JPH0353030Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、被駆動部材がその中心軸が半径Ror
の円軌道を描くように駆動され、しかもその円軌
道運動中上記被駆動部材が回転しないように阻止
されることが必要な被駆動部材を有する装置、例
えばスクロール型流体装置の回転阻止機構の改良
に関する。

［従来の技術］ 従来、この種の装置の最も一般的な例としてス
クロール型圧縮装置について説明する。

この装置は、一枚の板上にうずまき体を固定し
たスクロール部材を二つ用意し、これらを両うず
まき体の角度をずらせて互いにかみ合せて重ね、
一方のスクロール部材を固定、他方を可動にして
該可動スクロール部材の円軌道運動によつて、両
スクロール部材間に形成されている閉塞された流
体ポケツトの中心方向への移動とともに容積の減
少を生ぜしめて流体の圧縮を行なうものであり、
可動スクロール部材の円軌道運動に際しては、そ
れ自体が回転しないように阻止する必要がある。

このような回転阻止機構の一例は米国特許第
4160629号明細書に開示されているが、その応用
の一例を、最近提案されたスクロール型圧縮機を
断面図で示した第１図を参照して説明する。

図において、この圧縮機は、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ケーシン
グ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１
０の中心軸線上に中心を有する貫通孔１１１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。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ベルト（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はカツプ状ケーシング１２の
前端開口を閉塞するように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ケーシング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２０は一般に、側
板２０１とその一面上に中心が側板の中心より距
離Ror／２（但し、Rorは可動スクロール部材の
円軌道半径）だけ偏心するよう固定したうずまき
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をカツプ状ケーシング１２の外方よ
り該カツプ状ケーシング１２の底部１２１を貫通
して螺合するボルト３１によつて該底部１２１内
壁上に固定している。またカツプ状ケーシング１
２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３２でシールすることによつてカ
ツプ状ケーシング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
空間と吐出室２６を連通する連通孔２０４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
面上に中心が側板の中心より距離Ror／２だけ偏
心するよう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゜の角度ず
れをもつてかみ合されている。また可動スクロー
ル部材２１は後述する駆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
縮動作を行なう。

ここで、円軌道の半径Rorは一般に （うずまき体のピツチ）−２×（うずまき体の壁
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
心方向へ移動し、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中に取り込まれ、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
ポートを介して外周流体回路へ流出することとな
る。

次に可動スクロール部材の駆動機構を第１図の
外に第２図をも参照して説明する。

フロントエンドプレート１１の貫通孔１１１を
貫通する主軸１４の内端部には大径部１４１を形
成しており、該大径部１４１をフロントエンドプ
レート１１の貫通孔１１１に配設したボールベア
リング１３によつて支承している。また大径部１
４１の先端面には中心から偏心した位置に駆動ピ
ン１４２が軸方向へ突出するように設けられてい
る。

一方、可動スクロール部材２１のうずまき体２
１２を固定した面とは反対側の側板２１２上に
は、円環状のボス２１３を形成している。ここで
円環状ボス２１３の中心は側板２１１の中心に一
致させている。また該ボス２１３中には肉厚の厚
い円板状あるいは短軸状のプツシユ２７が嵌合さ
れ、ニードルベアリング２８を介して回転自在に
支承されている。該ブツシユ２７は、これと一体
で半径方向に伸びた円板状のバランスウエイト２
７１を有しているとともに、主軸１４の大径部１
４１と対向する面上に軸方向の穴２７２を有し、
該穴２７２中にニードルベアリング２９を介して
前述した駆動ピン１４２を嵌合している。

このため、可動スクロール部材２１は駆動ピン
１４２上に回動自在に支承されることとなる。な
お、３０，１４３はバランスウエイト２７１と可
動スクロール部材２１の円軌道運動に伴なう力学
的アンバランスを打消すためのバランスウエイト
である。またスクロール部材２１は第１図中２２
で示す回転阻止機構によつて回転方向の運動が阻
止されている。

ここで、この回転阻止機構を第１図の他に分解
図である第３図をも参照して説明する。

回転阻止機構２２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の端面に当接したリング状固定レース２２
１を有し、またこの固定レース２２１を被うよう
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の端面に固定されている。一方、可動
スクロール部材２１の側板２１１寄りのボス２１
３の外周には、側板２１１のうずまき体２１２と
反対側の端面に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〓間をおいて可動レース２１４を被うようにそ
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３図に示されているように、可動リング２１
５と固定リング２２２にはそれぞれ両リングを中
心を合わせて重ね合せた時に互いに重なり合う位
置に複数のポケツト２１５ａ，２２２ａが軸方向
に穿孔されており、対向するポケツト間にはボー
ル素子２２４が挾持されている。

さて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４図をも参照して回転
阻止作用について説明する。

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の縁部とでボール素子２２４を挾むことにより
行なわれる。すなわち可動スクロール部材が図中
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２
１５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個のボール素子２
２４が固定リング２２２のポケツト２２２ａ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２１５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の
回転が阻止される。なお図示の状態では、可動リ
ング２１５の中心が図中最も上方にあつて回転阻
止力分布はf_C1〜f_C4のようになり、図中最も右寄
りのボール素子が最も大きく寄与しており、これ
から離れるにしたがつて小さくなつて図中左半分
の９個のボール素子２２４は、回転阻止の用はな
していない。しかし圧縮力の反力により可動スク
ロール部材の軸方向に加わる圧力は、可動レース
２１４、すべてのボール素子２２４を介して固定
レース２２１にスラスト支持される。このため可
動レース２１４及び固定レース２２１の内径及び
外径は、ボール素子２２４の転送領域を確保する
に足る大きさであれば良い。

このため、第５図に示すように可動レース２１
４及び固定レース２２１の径をボール素子２２４
の転送領域を確保するに足る径まで縮小し、可動
リング２１５及び固定リング２２２のみを各々ピ
ン２１６，２２３によつて固定してもよい。

［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、両リング２１５，２２２にピン
２１６，２２３を挿通させるために穿孔されたピ
ン孔２１５ｂ，２２２ｂは、第６図からも明らか
なようにストレート孔であるため、ボール素子２
２４の運動に伴なつて両リング２１５，２２２は
微動するので、ピン２１６，２２３はすりこぎ運
動を起こし、ピン２１６，２２３がピン孔２１５
ｂ，２２２ｂより抜け出ようとする方向へ力を受
け、ピン２１６，２２３が抜けてしまう虞れがあ
つた。

このような現象を解消するため、ピンが嵌入す
るフロントエンドプレートあるいは可動スクロー
ル部材に設けるピン孔の径を両リング２１５，２
２２に設けたピン孔２１５ｂ，２２２ｂの径より
も小さくし、かつピン２１６，２２３の圧入をき
つくする構成、あるいは、ピンを割り口がストレ
ートのスプリングピンでなく、ひつかかりの大き
な波形のスプリングピンを使用する構成が考えら
れるが、このような構成としてもピンがピン孔か
ら抜ける方向へ移動することを防ぐには充分でな
かつた。

また、このようなリングの微動を防ぐため、リ
ングをかしめ加工することによつて固定する方法
も考えられるが、特にフロントエンドプレート側
にリングを固定する場合には、かしめ加工が困難
となり、採用することができないばかりか、固定
を行なう場合にはリングを何らかの位置決め構造
により固定した後に加工を施こす必要があり、こ
の位置決め構造としては、ピンを用いることが最
も簡便で正確であつた。

したがつて、本考案はこのような回転阻止機構
の改良を図ろうとするもので、回転阻止機構を構
成するリングの固定を容易で確実に行なうことを
目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本考案によれば、予め設定された半径の円軌道
を描くように駆動されるべき可動スクロール部材
と、該可動スクロール部材に上記円軌道運動を与
えるために上記可動スクロール部材と結合された
駆動機構と、上記駆動機構を支承・固定している
フロントエンドプレートと、上記可動スクロール
部材の円軌道運動の間上記可動スクロール部材の
回転を阻止する機構とを含むスクロール型流体装
置において、上記回転阻止機構は、複数の円形ポ
ケツトと固着部材が貫通するリング孔とを有し、
かつ上記フロントエンドプレーに当接する固定リ
ングと、上記可動スクロール部材に当接する可動
リング及び両リングのポケツト間に挾持されるボ
ール素子を含み、上記フロントエンドプレーと上
記可動スクロール部材の上記リングの孔に対向す
る箇所には、穴内壁面を有する穴が形成されてい
るとともに、上記固着部材を上記穴内に係止する
略円筒状の係止部材を上記穴内に有し、上記固着
部材は、上記穴よりも大きい径を有する係止フラ
ンジ部と、上記穴に対応する径を有する大径部２
４１と、該大径部より小さい径を有する小径部２
４３と、上記大径部と上記小径部との間に形成さ
れる肩部とを有しており、上記略円筒状の係止部
材は、所定の中空部を形成する円筒部２３２と、
該円筒部の一端面側で円中心方向に延在する内側
フランジ部２３２と、該円筒部の他端側で円放射
方向に延在する外側フランジ部２３１とを有し、
上記固着部材が上記係止部に嵌挿される場合は、
上記小径部は上記円筒部の中空部に嵌挿されて、
上記肩部は上記円筒部の一端面に当接され、上記
内側フランジ部は、上記小径部による押圧により
上記円筒部の中空部内で折返され、上記外側フラ
ンジ部は、上記穴内で、上記筒部外周面と略同一
平面となつて、上記穴の内壁面と圧接するように
折り曲げられて、これにより、上記係止部材を介
して、上記穴に上記固着部材を固定して、上記両
リングを固定することを特徴とするスクロール型
流体装置の回転阻止機構が得られる。

［実施例］ 以下本考案を実施例を示す図面を参照して説明
する。

なお、第１図乃至第６図で説明した部材と同一
の部材は同一の符号を付して説明を省略する。

可動リング２１５及び固定リング２２２の直接
可動スクロール部材２１あるいはフロントエンド
プレート１１に当接する部分には少なくとも１つ
の貫通孔２１５ｂ，２２２ｂが穿孔されており、
かつ該貫通孔２１５ｂ，２２２ｂと対向する可動
スクロール部材２１の側板２１１及びフロントエ
ンドプレート１１の内壁面には貫通孔と同一径と
した穴２１１ａ，１１ａが形成されている。

穴２１１ａ，１１ａ内には、第８図に示すよう
に、一端面には径方向外方へ延びる外部フランジ
部２３１を有するとともに、他方の端面開口部に
は径方向内方へ延びる複数の内部フランジ部たる
係止片２３２を有している円筒状の係止部材２３
が嵌入されている。

一方リング２１５，２２２の貫通孔２１５ｂ，
２２２ｂを貫通するよう配設される固着部材２４
は、リング２１５，２２２の貫通孔２１５ｂ，２
２２ｂと同一の径を有する大径部２４１、該大径
部２４１の一端面より径方向外方へ延びた係止フ
ランジ部２４２、及び大径部より小さい径を有す
る小径部２４３と、大径２４１部と小径部２４３
との間に形成される肩部とを有している。

ここで、リング２１５，２２２を可動スクロー
ル部材２１あるいはフロントエンドプレート１１
に固定する場合について説明する。

まず、係止部材２３が、そのフランジ部２３１
を折り曲げられるようにして穴２１１ａ，１１ａ
に嵌入されており、このフランジ部２３１の外方
へ開こうとする力によつて係止部材２３は穴２１
１ａ，１１ａ内に固定される。

また、リングの貫通孔を貫通した固着部材２４
は係止フランジ部２４２がリングの側面に当接す
ることによつてそれ以上の軸方向への動きを防い
でいるとともに、突出部２４３は、係止部材２３
の開口に係止片２３２を押し開けるように嵌合し
ている。このため、固着部材２３は、突出部２４
３と係止片２３２との接合によつて軸方向の移動
を防がれている。

すなわち、第７図を参照して、固着部材２４
は、穴２１１ａ内に嵌入された係止部材２３と係
合される場合、小径部２４３は円筒部２３３の中
空部に嵌挿されて、肩部は円筒部の一端面に当接
される。係止片２３２は、小径部２４３による押
圧により円筒部２３３の中空部内で折返される。
外側フランジ部２３１は、穴２１１ａ内で、筒部
外周面と略同一平面となつて、穴２１１ａの内壁
面と圧接するように折り曲げられる。

上述のようなリング固定構造によれば、リング
の微動により、固着部材がすりこぎ運動を行な
い、穴から抜ける方向へ移動しようとするが、固
着部材は穴内に嵌入された係止部材と係合する状
態で組合されているので、固着部材の移動を抑え
ることができる。

なお、根係止部材のフランジ部２３１は第８図
に示すように端面全周にわたつて形成することは
なく、第１０図あるいは第１１図に示すようにス
リツト２３３を形成したり、部分的なフランジ部
として屈曲性を良好とさせ、係止を行なえるもの
であれば良い。

以上のように、本考案は回転阻止機構を構成す
る固定リング及び可動リングを、該リングを貫通
するよう配した固着部材と、フロントエンドプレ
ート及び可動スクロール部材に形成した穴内に嵌
入した係止部材との係合によつて固定しているの
で、装置の駆動中固着部材がリングの孔から抜け
出る方向へ力を受けたとしても、この移動を確実
に抑え、リングを固定することができる。

また、固着部材の移動が確実に抑えられるの
で、この固着部材をリングの位置決め用として用
いることできるとともに、リングの固定も行なえ
るので、回転阻止機構の組付けが容易に行なえる
こととなる。

ここで、固着部材と係止部材の係合は、固着部
材の突出部を係止部材の開口に嵌合させ、かつ係
止部材の開口に形成した係止片で突出部を更に係
止する構成の実施例で、本考案を説明したが、第
１３図乃至第１６図に示すように固着部材２４の
突出部２４３にネジ部２４３ａを形成し、かつ円
筒状の係止部材２３の内径面にもネジ部２３ａを
形成し、両者を螺合させて固着部材２４と係止部
材２３を係合させても上述と同様の効果を奏する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案が適用されるスクロール型圧
縮機の縦断面図、第２図は第１図に示したスクロ
ール型圧縮機に用いられている駆動機構の分解斜
視図、第３図はスラストベアリングを兼ねた回転
阻止機構の分解斜視図、第４図は、回転阻止の原
理を説明するために可動リング及び固定リングと
ボール素子との関係を第１図の−線断面図で
示した図、第５図は可動リング及び固定リングの
固定構造の別の従来例を示す断面図、第６図は第
５図に用いられているリングに設けられたピン孔
形状を説明するための断面図、第７図１は本考案
の実施例によつてリングを固定した構成を説明す
るための断面図、第７図２は本考案の実施例にお
ける係止部の一部拡大図、第８図は第７図で用い
ている係止部材の平面図、第９図は第８図の−
線断面図、第１０図は第７図で用いられている
固着部材の正面図、第１１図、第１２図は係止部
材の別の実施例を示す平面図、第１３図は本考案
の別の実施例によつてリングを固定した構成を説
明するための断面図、第１４図は第１３図で示さ
れている係止部材の平面図、、第１５図は係止部
材の断面図、第１６図は第１３図で用いられてい
る固着部材の正面図である。 １１……フロントエンドプレート、１１ａ……
穴、２０……固定スクロール部材、２１……可動
スクロール部材、２２……回転阻止機構、２１４
……可動レース、２１５……可動リング、２２１
……固定レース、２２２……固定リング、２２４
……ボール素子、２３……係止部材、２３１……
外側フランジ部、２３２……係止片（内側フラン
ジ部）、２３３……円筒部、２４……固着部材、
２４１……大径部、２４３……小径部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 予め設定された半径の円軌道を描くように駆動
   されるべき可動スクロール部材と、該可動スクロ
   ール部材に上記円軌道運動を与えるために上記可
   動スクロール部材と結合された駆動機構と、上記
   駆動機構を支承・固定しているフロントエンドプ
   レートと、上記可動スクロール部材の円軌道運動
   の間上記可動スクロール部材の回転を阻止する機
   構とを含むスクロール型流体装置において、 上記回転阻止機構は、複数の円形ポケツトと固
   着部材が貫通するリング孔とを有し、かつ上記フ
   ロントエンドプレーに当接する固定リングと、上
   記可動スクロール部材に当接する可動リング及び
   両リングのポケツト間に挾持されるボール素子を
   含み、 上記フロントエンドプレーと上記可動スクロー
   ル部材の上記リングの孔に対向する箇所には、穴
   内壁面を有する穴が形成されているとともに、上
   記固着部材を上記穴内に係止する略円筒状の係止
   部材を上記穴内に有し、 上記固着部材は、上記穴よりも大きい径を有す
   る係止フランジ部と、上記穴に対応する径を有す
   る大径部２４１と、該大径部より小さい径を有す
   る小径部２４３と、上記大径部と上記小径部との
   間に形成される肩部とを有しており、 上記略円筒状の係止部材は、所定の中空部を形
   成する円筒部２３２と、該円筒部の一端面側で円
   中心方向に延在する内側フランジ部２３２と、該
   円筒部の他端側で円放射方向に延在する外側フラ
   ンジ部２３１とを有し、 上記固着部材が上記係止部に嵌挿される場合
   は、 上記小径部は上記円筒部の中空部に嵌挿され
   て、上記肩部は上記円筒部の一端面に当接され、 上記内側フランジ部は、上記小径部による押圧
   により上記円筒部の中空部内で折返され、 上記外側フランジ部は、上記穴内で、上記筒部
   外周面と略同一平面となつて、上記穴の内壁面と
   圧接するように折り曲げられて、 これにより、上記係止部材を介して、上記穴に
   上記固着部材を固定して、上記両リングを固定す
   ることを特徴とするスクロール型流体装置の回転
   阻止機構。