixed scroll 1 and the oscillating scroll 2 are spirals of the same shape, combining involutes or circular arcs, and are offset by 180 degrees from each other to form a compression chamber. In this state, as shown in Fig. 3 a, b, c, and d, only the oscillating scroll is moved around the center O of the fixed scroll 1 while keeping its posture angularly constant, that is, without rotating. It performs an oscillating motion that rotates around the object. Accompanied by such rocking motion, the compression chamber 5 gradually reduces its volume, and the gas taken in from the suction chamber 6 is discharged from the discharge port 8' in the center of the fixed scroll 1.
第4図は、特開昭59−103981に示されている従
来のスクロール圧縮機であり、スクロール圧縮機
を例えば冷凍または空調あるいは空気圧縮機に応
用しようとするる場合の具体的な実施例であつ
て、フロンなどのガス体の圧縮機として構成した
ものである。第4図において、1は固定スクロー
ル、1aは固定スクロール1の台板であつて、後
述するシエルの一部を兼ねている。2は揺動スク
ロール、3は揺動スクロール2の台板、4は揺動
スクロール軸、5は圧縮室、6は圧縮室5の吸入
室、7は吸入孔、8は吐出孔、8′は吐出室、9
は揺動スクロール2の台板3背面を支承するスラ
スト軸受、10は固定スクロール1とボルトなど
で固定された軸受支え、11は揺動スクロール1
の自転を防止しこれを揺動させるためのオルダム
継手、12は揺動スクロール2の台板2と軸受支
え10の間に形成されたオルダム室、13は軸受
支え10にあけられてオルダム室12と後述する
電動機室を連絡する返油孔、14は揺動スクロー
ル2を駆動させるクランク軸、15はクランク軸
14内に偏心してあけられた油孔、16はクラン
ク軸14に偏心して設けられて揺動スクロール軸
4と嵌合する揺動軸受、17はクランク軸14上
部の大径部を半径方向に支持する主軸受、18は
クランク軸14下部と嵌合する電動機側軸受、1
9は電動機ステータ、20は電動機ロータ、21
は電動機ロータ20上部のクランク軸14に固定
された第1バランサ、22は電動機ロータ20の
下端に固定された第2バランサ、23は固定スク
ロール1、軸支え10、電動機ステータ19、お
よび電動機側軸受18を固定して圧縮機全体を密
封するシエル、24はシエル23底部の油溜めに
貯溜された油、25は電動機ステータ19および
電動機ロータ20などを収容した電動機室であ
る。 Fig. 4 shows a conventional scroll compressor disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-103981, and shows a specific example of applying the scroll compressor to, for example, refrigeration, air conditioning, or an air compressor. It is configured as a compressor for gas such as chlorofluorocarbons. In FIG. 4, 1 is a fixed scroll, and 1a is a base plate of the fixed scroll 1, which also serves as a part of a shell to be described later. 2 is an oscillating scroll, 3 is a base plate of the oscillating scroll 2, 4 is an oscillating scroll shaft, 5 is a compression chamber, 6 is a suction chamber of the compression chamber 5, 7 is a suction hole, 8 is a discharge hole, and 8' is a Discharge chamber, 9
1 is a thrust bearing that supports the back surface of the base plate 3 of the oscillating scroll 2, 10 is a bearing support fixed to the fixed scroll 1 with bolts, etc., and 11 is the oscillating scroll 1.
12 is an Oldham's chamber formed between the base plate 2 of the oscillating scroll 2 and the bearing support 10; 13 is an Oldham's chamber 12 formed in the bearing support 10; 14 is a crankshaft that drives the oscillating scroll 2, 15 is an oil hole eccentrically drilled in the crankshaft 14, and 16 is an oil return hole eccentrically provided in the crankshaft 14. An oscillating bearing that fits into the oscillating scroll shaft 4; 17 a main bearing that radially supports the large diameter portion of the upper part of the crankshaft 14; 18 a motor-side bearing that mates with the lower part of the crankshaft 14; 1;
9 is a motor stator, 20 is a motor rotor, 21
22 is a second balancer fixed to the lower end of the motor rotor 20; 23 is the fixed scroll 1, the shaft support 10, the motor stator 19, and the motor side bearing; A shell 18 is fixed to seal the entire compressor, 24 is oil stored in an oil reservoir at the bottom of the shell 23, and 25 is a motor chamber housing the motor stator 19, motor rotor 20, and the like.
このように構成されたスクロール圧縮機の動作
を説明する。電動機ステータ19に通電すると、
電動機ロータ20はトルクを発生してクランク軸
14と共に回転する。クランク軸14が回転を始
めると、クランク軸14に偏心して設けた揺動軸
受16に嵌合されている揺動スクロール4に回転
力が伝えられ、揺動スクロール2はオルダム継手
11にガイドされて揺動運動を行い、第3図a,
b,c,dに示す上述したような圧縮作用を行
う。 The operation of the scroll compressor configured in this way will be explained. When the electric motor stator 19 is energized,
The electric motor rotor 20 generates torque and rotates together with the crankshaft 14. When the crankshaft 14 starts rotating, the rotational force is transmitted to the oscillating scroll 4 fitted in the oscillating bearing 16 provided eccentrically on the crankshaft 14, and the oscillating scroll 2 is guided by the Oldham joint 11. Perform a rocking motion, Figure 3a,
The above-mentioned compression actions shown in b, c, and d are performed.
気体は、吸入孔7から揺動スクロール2外周部
の吸入室6に吸入されて圧縮室5内に取込まれ、
クランク軸14の回転と共に順次内側に送込まれ
て、固定スクロールの中央部に設けた吐出孔8か
ら吐出される。なお、クランク軸14の回転に伴
う揺動スクロール2の揺動運動は圧縮機全体に不
釣合力による振動を引起そうとするが、第1バラ
ンサ21と第2バランサ22で静的および動的に
クランク軸14回りの釣合をとることができ、異
常な振動を生ずることなく、圧縮機を運転でき
る。 The gas is sucked into the suction chamber 6 on the outer periphery of the rocking scroll 2 through the suction hole 7 and taken into the compression chamber 5.
As the crankshaft 14 rotates, it is sequentially fed inward and discharged from the discharge hole 8 provided in the center of the fixed scroll. Note that the oscillating motion of the oscillating scroll 2 accompanying the rotation of the crankshaft 14 tends to cause vibrations in the entire compressor due to unbalanced forces, but the first balancer 21 and the second balancer 22 statically and dynamically control the vibration of the oscillating scroll 2. Balance around the shaft 14 can be achieved, and the compressor can be operated without abnormal vibrations.
また、第5図は第4図の部分詳細図である。第
5図aはガス圧縮が行われず揺動スクロール軸4
が揺動スクロール2と台板3などの遠心力のみに
より揺動軸受10方向へ押付けられた状態の揺動
スクロール軸4、クランク軸14および渦巻の一
部の軸方向断面図であり、第5図bは第5図aの
部分横断面図である。これらの図において、O1
は主軸受17の軸心、O2はクランク軸14の軸
心、O3は揺動軸受16の軸心、O4は揺動スクロ
ール軸4の軸心、FCは揺動スクロール2と台板
3などの遠心力、rは揺動軸受16のクランク軸
14に対する偏心量、d1は揺動軸受16の軸受隙
間、d2は主軸受17の軸受隙間、Bは固定スクロ
ール1の渦巻間の溝幅、Dは揺動スクロール2の
実際の揺動幅、tは揺動スクロール2の渦巻の板
厚、CおよびC1は固定スクロール1および揺動
スクロール2の渦巻間に形成される半径方向隙間
であり、一般にはC=C1である。 Moreover, FIG. 5 is a partial detailed view of FIG. 4. Figure 5a shows the oscillating scroll shaft 4 without gas compression.
is an axial cross-sectional view of a part of the oscillating scroll shaft 4, the crankshaft 14, and the spiral in a state where the oscillating scroll shaft 4, the crankshaft 14, and a part of the spiral are pressed in the direction of the oscillating bearing 10 only by the centrifugal force of the oscillating scroll 2, the base plate 3, etc. Figure b is a partial cross-sectional view of Figure 5a. In these figures, O 1
is the axis of the main bearing 17, O2 is the axis of the crankshaft 14, O3 is the axis of the swing bearing 16, O4 is the axis of the swing scroll shaft 4, FC is the swing scroll 2 and the base plate 3, etc., r is the amount of eccentricity of the rocking bearing 16 with respect to the crankshaft 14, d1 is the bearing clearance of the rocking bearing 16, d2 is the bearing clearance of the main bearing 17, and B is the amount of eccentricity between the spirals of the fixed scroll 1. The groove width, D is the actual swinging width of the swinging scroll 2, t is the thickness of the spiral of the swinging scroll 2, and C and C1 are the radial directions formed between the spirals of the fixed scroll 1 and the swinging scroll 2. It is a gap, and generally C=C 1 .
そして、上述のような従来のスクロール圧縮機
では、揺動スクロール2の実際の揺動幅Dは次の
ようになる。 In the conventional scroll compressor as described above, the actual swing width D of the swing scroll 2 is as follows.
D=2(r+d1/2+d2/2)+t
=2r+t+d1+d2 ………1
したがつて、固定スクロール1と揺動スクロー
ル2の渦巻間の半径方向隙間Cは、
C=(B−D)/2
={B−(2r+t+d1+d2)}/2
={(B-2r-t)−(d1+d2)}/2 ………2
となる。従来のスクロール圧縮機では、上記2式
の(B−2r−t)が(d1+d2)より大きくなるよ
うに設定しており、このため、固定スクロール1
と揺動スクロール2の渦巻間には常に半径方向隙
間Cが形成されている。しかも、第6図に示すよ
うに、一般的な運転状態では、揺動スクロール軸
4に対して遠心力FCの他にこれと直角方向のガ
ス圧縮負荷Fgが作用するために、これらの合力
Fは第6図に示す方向に作用することになり、揺
動スクロール軸4は合力Fの方向へ押付けられ
る。したがつて、このような状態での固定スクロ
ール1と揺動スクロール2の渦巻間の半径方向隙
間C′は遠心力FCのみが作用する場合の半径方向
隙間Cよりさらに大きくなる。このように、渦巻
間の半径方向隙間CあるいはC′が存在すると、ス
クロール圧縮機の運転中に固定スクロール1と揺
動スクロール2の渦巻の接触は起り得ず、したが
つて渦巻の側面が摩耗するという問題はないが、
圧縮室5の半径方向隙間のシールを行いにくく、
上記半径方向隙間CあるいはC′を通じて圧縮室5
のガスが吸入側へ漏れてしまうことが多かつた。
圧縮室5内部のガスが下流側へ漏れると、最終的
に吐出管8から吐出されるガス量が減少して体積
効率が低下し、また漏れたガスを再度圧縮するこ
とになり、電動機の入力が増加し、成積係数が低
下するという欠点があつた。 D = 2 (r + d 1 /2 + d 2 /2) + t = 2r + t + d 1 + d 2 ......1 Therefore, the radial gap C between the spirals of fixed scroll 1 and oscillating scroll 2 is as follows: C = (B-D )/2 = {B-(2r+t+d 1 +d 2 )}/2 = {(B-2r-t)-(d 1 +d 2 )}/2 ......2. In conventional scroll compressors, (B-2r-t) in the above two equations is set to be larger than (d 1 + d 2 ), and therefore, the fixed scroll 1
A radial gap C is always formed between the spirals of the orbiting scroll 2 and the scroll. Moreover, as shown in FIG. 6, under normal operating conditions, in addition to the centrifugal force FC, a gas compression load Fg in a direction perpendicular to the centrifugal force FC acts on the oscillating scroll shaft 4. acts in the direction shown in FIG. 6, and the oscillating scroll shaft 4 is pressed in the direction of the resultant force F. Therefore, the radial gap C' between the spirals of the fixed scroll 1 and the orbiting scroll 2 in this state is even larger than the radial gap C when only the centrifugal force FC acts. Thus, if there is a radial gap C or C' between the spirals, contact between the spirals of the fixed scroll 1 and the oscillating scroll 2 cannot occur during operation of the scroll compressor, and therefore the side surfaces of the spirals are worn out. There is no problem in doing so, but
It is difficult to seal the radial gap in the compression chamber 5,
Through the above radial gap C or C', the compression chamber 5
Gas often leaked to the suction side.
When the gas inside the compression chamber 5 leaks to the downstream side, the amount of gas finally discharged from the discharge pipe 8 decreases, resulting in a decrease in volumetric efficiency, and the leaked gas has to be compressed again, reducing the input power of the motor. The problem was that the growth factor increased and the product coefficient decreased.
また、上述の欠点を解消するために上記(2)式の
(B−2r−t)より(d1+d2)を大きく設定する
という手段も半径方向隙間のシール方法として有
効ではあるが、実際の溝幅B、偏心量rおよび板
厚tには加工精度のばらつきがあるため上記(B
−2r−t)の値は各々ばらつきを加算したばらつ
きを示し、従つてどのようなクランク軸回転位置
においても常に(B−2r−t)より(d1+d2)を
大きくするには軸受隙間d1およびd2を充分に大き
く設定する必要がある。しかるに、一般に軸受隙
間はその本来の目的である潤滑機能を充分果たす
ためには最適な値があり、必要以上に軸受隙間を
大きくすると潤滑機能を損うことになる。従つて
上記溝幅B、偏心量rおよび板厚tの加工精度を
非常に高くする必要があつた。さらに、固定スク
ロール1の中心Oと主軸受17の軸心O1が何ら
かの理由でずれた場合、第5図aに示す隙間Cと
C1は等しくなくなり、極端な場合いずれか一方
のみが大きくなつてしまい、上記の隙間d1,d2で
はこの隙間CおよびC1を常に0にすることがで
きないことになる。 Also, in order to eliminate the above-mentioned drawbacks, setting (d 1 + d 2 ) larger than (B-2r-t) in equation (2) above is an effective method for sealing the radial gap, but in practice Since there are variations in processing accuracy in the groove width B, eccentricity r, and plate thickness t of (B
-2r-t) indicates the variation obtained by adding up each variation, therefore, in order to always make (d 1 + d 2 ) larger than (B-2r-t) at any crankshaft rotational position, the bearing clearance must be It is necessary to set d 1 and d 2 sufficiently large. However, in general, the bearing clearance has an optimum value in order to sufficiently fulfill its original purpose of lubricating function, and if the bearing clearance is made larger than necessary, the lubricating function will be impaired. Therefore, it was necessary to make the processing accuracy of the groove width B, eccentricity r, and plate thickness t very high. Furthermore, if the center O of the fixed scroll 1 and the axis O1 of the main bearing 17 are misaligned for some reason, the gap C shown in FIG.
C 1 will no longer be equal, and in extreme cases only one will become larger, and with the gaps d 1 and d 2 mentioned above, it will not be possible to always make the gaps C and C 1 zero.
従つて主軸受17の軸心01に対する固定スクロ
ール1の組立精度も充分高く設定しなければなら
なかつた。 Therefore, the accuracy of assembling the fixed scroll 1 with respect to the axis 01 of the main bearing 17 must be set to be sufficiently high.
さらに特開昭59−162383には、上述の欠点を解
消するために第7図、第8図に示すようにクラン
ク軸14に設けられた偏心穴に、所定量だけ偏心
した揺動軸受を有する偏心ブツシユを嵌入し、こ
の揺動軸受と揺動スクロール軸を嵌入させること
により、揺動スクロール2の実際の揺動巾Dが自
在に変化できるようにし、圧縮室5の半径方向隙
間を0とする手段も示されている。以下、この手
段について第7図a,b及び第8図a,bにより
簡単に説明する。第7図は、クランク軸14の偏
心穴16′に、偏心ブツシユ26が回転自在に嵌
入され、さらに偏心ブツシユ26に偏心量eをも
つて設けられた揺動軸受16″に、揺動スクロー
ル軸4が回転自在に嵌入された状態を示したもの
であり、第7図aは上方向からみた断面図、第7
b図は側面からみた断面図である。第8図は、こ
のような手段の動作を示したものである。第8図
aは、固定スクロール1の側板が加工および組立
のばらつきにより比較的、中心寄りに位置してい
る場合で、揺動スクロール2も中心寄りに押され
た形となり、偏心ブツシユ26は左回りに回転
し、揺動半径Rは小さくなつている状態を示して
いる。また第8図bは、逆に固定スクロール1の
側板が比較的外寄りに位置している場合で、揺動
スクロール2は自らに作用している力Fにより偏
心ブツシユ26を右回りに回転させ、固定スクロ
ールとの半径方向接触を保つている状態を示して
いる。このように偏心ブツシユを用いることによ
り、常に圧縮室の半径方向シールを行なうことが
理論的には可能である。しかしながら実際は、偏
心ブツシユ26には揺動スクロール軸4から力F
が作用しているため偏心ブツシユ26の外周と偏
心穴16′の間には摩擦力(図示せず)が存在し、
このため偏心ブツシユの外周のすべりに対し摩擦
抵抗が働くことになり、偏心ブツシユの回転を阻
止する方向に作用する。もし偏心ブツシユ26の
外周と偏心穴16′との摩擦係数がそれらの材料、
仕上精度、給油状態等により大きくなれば、偏心
ブツシユは自由に回転せず、この結果圧縮室5の
半径方向シールを達成することはできなくなる。
以上述べたように、偏心ブツシユを使う場合でも
問題があつた。 Furthermore, in order to eliminate the above-mentioned drawbacks, Japanese Patent Application Laid-open No. 59-162383 discloses a swing bearing that is eccentric by a predetermined amount in an eccentric hole provided in the crankshaft 14, as shown in FIGS. 7 and 8. By fitting the eccentric bushing and fitting the swing bearing and the swing scroll shaft, the actual swing width D of the swing scroll 2 can be freely changed, and the radial clearance of the compression chamber 5 can be set to zero. A means to do so is also shown. This means will be briefly explained below with reference to FIGS. 7a and 7b and 8a and 8b. FIG. 7 shows that an eccentric bush 26 is rotatably fitted into an eccentric hole 16' of a crankshaft 14, and an oscillating scroll shaft is attached to an oscillating bearing 16'' provided on the eccentric bush 26 with an eccentric amount e. 4 is rotatably inserted, and FIG. 7a is a sectional view seen from above;
Figure b is a sectional view seen from the side. FIG. 8 shows the operation of such means. FIG. 8a shows a case where the side plate of the fixed scroll 1 is located relatively toward the center due to variations in processing and assembly, the oscillating scroll 2 is also pushed toward the center, and the eccentric bushing 26 is moved to the left. The figure shows a state in which the oscillation radius R is becoming smaller. 8b shows a case where the side plate of the fixed scroll 1 is located relatively outward, and the oscillating scroll 2 rotates the eccentric bush 26 clockwise due to the force F acting on itself. , shown maintaining radial contact with the fixed scroll. By using an eccentric bush in this way, it is theoretically possible to always achieve radial sealing of the compression chamber. However, in reality, a force F is applied to the eccentric bush 26 from the oscillating scroll shaft 4.
Because of this, a frictional force (not shown) exists between the outer periphery of the eccentric bush 26 and the eccentric hole 16'.
Therefore, frictional resistance acts against the sliding of the outer periphery of the eccentric bushing, and acts in a direction to prevent rotation of the eccentric bushing. If the coefficient of friction between the outer periphery of the eccentric bush 26 and the eccentric hole 16' is
If it becomes large due to finishing accuracy, oil supply status, etc., the eccentric bushing will not rotate freely, and as a result, it will not be possible to achieve radial sealing of the compression chamber 5.
As mentioned above, there were problems even when using eccentric bushings.
以上のような偏心ブツシユの問題点を解決でき
るような技術を、特公昭58−28433は示している。
特公昭58−28433には、偏心形状の取付板を有す
るクランク軸及びこの取付板に立てられたピボツ
トピンに係止された揺動リンクを備え、揺動リン
クの一端に設けられたブツシングに揺動スクロー
ルを嵌入するように構成されたスクロール圧縮機
が示されている。このように構成されたスクロー
ル圧縮機においては、揺動リンクは比較的小径の
ピボツトピンに係止されているため、揺動リンク
が揺動する際の摩擦抵抗は非常に小さいものとな
り、従つて揺動スクロールは半径方向に自由に追
従して固定スクロールと接触し、半径方向のシー
ルを達成することができる。しかし、このような
スクロール圧縮機においては、クランク軸は揺動
リンク及びピボツトピンを介して揺動スクロール
からの負荷を受けるのに対し、主軸を支える軸受
は軸方向にずれた位置に配置されることになる。
従つて、クランク軸は大きいモーメントを受ける
ことになり、この結果軸受に大きな負担がかかり
軸受焼付等の問題が発生する恐れがある。 Japanese Patent Publication No. 58-28433 shows a technique that can solve the above-mentioned problems with eccentric bushings.
Japanese Patent Publication No. 58-28433 is equipped with a crankshaft having an eccentric mounting plate, a swinging link that is locked to a pivot pin set up on this mounting plate, and a bushing provided at one end of the swinging link that swings. A scroll compressor configured to accommodate a scroll is shown. In a scroll compressor configured in this way, the swing link is locked to a relatively small-diameter pivot pin, so the frictional resistance when the swing link swings is very small. The moving scroll is free to follow radially and contact the fixed scroll to achieve a radial seal. However, in such a scroll compressor, the crankshaft receives the load from the oscillating scroll via the oscillating link and pivot pin, while the bearing supporting the main shaft is placed at a position offset in the axial direction. become.
Therefore, the crankshaft is subjected to a large moment, and as a result, a large load is placed on the bearings, which may cause problems such as bearing seizure.
以上述べたように、従来のスクロール圧縮機で
は、圧縮室の半径方向隙間のシールを行ないにく
く、体積効率の低下および成積係数が低下すると
いう欠点があつた。さらに、半径方向のシールを
行なうために、偏心ブツシユを使用する従来のス
クロール圧縮機では、偏心ブツシユ外周の摩擦の
ために安定したシールを得ることは困難であり、
やはり体積効率の低下および成積係数が低下する
という欠点があつた。
As described above, the conventional scroll compressor has the disadvantage that it is difficult to seal the radial gap in the compression chamber, resulting in a decrease in volumetric efficiency and a decrease in the bulking coefficient. Furthermore, in conventional scroll compressors that use eccentric bushings to provide radial sealing, it is difficult to obtain a stable seal due to friction on the outer circumference of the eccentric bushing.
Again, there were drawbacks such as a decrease in volumetric efficiency and a decrease in the growth coefficient.
この発明は、上記の欠点に鑑み、圧縮室の半径
方向隙間のシールを達成して体積効率および成積
係数が良くなおかつ信頼性の高いスクロール圧縮
機を提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above drawbacks, it is an object of the present invention to provide a scroll compressor that achieves sealing of the radial gap in the compression chamber, has good volumetric efficiency and bulking coefficient, and is highly reliable.
この発明は上記の欠点を解消するために、クラ
ンク軸に設けた偏心穴に、同心円筒状のブツシユ
を所定のすき間をもつて遊嵌し、上記ブツシユの
内周に揺動スクロール軸を回転自在に嵌入させた
ものである。
In order to solve the above-mentioned drawbacks, this invention has a concentric cylindrical bush that is loosely fitted into an eccentric hole provided in the crankshaft with a predetermined gap, and an oscillating scroll shaft that can be freely rotated around the inner periphery of the bush. It was inserted into the .
固定スクロール及び揺動スクロール側板に加工
あるいは組立によるばらつきが生じても、上記ブ
ツシユがその外周のすき間内をごろがることによ
り、揺動スクロール側板は固定スクロール側板に
追従接触し、圧縮室の半径方向シールが達成され
る。
Even if variations occur in the fixed scroll and oscillating scroll side plates due to processing or assembly, the bushes roll around in the gap on their outer periphery, and the oscillating scroll side plate follows and comes into contact with the fixed scroll side plate, thereby adjusting the radius of the compression chamber. A directional seal is achieved.
以下、この発明の一実施例を第7図a,bに対
応する第1図a,b及び第8図a,bに対応する
第2図a,bにより説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1a and b, which correspond to FIGS. 7a and b, and FIGS. 2a and b, which correspond to FIGS. 8a and b.
第1図において16′はクランク軸14に所定
量だけ偏心して設けられた偏心穴、27は偏心欠
16′に嵌入されたいわゆる軸受材でできた円筒
状のブツシユ、16″はブツシユ27の外周と同
心のいわゆる内周面に相当する揺動軸受、d3はブ
ツシユ27の外周と偏心穴16′とのすき間、01
は主軸の軸心、04は揺動スクロール軸4の軸心、
Rは01と04の距離すなわち揺動スクロール軸の揺
動半径である。その他の符号は第5図もしくは第
7図と同一であるため説明は省略する。また第1
図a,bおよび第2図a,bにおいて主軸受17
とクランク軸14の間、および揺動軸受16″と
揺動スクロール軸4の間にはそれぞれ軸受隙間が
存在するが、特に必要ないので図示は省略する。 In FIG. 1, 16' is an eccentric hole provided eccentrically by a predetermined amount on the crankshaft 14, 27 is a cylindrical bushing made of so-called bearing material that is fitted into the eccentric notch 16', and 16'' is the outer periphery of the bushing 27. d 3 is the gap between the outer periphery of the bush 27 and the eccentric hole 16', 0 1
is the axis of the main shaft, 0 4 is the axis of the oscillating scroll shaft 4,
R is the distance between 0 1 and 0 4 , that is, the swing radius of the swing scroll shaft. Since other symbols are the same as those in FIG. 5 or FIG. 7, explanations will be omitted. Also the first
In Figures a, b and Figure 2 a, b, the main bearing 17
Although there are bearing gaps between the oscillating bearing 16'' and the crankshaft 14, and between the oscillating bearing 16'' and the oscillating scroll shaft 4, they are not shown because they are not particularly necessary.
以上のように構成されたこの発明の一実施例の
スクロール圧縮機においては、ブツシユ27の外
周にはすき間d3が存在するために、ブツシユ27
はすき間d3の範囲で移動することができる。すな
わち、揺動半径Rがd3の範囲内で自在に変化する
ことになる。このことを第2図a,bにおいてわ
かりやすく説明する。第2図aは、固定スクロー
ル1の側板が加工や組立のばらつきにより比較的
中心寄りに位置している部分を示している。Fは
前述したような遠心力Fcとガス圧縮負荷Fgの合
力で、揺動軸受16″に実質的に作用する力であ
る。このような方向に力Fが作用するとブツシユ
27は揺動半径Rが大きくなる方向へ移動しよう
とするが、揺動スクロールと固定スクロールの側
板が接触する位置で、ブツシユ27は静止するこ
とになる。この場合のブツシユ27の外周と偏心
穴16′の接触点をM1で示す。また第2図bは、
固定スクロール1の側板が比較的外寄りに位置し
ている部分を示している。このような状態でも、
合力Fはブツシユ27を揺動半径Rが大きくな
り、揺動スクロール2の側板が固定スクロール1
の側板に接触する位置まで移動させる。この場合
のブツシユ27の外周と偏心穴16′の接触点は
M2となる。このようにブツシユ27は偏心穴1
6′内で接触点をM1からM2へ、またM2からM1
へ変える移動がなされるが、この移動はブツシユ
27の外周面と偏心穴16′の内周面の間のすべ
り運動によつてなされてもよいし、偏心穴16′
内周面上をブツシユ27がころがる形でなされて
もよい。しかし、一般的にはころがり運動の方が
すべり運動より抵抗がはるかに小さいので、通常
上記の移動はころがりによつてなされる。従つ
て、本発明のブツシユの場合は従来例で説明した
ような偏心ブツシユの外周面の摩擦抵抗が大きく
て揺動スクロールの半径方向への追従機能に問題
があるということがなく、ブツシユのころがりに
より常に固定スクロール1と揺動スクロール2の
各々の側板は接触することが可能である。 In the scroll compressor of the embodiment of the present invention configured as described above, since the gap d 3 exists on the outer periphery of the bush 27, the bush 27
can be moved within a gap of d 3 . That is, the swing radius R can be freely changed within the range of d3 . This will be explained clearly in FIGS. 2a and 2b. FIG. 2a shows a portion where the side plate of the fixed scroll 1 is located relatively toward the center due to variations in processing and assembly. F is the resultant force of the centrifugal force Fc and the gas compression load Fg as described above, and is a force that substantially acts on the swing bearing 16''.When the force F acts in such a direction, the bush 27 has a swing radius R. However, the bush 27 comes to rest at the position where the side plates of the oscillating scroll and fixed scroll contact each other.In this case, the contact point between the outer periphery of the bush 27 and the eccentric hole 16' is Indicated by M 1. Also, in Fig. 2b,
A portion of the fixed scroll 1 in which the side plate is located relatively outward is shown. Even in this situation,
The resultant force F causes the bush 27 to swing in a larger swing radius R, causing the side plate of the swinging scroll 2 to move closer to the fixed scroll 1.
Move it to the position where it touches the side plate of the In this case, the contact point between the outer periphery of the bush 27 and the eccentric hole 16' is
It becomes M2 . In this way, the bush 27 has an eccentric hole 1.
6' from M 1 to M 2 and from M 2 to M 1
This movement may be performed by sliding movement between the outer circumferential surface of the bush 27 and the inner circumferential surface of the eccentric hole 16',
The bush 27 may be rolled on the inner peripheral surface. However, since rolling motion generally has much less resistance than sliding motion, the above-mentioned movement is usually achieved by rolling. Therefore, in the case of the bush of the present invention, there is no problem with the radial tracking function of the oscillating scroll due to the large frictional resistance on the outer circumferential surface of the eccentric bush as explained in the conventional example, and the rolling of the bush is prevented. Therefore, the side plates of the fixed scroll 1 and the swinging scroll 2 can always be in contact with each other.
このように固定スクロール1の側板の位置に関
係なく、圧縮機運転中は常に揺動スクロール2の
側板は固定スクロールの側板に追従し押しつけら
れるため、圧縮室5の半径方向シールを確実に行
なうことができる。従つて圧縮室5からのガスの
漏れが減少するため体積効率が増加し、しかも漏
れたガスを再度圧縮することによる電動機入力の
増加も減少するため、成積係数も大巾に向上す
る。もちろん揺動半径Rの変化量には限界がある
が、一般的な加工および組立のばらつきをカバー
できるように、すき間d3を設定しておけばよい。 In this way, regardless of the position of the side plate of the fixed scroll 1, the side plate of the oscillating scroll 2 always follows and is pressed against the side plate of the fixed scroll during compressor operation, so that the compression chamber 5 is reliably sealed in the radial direction. I can do it. Therefore, the volumetric efficiency increases because the leakage of gas from the compression chamber 5 is reduced, and the increase in motor input due to recompressing the leaked gas is also reduced, so the build-up coefficient is also greatly improved. Of course, there is a limit to the amount of change in the swing radius R, but it is sufficient to set the gap d3 so as to cover general processing and assembly variations.
また、ブツシユ27と主軸受17はクランク軸
の軸方向においてほぼ同じ位置に配設されるた
め、揺動スクロール軸4から受ける力Fは主軸に
モーメントを与えず、主軸受反力は最小のものと
なり信頼性面でも大きな効果を得ることができ
る。 In addition, since the bush 27 and the main bearing 17 are arranged at almost the same position in the axial direction of the crankshaft, the force F received from the oscillating scroll shaft 4 does not impart a moment to the main shaft, and the main bearing reaction force is minimized. Therefore, a great effect can be obtained in terms of reliability.
以上述べたように、クランク軸上部の大径部内
に設けた偏心穴に、同心円筒状のブツシユを所定
のすき間をもつて遊嵌し、このブツシユの内周に
揺動スクロール軸を回転自在に嵌入させるような
構造とし、クランク軸の大径部を主軸受により半
径方向に支持したので、効率が高く信頼性も高い
スクロール圧縮機を提供できるという効果を得る
ことができる。
As described above, a concentric cylindrical bushing is loosely fitted into an eccentric hole provided in the large diameter part of the upper part of the crankshaft with a predetermined gap, and an oscillating scroll shaft is rotatably attached to the inner periphery of this bushing. Since the scroll compressor is constructed in such a way that it can be fitted in, and the large diameter portion of the crankshaft is supported in the radial direction by the main bearing, it is possible to obtain the effect of providing a scroll compressor with high efficiency and high reliability.
なおこの発明の実施例はスクロール圧縮機につ
いて述べたが、これが例えば膨張機のような装置
であつても同様な効果が得られることは明らかで
ある。 Although the embodiments of the present invention have been described with respect to a scroll compressor, it is clear that similar effects can be obtained even if the compressor is a device such as an expander.
第1図は、この発明の一実施例を示す部分断面
図、第2図はこの発明の効果を説明する部分断面
図、第3図はスクロール圧縮機の作動原理図であ
る。第4図はスクロール圧縮機の全体構造を示す
断面図である。第5図、第6図は従来の圧縮機の
要点を示す部分断面図である。第7図は別の従来
の圧縮機の要点を示す部分断面図、第8図はその
作動を示す図である。図中、1は固定スクロー
ル、2は揺動スクロール、4は揺動スクロール
軸、5は圧縮室、14はクランク軸、16′は偏
心穴、17は主軸受、27はブツシユである。な
お、図中、同一符号は同一または相当部分を示
す。
FIG. 1 is a partial sectional view showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partial sectional view illustrating the effects of the invention, and FIG. 3 is a diagram showing the operating principle of a scroll compressor. FIG. 4 is a sectional view showing the overall structure of the scroll compressor. FIGS. 5 and 6 are partial sectional views showing the main points of a conventional compressor. FIG. 7 is a partial sectional view showing the main points of another conventional compressor, and FIG. 8 is a diagram showing its operation. In the figure, 1 is a fixed scroll, 2 is an oscillating scroll, 4 is an oscillating scroll shaft, 5 is a compression chamber, 14 is a crankshaft, 16' is an eccentric hole, 17 is a main bearing, and 27 is a bush. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
Claims (1)
台板面に突設して形成され、互いに組合せること
により上記側板及び台板間に圧縮室を形成する固
定スクロールと揺動スクロールと、この揺動スク
ロールに渦巻状側板とは反対側に突出して設けら
れた揺動スクロール軸と、上部の大径部内に所定
量だけ偏心して偏心穴が設けられ、この偏心穴に
上部揺動スクロール軸を揺動軸受を介して半径方
向に支持し上記揺動スクロールを揺動運動させる
クランク軸と、このクランク軸を主軸受を介して
支承する軸受支えと、上記揺動スクロールが上記
揺動スクロール軸回りに自転することを阻止して
主軸受回りに揺動運動させる自転防止機構とを備
えたスクロール流体機械において、外周と同心の
内周を有する円筒状のブツシユを、上記クランク
軸の偏心穴に所定のすき間をもつて遊嵌し、上記
ブツシユの内周に上記揺動スクロール軸を回転自
在に嵌入させ上記揺動軸受を兼ねており、上記主
軸受は上記クランク軸の大径部を半径方向に支持
したことを特徴とするスクロール流体機械。1. A fixed scroll and an oscillating scroll, each formed by protruding a spiral side plate such as an involute on the base plate surface, and forming a compression chamber between the side plate and the base plate when combined with each other, and this oscillating scroll. An oscillating scroll shaft is provided to protrude on the opposite side of the spiral side plate, and an eccentric hole is provided in the large diameter portion of the upper part by a predetermined amount of eccentricity. a crankshaft that supports the oscillating scroll in the radial direction through the main bearing, a bearing support that supports the crankshaft through a main bearing, and a crankshaft that rotates about the oscillating scroll shaft; In a scroll fluid machine equipped with an anti-rotation mechanism that prevents rotation and causes rocking movement around the main bearing, a cylindrical bush having an inner periphery concentric with the outer periphery is provided with a predetermined gap in the eccentric hole of the crankshaft. The oscillating scroll shaft is rotatably fitted into the inner periphery of the bushing and also serves as the oscillating bearing, and the main bearing supports the large diameter portion of the crankshaft in the radial direction. Features a scroll fluid machine.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60106307A JPS61265301A (en) | 1985-05-16 | 1985-05-16 | Scroll fluid machine |
| KR1019850007078A KR880001666B1 (en) | 1985-05-16 | 1985-09-25 | Scroll compressor |
| US06/842,235 US4715796A (en) | 1985-05-16 | 1986-03-21 | Scroll-type fluid transferring machine with loose drive fit in crank shaft recess |
| DE19863610302 DE3610302A1 (en) | 1985-05-16 | 1986-03-26 | MACHINE WITH FLUID FLOW RATE OF THE SPIRAL DESIGN |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60106307A JPS61265301A (en) | 1985-05-16 | 1985-05-16 | Scroll fluid machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61265301A JPS61265301A (en) | 1986-11-25 |
| JPH0327722B2 true JPH0327722B2 (en) | 1991-04-16 |
Family
ID=14430338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60106307A Granted JPS61265301A (en) | 1985-05-16 | 1985-05-16 | Scroll fluid machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61265301A (en) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4286620A (en) * | 1980-07-14 | 1981-09-01 | Victor Equipment Company | Combination torch and check valve assembly |
| JPS59120794A (en) * | 1982-12-27 | 1984-07-12 | Mitsubishi Electric Corp | Scroll compressor |
-
1985
- 1985-05-16 JP JP60106307A patent/JPS61265301A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61265301A (en) | 1986-11-25 |
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