JPH04203486A

JPH04203486A - スクロール形流体機械

Info

Publication number: JPH04203486A
Application number: JP33762890A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kataoka; 宏之片岡; Kazuaki Miyazaki; 宮崎　和明
Original assignee: Shin Meiva Industry Ltd
Current assignee: Shinmaywa Industries Ltd
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1992-07-24

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、圧縮機や真空ポンプなどに用いられるスクロ
ール形流体機械に関し、特に、自転阻止機構の停止位置
対策に係るものである。

（従来の技術）一般に、スクロール形流体機械は、特開昭５９−７９０
８７号公報に開示されているように、ケーシング内に固
定スクロールと旋回スクロールとが収納されており、該
両スクロールはそれぞれ鏡板の前面に渦巻状のラップが
突出形成されて成り、該両鏡板を対面させて両ラップを
互いに噛合させ、該両ラップの側面接触間に作動室が形
成されるように成っている。更に、上記旋回スクロール
は鏡板背面に回転軸のクランク軸が軸心より偏心して連
結されると共に、該鏡板背面にてケーシングに支持され
ている。そして、上記クランク軸を回転すると、旋回ス
クロールは自転阻ｌ−機構によって自転か阻止され、固
定スクロールに対して公転のみ行い、ラップ側方より低
圧流体か作動室に流入し、該作動室の収縮により流体は
圧縮されて固定スクロールの中央吐出口より吐出される
。

スクロール形流体装置において、上記自転阻止機構は、
ケーシングに係合した大径のクランク本体と、該クラン
ク本体より偏心し且つ旋回スクロールの鏡板に係合した
小径のクランクビンとより成り、旋回スクロールの自転
を阻止している。

（発明か解決しようとする課題）上述したスクロール形流体機械において、第４図に示す
ように、ケーシングａに嵌挿されている回転軸すにおけ
るクランク軸Ｃの偏心方向と、自転阻止機ｄにおけるク
ランクビンｅの偏心方向とか旋回スクロールの停止時に
同一直線Ａ上に位置するど、つまり、クランクビンｅか
思案点に位置すると、回転軸すの回転ブラ向Ｂに対して
クランクビンｅは両方向Ｃ，Ｄに回転可能であり、起動
できないという問題かあった。

そこで、従来、第５図に示すように、旋回スクロールの
回転方向に９０度の間隔をおいて２つの自転阻止機構ｄ
、ｄを設け、円滑な起動か行なえるようにしている。

しかしなから、これては、自転阻止機構ｄを２つ設けて
いるので、振動並びに騒音か大きいという問題があった
。つまり、クランク軸Ｃとクランクビンｅとの寸法は高
精度が要求されるので、その数が増加すると、寸法誤差
が積み重なり、内部応力か発生することになる。この結
果、振動や騒音か大きくなる。

また、部品点数が多く、特に、上述の如く高精度のクラ
ンクビンｅなどの精密部品か多く、加工に手間を要し、
高価になるという問題があった。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもので、１つの自
転阻止機構でもって円滑な起動を可能にし、振動及び騒
音の低減を図り、且つ部品点数の減少を図ることを目的
とするものである。

（課題を解決するための１段）上記の［］的を達成するために、本発明か講した手段は
、磁力手段でもってクランクビシか思案点て停止しない
ようにしたものである。

具体的に、請求項（１）に係る発明が講した手段は、先
ず、鏡板の前面に渦巻状のラップか立設されてケーシン
グに固定された固定スクロールと、鏡板の前面に渦巻状
のラップか立設されて成り、該ラップを上記固定スクロ
ールのラップに噛合してケーシング内に収納された旋回
スクロールとか設けられている。そして、主軸及び該主
軸の軸心より偏心したクランク軸を有し、該クランク軸
か上記旋回スクロールの鏡板背面に連結された回転軸か
設けられている。更に、上記旋回スクロールの旋回時に
静止している固定部材に設けられたクランク本体と該ク
ランク本体の中心より偏心して旋回スクロールの鏡板に
係合したクランクビンとを有し、上記旋回スクロールの
自転を阻止する１つの自転阻止機構か設けられている。

加えて、上記固定部材と旋回スクロールの旋回時に可動
する可動部材とに亘って設けられ、旋回スクロールの停
止時に」二を己りラレクビンか甲、案点と異なる位置に
停止するようにｉｉＪ動部祠を停止させる磁力手段か設
けられた構成としている。

（作用）上記構成により、請求項（１）に係る発明では、旋回ス
クロールに連結された回転軸を回転すると、該旋回スク
ロールは自転阻止機構によって、固定スクロールに対し
て自転することなく公転運動のみ行なう。そして、上記
旋回スクロールの公転によって両スクロールのラップ間
には作動室か形成され、該作動室か、例えば、中央に向
って渦巻状に移動しつつその容積か収縮し、流体を圧縮
して固定スクロールの中央部より吐出する。

この駆動を停止した際、クランクビンか思案点て停止し
ようとする場合かあるが、磁力手段かクランクビンを思
案点より離れた位置に停止させる。

例えば、回転軸とケーシングとに設けられた永久磁石に
よってクランクビンか思案点と異なる位置に停止する。

これにより次の起動か円滑に行われることになる。

（発明の効果）従って、請求項（１）に係る発明によれば、上記クラン
クピンが思案点と異なる位置に停止させる磁力手段を設
けたために、１つの自転阻止機構でもって円滑な起動を
確実に行なうことができる。

また、１つの自転阻止機構のみを設けるので、クランク
軸とクランクピンとの寸法管理が容易となり、寸法誤差
の積み重ねが少なくなるので、内部応力を減少させるこ
とができることから、振動や騒音を著しく減少させるこ
とかできる。

また、高精度のクランクピンなどの精密部品を少なくす
ることができ、部品点数の減少と共に、加工並びに組立
てを容易にすることができ、安価にすることができる。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図に示すように、１は圧縮機や真空ポンプ等に用い
られるスクロール形流体機械である。

該スクロール形流体機械１は、ケーシング２に駆動機構
１１とスクロール機構１２とが取付けられて構成され、
該ケーシング２はほぼ円盤状に形成された本体部２１の
片側（第１図下側）にモータハウジング部２２が取付け
られて形成されている。

上記駆動機構１１はモータハウシング２２内に収納され
たモータｌｌａに回転軸３か嵌挿されて構成されている
。該回転軸３は主軸３１の上端にクランク軸３２か該主
軸３１の軸心より半径方向に偏心して突出形成されて成
り、上記主軸３１は上端部か主軸受３３を介してケーシ
ング本体部２１に、下端部が軸受３４を介してモータハ
ウジング部２２の底板に回転自在に嵌挿されてケーシン
グ２に支持されている。更に、上記主軸３１の上端部に
は略半円状のメインバランスウェイト３５か、下端部に
はサブバランスウェイト３６か設けられていて、該両バ
ランスウェイト３５．３６かスクロール機構１２により
生する遠心力による不釣合を相殺するようにしている。

上記ケーシング本体部２１には、片側（第１図上側）に
段差部２３が形成されており、該段差部２３内を上記メ
インバランスウェイト３５か回転するように構成されて
いる。更に、上記本体部２１の中央部には軸孔２４か上
下両面に貫通して穿設されており、該軸孔２４には上記
回転軸３の主軸３１か上記主軸受３３を介して嵌挿支持
されている。

上記スクロール機構１２は、固定スクロール４と旋回ス
クロール５とを備えて構成され、該両スクロール４．５
はそれぞれ円盤状に形成された鏡板４１．５１の前面に
渦巻状（インボリュート曲線状）のラップ４２．５２か
一体に立設されて形成されている。そして、該両スクロ
ール４，５は互いに鏡板４１．５１の前面を対面させて
上下に並設されると共に、両ラップ４２．５２が互いに
噛合されている。

更に、上記固定スクロール４における鏡板４１はケーシ
ング２の蓋体を兼用しており、外周縁にはフランジ４３
か一体形成されており、該フラン７４３は旋回スクロー
ル５の側方を覆うように下方に延長されていて、上記ケ
ーシング本体部２１の側面外周縁に固定されている。ま
た、上記固定スクロール４のフランジ４３には両ラップ
４２゜５２の外側に連通ずる吸込口４４か、鏡板４］の
中央部には吐出口４５かそれぞれ穿設されている。

一方、上記旋回スクロール５は鏡阪５１の下面外周縁が
上部摺動部材５３及び下部摺動部材部５４を介してケー
シング本体部２１の段差部２３に設置されていて、該ケ
ーシング本体部２１に支持されている。更に、上記旋回
スクロール５の鏡板５１背面にはビン孔５５か形成され
ていて、該ビン孔５５に上記回転軸３のクランク軸３２
が旋回軸受５６を介して嵌合され、旋回スクロール５か
回転軸３の主軸３１の軸心より偏心して回転するように
構成されている。

また、上記両スクロール４，５における鏡板４１．５１
の外周縁間には旋回スクロール５の一つの自転阻止機構
６が設けられている。該自転阻止機構６は回転軸３の主
軸３１とクランク軸３２との偏心量と同一の偏心量に設
定された第１クランクピン６１と第２クランクビン６２
が基板６３の両面に突設されて構成されている。更に、
該第１クランクピン６１は、旋回スクロール５の旋回時
に静止している固定部材であるケーシング本体部２１に
軸受６４を介して嵌合される一方、上記第２クランクピ
ン６２は旋回スクロール５の鏡板５１の外周部に軸受６
５を介して嵌合されている。

そして、この基板６３と第１クランクビン６１とによっ
てクランク本体が形成されており、この自転阻止機構６
により旋回スクロール５が回転軸３の回転に伴って固定
スクロール４に対して自転することなく公転のみ行うと
共に、両ラップ４１゜５１が偏心方向の側面にて微小隙
間を保ち、両ラップ４２．５２間に作動室１３が該ラッ
プ４２゜５２の外周巻終り端より形成され、中央部に渦
巻状に移動しつつ容積が収縮するように構成されている
。

次に、本発明の特徴とする磁力手段７について説明する
。

該磁力手段７は、第２図に示すように、１つの第１永久
磁石７１と２つの第２永久磁石７２．７２とより構成さ
れている。該第１永久磁石７１は旋回スクロール５の旋
回時に可動する可動部材である上記メインバランスウェ
イト３５の外周面中央部に取り付けられる一方、上記第
２永久磁石７２．７２は固定部材であるケーシング本体
部２１の段差部２３周面に１８０°の間隔を存して相対
向位置に取り付けられている。つまり、上記クランク軸
３２の偏心方向と第２クランクビン６２の偏心方向とが
同一直線Ａ上となる状態において、該直線Ａ上に３つの
永久磁石７１．７２が配置されている。そして、上記第
１永久磁石７１と第２永久磁石７２とは対向面が同極に
設定され、上記第２クランクピン６２が思案点（第２図
の状態）で停止しないようにしている。

次に、このスクロール形流体機械１の作用について説明
する。

先ず、低圧流体は吸入口４４より両ラップ４２゜５２の
外側に導入されており、一方、モータ１１ａの駆動によ
り回転軸３か回転し、該回転軸３の軸心より偏心したク
ランク軸３２の回転によって旋回スクロール５か公転ス
クロール４に対して回転する。そして、この旋回スクロ
ール５は自転阻止機構６によって自転か阻止され、回転
軸３の軸心を中心に公転することになり、この公転によ
って両スクロール４．５のラップ４２．５２間で作動室
１３が順次形成され、該作動室１３が中央の吐出口４５
に向って渦巻状に移動しつつその容積が収縮し、上記低
圧流体が作動室１３内で圧縮され、吐出口４５より吐出
される。

この駆動を停止した状態において、クランク軸３２と第
２クランクビン６２との偏心方向が同一直線Ａ上に位置
しようとする場合がある。その際、第１永久磁石７１と
第２永久磁石７２とが相対峙することになり、その対向
面は同極に設定されているので、互いに反発することに
なり、メインバランスウェイト３５が回動する。その結
果、クランク軸３２と第２クランクビン６２の偏心方向
とが直線Ａ上から外れることになり、第２クランクビン
６２が思案点て停止することはない。

従って、上記第２クランクピン６２か思案点と異なる位
置に停止させる磁力手段７を設けたために、１つの自転
阻止機ＩＭ６てもって円滑な起動を確実に行なうことが
できる。

また、１つの自転阻止機Ｈ４６のみを設けるので、クラ
ンク軸３２と第２クランクビン６２との寸法管理が容易
となり、寸法誤差の積み重ねが少なくなるので、内部応
力を減少させることができることから、振動や騒音を著
しく減少させることができる。

また、高精度の第２クランクビン６２などの精密部品を
少なくすることができ、部品点数の減少と共に、加工並
びに組立てを容易にすることができ、安価にすることが
できる。

第３図は他の磁力手段７ａを示している。該磁力手段７
ａは、前記実施例の磁力手段７が磁力の反発力を利用し
たの代えて、磁力の吸引力を利用したものである。

つまり、上記メインバランスイエイト３５が磁柱体で形
成される一方、２つの永久磁石７３．７３が上記ケーン
ング本体部２１の段差部２３に設けられている。該永久
磁石７３．７３は幅広に形成され、上記クランク軸３２
と第２クランクビン６２との偏心方向の直線Ａ上置外の
相対向位置に設けられている。

従って、上記第２クランクビン６２か上記直線Ａ上に停
止しようとすると、永久磁石７３がメインバランスイエ
イト３５を吸引し、該メインバランスイエイト３５が回
動し、上記第２クランクピン６２が思案点で停止するこ
とはない。

その他の構成及び作用・効果は前実施例と同じである。

尚、第３因において、メインバランスイエイト３５に永
久磁石を設けて、磁力の吸引力を利用してもよい。

また、自転阻止機構６は、両鏡板４１．５１間に設けて
もよく、基板６３と第一クランクピン６１とは同一径に
形成してもよい。

また、磁力手段７，７ａは旋回スクロール５の鏡板５１
とケーシング２との間などに設けてもよい。

また、永久磁石７２．７３に代えて電磁石を用いてもよ
い。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示しており、第１図はスクロ
ール形流体機械の縦断面図、第２図は第１図Ｘ−Ｘにお
ける断面図である。第３図は他の磁力手段を示す第２図
相当図である。第４図及び第５図は、従来例を示し、そ
れぞれ第２図相当図である。１・・・スクロール形流体機械２・・・ケーシング３・・・回転軸４・・・固定スクロール５・・・旋回スクロール６・・・自転阻止機構２１・・・本体部３２・・・クランク軸４１．５１・・・鏡板４２、　５２・・ラップ７．７ａ・・磁気手段６１．６２・・・クランクピン７１．７２．７３・・・永久磁石ほか１名第２１１１第４図第３図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）鏡板の前面に渦巻状のラップが立設されてケーシ
ングに固定された固定スクロールと、鏡板の前面に渦巻
状のラップが立設されて成り、該ラップを上記固定スク
ロールのラップに噛合してケーシング内に収納された旋
回スクロールと、主軸及び該主軸の軸心より偏心したクランク軸を有し、
該クランク軸が上記旋回スクロールの鏡板背面に連結さ
れた回転軸と、上記旋回スクロールの旋回時に静止している固定部材に
設けられたクランク本体と該クランク本体の中心より偏
心して旋回スクロールの鏡板に係合したクランクピンと
を有し、上記旋回スクロールの自転を阻止する１つの自
転阻止機構と、上記固定部材と旋回スクロールの旋回時に可動する可動
部材とに亘って設けられ、旋回スクロールの停止時に上
記クランクピンが思案点と異なる位置に停止するように
可動部材を停止させる磁力手段とを備えていることを特
徴とするスクロール型流体機械。