JPH0567761B2 - - Google Patents
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- JPH0567761B2 JPH0567761B2 JP59052276A JP5227684A JPH0567761B2 JP H0567761 B2 JPH0567761 B2 JP H0567761B2 JP 59052276 A JP59052276 A JP 59052276A JP 5227684 A JP5227684 A JP 5227684A JP H0567761 B2 JPH0567761 B2 JP H0567761B2
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- scroll member
- movable scroll
- movable
- fixed
- spiral
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
- F01C1/02—Rotary-piston machines or engines 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K1/00—Steam accumulators
- F01K1/02—Steam accumulators for storing steam otherwise than in a liquid
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は圧縮機、膨張機、モータ、ポンプ等と
して利用できるスクロール型流体機械に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a scroll type fluid machine that can be used as a compressor, an expander, a motor, a pump, etc.
第1図ないし第5図に従来のスクロール型圧縮
機の1例が示され、第1図において、10はハウ
ジングで、カツプ状部分12とこの開口部を閉塞
するフロントエンドプレート11からなり、カツ
プ状部分12の開口縁に穿設された固定穴123
とフロントエンドプレート11の周縁に穿設され
た固定穴113を貫通する固定ボルト17により
締結されている。フロントエンドプレート11の
端面には前方に突出するスリーブ部15が固定さ
れ、スリーブ部15内及びフロントエンドプレー
ト11の中央部を貫通する主軸14がボールベア
リング16,13を介して回転自在に支承されて
いる。ハウジング10内には固定スクロール部材
20と、可動スクロール部材21と後に詳述する
可動スクロール部材21の駆動機構と自転阻止機
構22とが内蔵されている。固定スクロール部材
20は側板201とその1側面上に植設されたう
ず巻体202及び該うず巻体202とは反対側の
側面上に設けた脚部203を具え、脚部203を
カツプ状部分12の外方より該カツプ状部分12
の底部121を貫通するボルトを締結することに
よつて該底部121内壁上に固定され、側板20
1の外周面とカツプ状部分12の内壁面間をOリ
ング等でシールすることによつてハウジング10
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20と21間に形成された密閉空間23と吐
出室26を連通する連通孔(開示略)が穿設され
ている。 An example of a conventional scroll compressor is shown in FIGS. 1 to 5, and in FIG. 1, 10 is a housing, which is composed of a cup-shaped portion 12 and a front end plate 11 that closes the opening. A fixing hole 123 drilled in the opening edge of the shaped portion 12
The front end plate 11 is fastened with a fixing bolt 17 passing through a fixing hole 113 drilled in the periphery of the front end plate 11. A sleeve portion 15 protruding forward is fixed to the end surface of the front end plate 11, and a main shaft 14 passing through the sleeve portion 15 and the center of the front end plate 11 is rotatably supported via ball bearings 16, 13. ing. Built into the housing 10 are a fixed scroll member 20, a movable scroll member 21, a drive mechanism for the movable scroll member 21, and a rotation prevention mechanism 22, which will be described in detail later. The fixed scroll member 20 includes a side plate 201, a spiral body 202 implanted on one side thereof, and a leg portion 203 provided on the side opposite to the spiral body 202, and the leg portion 203 is formed into a cup-shaped portion. 12 from the outside of the cup-shaped portion 12
The bottom part 121 is fixed on the inner wall by fastening bolts passing through the bottom part 121 of the side plate 20.
1 and the inner wall surface of the cup-shaped portion 12 by sealing with an O-ring or the like.
The space inside is partitioned into a suction chamber 25 and a discharge chamber 26. Furthermore, a communication hole (not shown) is provided in the center of the side plate 201 to communicate the sealed space 23 formed between the scroll members 20 and 21 with the discharge chamber 26 .
可動スクロール部材21は側板211とその1
側面上に植設されたうず巻体212とより構成さ
れている。この可動スクロール部材21はうず巻
体212が前記固定スクロール部材20のうず巻
体202と180゜の角度ずれをもつように噛み合さ
れている。すると、うず巻体202と212とは
複数の点で接触し、締切位置、即ち、うず巻体2
02と212の外端が対手側うず巻体212,2
02のフランク面に設したときは第4図に示すよ
うに、点A,B,C,Dで接触する。接触点A及
びBを結ぶ線又はC及びD結ぶ線に直角で可動ス
クロール部材21の公転運動の中心即ち主軸14
の軸芯或は固定スクロール部材20の中心Osを
通る軸Y上において、固定スクロール部材20及
び可動スクロール部材21にそれぞれ位置決め孔
208,218が穿設され、第1図に示すように
位置決め孔208の1部に螺水209が形成さ
れ、かつ、位置決め孔208と同一軸線上におい
てカツプ状部分12の底部121に貫通孔122
が穿設されている。 The movable scroll member 21 has a side plate 211 and a side plate 211.
It is composed of a spiral body 212 planted on the side surface. The movable scroll member 21 is meshed with the spiral body 212 of the fixed scroll member 20 so that the spiral body 202 of the fixed scroll member 20 has an angular deviation of 180°. Then, the spiral bodies 202 and 212 come into contact at a plurality of points, and the spiral body 2
The outer ends of 02 and 212 are opposite spiral bodies 212, 2
When installed on the flank surface of 02, they contact at points A, B, C, and D, as shown in FIG. The center of revolution of the movable scroll member 21, that is, the main axis 14, perpendicular to the line connecting contact points A and B or the line connecting C and D.
Positioning holes 208 and 218 are formed in the fixed scroll member 20 and the movable scroll member 21, respectively, on an axis Y passing through the axis of A through hole 122 is formed in the bottom 121 of the cup-shaped portion 12 on the same axis as the positioning hole 208.
is drilled.
可動スクロール部材21の回転阻止機構22は
第1図及び第2図に示されるようにフロントエン
ドプレート11の内面に埋設固定されたリング状
固定プレート221と、この固定レース221を
被つてフロントエンドプレート11の内面に当設
固定された固定リング222と、可動スクロール
部材21の側板211の外面に埋設固定されたリ
ング状固定レース214と、この固定レース21
4を被つて側板211の外面に当接固定された可
動リング215と、固定リング222、可動リン
グ215に穿設されて軸方向に貫通する複数のポ
ケツト222a,215aのそれぞれの中に嵌合
されたボール224からなる。可動スクロール部
材21が第2図中時計方向へ駆動されると可動リ
ング215もその中心が半径Rorの円を描くよう
にを円軌道運動する。この時可動スクロール部材
21には密閉空間23内で圧縮される流体の反力
作用点と駆動力作用点とのずれにより図中時計方
向への回転力すなわちモーメントが生ずるため、
可動スクロール部材21は可動リング215の中
心まわりに時計方向へ回転しようとする。しか
し、図中上方の9個のボール224が固定リング
222のポケツト222aの縁部と可動リング2
15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21の回転が阻
止される。なお図示の状態では可動リング215
の中心が図中最も右方にあつて回転阻止力分布は
c1〜c5のようになる。このように図中最上部の
ボール224が最も大きく寄与しており、これか
ら離れるに従つて小さくなつて図中下半分の9個
のボール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2
1の軸方向に加わる圧力は可動レース214、す
べてのボール224を介して固定レース221に
スラスト支持される。 As shown in FIGS. 1 and 2, the rotation prevention mechanism 22 of the movable scroll member 21 includes a ring-shaped fixing plate 221 embedded and fixed in the inner surface of the front end plate 11, and a ring-shaped fixing plate 221 that covers the fixing race 221. a fixed ring 222 fixed to the inner surface of the movable scroll member 21; a ring-shaped fixed race 214 embedded and fixed to the outer surface of the side plate 211 of the movable scroll member 21;
4 and is fitted into a plurality of pockets 222a and 215a, which are formed in the fixed ring 222 and the movable ring 215 and penetrate in the axial direction. It consists of a ball 224. When the movable scroll member 21 is driven clockwise in FIG. 2, the movable ring 215 also moves in a circular orbit so that its center draws a circle with a radius Ror. At this time, a rotational force or moment is generated in the movable scroll member 21 in the clockwise direction in the figure due to the deviation between the point of application of the reaction force of the fluid compressed in the closed space 23 and the point of application of the driving force.
The movable scroll member 21 attempts to rotate clockwise around the center of the movable ring 215. However, the nine balls 224 in the upper part of the figure are connected to the edge of the pocket 222a of the fixed ring 222 and the movable ring 2.
The movable ring 215 cannot rotate because it is pinched by the edge of the pocket 215a of No. 15.
This prevents the movable scroll member 21 from rotating. In the illustrated state, the movable ring 215
The center of is at the far right in the figure, and the rotation stopping force distribution is
It will look like c 1 to c 5 . As described above, the ball 224 at the top of the figure contributes the most, and the further away from it, the smaller the ball 224, and the nine balls 224 at the bottom half of the figure do not serve to prevent rotation.
However, due to the reaction force of the compressive force, the movable scroll member 2
The pressure applied in the axial direction of 1 is thrust supported by the fixed race 221 via the movable race 214 and all the balls 224.
続いて可動スクロール部材21の駆動機構につ
いて説明する。主軸14の内端部に形成された大
径部141はポールベアリング13によつて支承
されている。また大径部141の先端面にはその
中心から偏心した位置に駆動ピン(図示略)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の側板211から突突出す
る環状のボス213中には肉厚の厚い円板状ある
いは短軸状のブツシユ27がニードルベアリング
28を介して回転可能に支持されている。ブツシ
ユ27はこれと一体で半径方向に伸びた円板状の
バランスウエート271を有しているとともに、
ブツシユ27の中心Ocからずれた位置に軸方向
に伸びる偏心孔を有し、この偏心孔中には前記駆
動ピンが嵌合されニードルベアリングを介して回
転可能に支持されている。 Next, the drive mechanism of the movable scroll member 21 will be explained. A large diameter portion 141 formed at the inner end of the main shaft 14 is supported by a pole bearing 13. Further, a drive pin (not shown) is provided on the distal end surface of the large diameter portion 141 at a position eccentric from the center thereof so as to protrude in the axial direction. On the other hand, in an annular boss 213 protruding from a side plate 211 of the movable scroll member 21, a thick disk-shaped or short shaft-shaped bush 27 is rotatably supported via a needle bearing 28. The bush 27 has a disc-shaped balance weight 271 integrally extending in the radial direction, and
The bush 27 has an eccentric hole extending in the axial direction at a position offset from the center Oc, and the drive pin is fitted into the eccentric hole and rotatably supported via a needle bearing.
しかして、可動スクロール部材21の円軌道運
動によつて流体圧縮が行なわれると、その反作用
力がうず巻体212を介して可動スクロール部材
21へその円軌道の接線方向に作用する。この力
は結局、ブツシユ27の中心Oへ第3図のFdで
示すように作用する。ところでブツシユ27は駆
動ピンまわりに回転可能とされているから駆動ピ
ンの中心Odの回りに回転するモーメントを力Fd
によつて受ける。このモーメントは力Fdの方向
とブツシユ中心Ocと駆動ピンの中心Odを結ぶ線
との角度が第3図に示すようにθであるとき
Fd・ε2Sinθで表わせる。この結果ブツシユ27
上に支持された可動スクロール部材21は駆動ピ
ンの中心Odの回りに回転するモーメントを受け
ることとなり、これによりうず巻体212がうず
巻体202へ押し付けられることになる。。この
押し付け力をFpとするとFp・ε2cosθ=Fd・
ε2Sinθであるから、
Fp=Fd・tanθ
で与えられる。 When the fluid is compressed by the circular orbit movement of the movable scroll member 21, the reaction force acts on the movable scroll member 21 through the spiral body 212 in the tangential direction of the circular orbit. This force ultimately acts on the center O of the bush 27 as shown by Fd in FIG. By the way, since the bush 27 is rotatable around the drive pin, the moment of rotation around the center Od of the drive pin is expressed as a force Fd.
receive by. This moment is calculated when the angle between the direction of the force Fd and the line connecting the bush center Oc and the drive pin center Od is θ as shown in Figure 3.
It can be expressed as Fd・ε 2 Sinθ. As a result, bush 27
The movable scroll member 21 supported above is subjected to a moment of rotation around the center Od of the drive pin, which causes the spiral body 212 to be pressed against the spiral body 202. . If this pressing force is Fp, then Fp・ε 2 cosθ=Fd・
Since ε 2 Sinθ, it is given by Fp=Fd・tanθ.
即ち、偏心孔を有するブツシユ27と可動スク
ロール部材21を駆動すると、流体圧縮の反作用
力で両うず巻体212と202の線接触部での押
し付け力が自動的に得られ、これにより密閉空間
23のシールが確保される
さらに、上述のようにブツシユ27の中心Oc
は駆動ピンの中心Odの回りに回転可能であるの
で、たとえば、うず巻体202や212の寸法誤
差によつてうず巻体の肉厚が変つてもこれに応じ
てOc・Os間距離が変化できる。即ち、Oc点は第
3図に示すようにOdを中心にした半径ε2の円弧
上を例えばOc′やOc″の点に移動可能である。こ
の結果、そのような寸法誤差があつても可動スク
ロール部材21は滑かな運動を行なうことができ
る。 That is, when the bush 27 having the eccentric hole and the movable scroll member 21 are driven, a pressing force is automatically obtained at the line contact portion of both the spiral bodies 212 and 202 due to the reaction force of the fluid compression, and as a result, the closed space 23 Furthermore, as mentioned above, the center Oc of the bush 27 is secured.
is rotatable around the center Od of the drive pin, so for example, even if the thickness of the spiral body changes due to dimensional errors in the spiral bodies 202 and 212, the distance between Oc and Os will change accordingly. can. In other words, as shown in Fig. 3, the point Oc can be moved to the point Oc' or Oc'', for example, on a circular arc with radius ε 2 centered on Od.As a result, even if there is such a dimensional error, The movable scroll member 21 can perform smooth movement.
このスクロール型圧縮機を組み立てる場合に
は、まず、固定孔113,123にボルト17を
螺入することによつて固定スクロール部材20と
可動スクロール部材21を仮止めし、次いで固定
スクロール部材20及び可動スクロール部材21
に穿設した位置決め孔208,218を一致させ
た後、カツプ状部分12の底部121に設けた貫
通孔122に挿通した位置決め棒18を上記置決
め孔208,218内に挿通させる。この結果、
可動スクロール部材21は位置決め棒18を中心
とする一定の角度範囲内での自由度を有すること
となる。即ち、可動スクロール部材21はブツシ
ユ27の遊び量の範囲内で動き、このブツシユ2
7の動作角度範囲と等量の角度分だけ可動リング
215のポケツト215aも動くこととなる。可
動スクロール部材21の回転運動を阻止している
回転阻止機構22は、その動作時にあつては常に
可動リング215と固定リング222のポケツト
215aと222aの縁部に〓間なく挾まれるこ
とにより、両スクロール部材20と21の正しい
噛み合い角度位置が決定されるため、固定リング
222が固着されているフロントエンドプレート
11を主軸14の回転方向と反対方向に回転移動
させ、ボール224が固定リング222と可動リ
ング215のポケツト222aと215aの縁部
隙〓間なく挾まれる状態として、両スクロール部
材20と21とを正しい噛み合い角度位置にする
必要がある。ここで、フロントエンドプレート1
1の固定孔113の内径はボルト17の外径より
大きくされているため、ボルト17をカツプ状部
分12の固定抗123に挿入された状態で、フロ
ントエンドプレート11を主軸14の回転方向と
反対方向に回転移動させる。この後で、ボルト1
7を締め付けることによりフロントエンドプレー
ト11とカツプ状部分12を結合して固着する。
これによつて両スクロール部材20,21の正し
い噛み合い角度位置が定まることとなる。なお、
カツプ状部分12とフロントエンドプレート11
とを結合した後に位置決め棒18を抜き取り、そ
の後カツプ状部分12の底部121に設けた貫通
孔122を貫通するボルト19を固定スクロール
部材20に穿設した位置決め孔208の螺糸20
9に螺合することにより、該両位置決め孔20
8,218と貫通孔122を固定する。 When assembling this scroll type compressor, first, the fixed scroll member 20 and the movable scroll member 21 are temporarily fixed by screwing the bolts 17 into the fixing holes 113 and 123, and then the fixed scroll member 20 and the movable scroll member 20 are temporarily fastened together. Scroll member 21
After aligning the positioning holes 208, 218 drilled in the cup-shaped portion 12, the positioning rod 18 inserted through the through hole 122 provided in the bottom 121 of the cup-shaped portion 12 is inserted into the positioning holes 208, 218. As a result,
The movable scroll member 21 has a degree of freedom within a certain angular range around the positioning rod 18. That is, the movable scroll member 21 moves within the amount of play of the bush 27, and this bush 2
The pocket 215a of the movable ring 215 also moves by an angle equivalent to the operating angle range of 7. The rotation prevention mechanism 22, which prevents the rotational movement of the movable scroll member 21, is constantly held between the edges of the pockets 215a and 222a of the movable ring 215 and the fixed ring 222 during its operation. In order to determine the correct meshing angle position of both scroll members 20 and 21, the front end plate 11 to which the fixing ring 222 is fixed is rotated in the direction opposite to the rotational direction of the main shaft 14, so that the ball 224 engages with the fixing ring 222. It is necessary to place both scroll members 20 and 21 in the correct meshing angle position so that the pockets 222a and 215a of the movable ring 215 are sandwiched without any gap between the edges. Here, front end plate 1
Since the inner diameter of the fixing hole 113 of No. 1 is larger than the outer diameter of the bolt 17, with the bolt 17 inserted into the fixing hole 123 of the cup-shaped portion 12, the front end plate 11 is rotated in the opposite direction to the rotation direction of the main shaft 14. Rotate and move in the direction. After this, bolt 1
By tightening 7, the front end plate 11 and the cup-shaped portion 12 are joined and fixed.
As a result, the correct meshing angle position of both scroll members 20, 21 is determined. In addition,
Cup-shaped portion 12 and front end plate 11
The positioning rod 18 is removed after the screws 20 of the positioning hole 208 are inserted into the fixed scroll member 20 with the bolt 19 passing through the through hole 122 provided in the bottom 121 of the cup-shaped portion 12.
9, both positioning holes 20
8, 218 and the through hole 122 are fixed.
しかし、上記した従来の組立方法によると以下
に示す欠点が生じる。即ち、
(1) カツプ状部分12とフロントエンドプレート
11とを複数の固定孔113,123にボルト
17を螺入することによつて仮止めし、
(2) 両スクロール部材20,21に穿設した位置
決め孔208,218を一致させ、この位置決
め孔208,218内に位置決め棒18を挿入
し、
(3) フロントエンドプレート11を主軸14の回
転方向とは反対方向に移動が停止するまで回転
させ、
(4) カツプ状部分12とフロントエンドプレート
11をボルト17で完全に締結し、
(5) 位置決め棒18を抜き取り、ボルト19にて
カツプ状部分12とフロントエンドプレート1
1を締結する。 However, the conventional assembly method described above has the following drawbacks. That is, (1) the cup-shaped portion 12 and the front end plate 11 are temporarily fixed by screwing the bolts 17 into the plurality of fixing holes 113 and 123; (3) Rotate the front end plate 11 in the opposite direction to the direction of rotation of the main shaft 14 until it stops moving. (4) Completely fasten the cup-shaped part 12 and the front end plate 11 with the bolts 17, (5) Remove the positioning rod 18, and tighten the cup-shaped part 12 and the front end plate 1 with the bolts 19.
1 will be concluded.
上記手順によつて両スクロール部材20,21
の噛み合い角度を設定すると、初期摩耗により、
両スクロール部材20,21のうず巻体202,
212が互に接触して決まる可動スクロール部材
21の円軌道運動の旋回半径が大きくなつた場合
に、可動スクロール部材21の駆動機構により旋
回半径を追従させても固定スクロール部材20に
対する可動スクロール部材21の駆動軸中心まわ
りの位相がずれることになり、両うず巻体20
2,212のフランク面即ち側面間に隙間が生
じ、この結果この隙間からガス洩れが発生し圧縮
機の性能を著しく低下させるという不具合があつ
た。 By the above procedure, both scroll members 20, 21
When the meshing angle is set, initial wear will cause
Spiral body 202 of both scroll members 20, 21,
212 are in contact with each other, when the radius of rotation of the circular orbit motion of the movable scroll member 21 becomes large, even if the drive mechanism of the movable scroll member 21 follows the radius of orbit, the movable scroll member 21 relative to the fixed scroll member 20 becomes larger. The phase around the center of the drive shaft is shifted, and both spiral bodies 20
There was a problem in that a gap was formed between the flank surfaces, that is, side surfaces of No. 2, 212, and as a result, gas leaked from this gap, significantly reducing the performance of the compressor.
本発明は上記問題点に対処するために発明され
たものであつて、その目的とするところはうず巻
体のフランク面の初期摩耗によつて生ずるフラン
ク面相互間の隙間をなくし、この隙間からのガス
洩れを防止しようとするものであつて、その要旨
とするところは、それぞれ側板の側面上にうず巻
体を立設してなる一対の固定スクロール部材と、
可動スクロール部材とを位相をずらせて噛合せ、
可動スクロール部材を自転阻止機構を介してその
自転を阻止しながら、駆動機構により公転旋回駆
動せしめると共に、駆動機構が駆動軸の偏心駆動
ピン回りに回動可能なブツシユを嵌合し、同ブツ
シユに前記可動スクロール部材を嵌合してなる可
変旋回半径機構構を有してなるスクロール型流体
機械において、可動スクロール部材と固定スクロ
ール部材の位相をこれらのうず巻体の初期摩耗に
応じて可動スクロール部材の旋回方向にずらせて
組み立てたことを特徴とするスクロール型流体機
械にある。 The present invention was invented in order to solve the above problems, and its purpose is to eliminate the gap between the flank surfaces of the spiral wound body due to initial wear of the flank surfaces, and to This system is intended to prevent gas leakage, and its gist is that a pair of fixed scroll members each having a spiral body erected on the side surface of a side plate;
The movable scroll member is meshed with the phase shifted,
While preventing the movable scroll member from rotating on its own axis via the rotation prevention mechanism, the drive mechanism causes the movable scroll member to revolve around the revolution, and the drive mechanism fits a bushing rotatable around the eccentric drive pin of the drive shaft, and engages the bushing in the drive mechanism. In a scroll type fluid machine having a variable turning radius mechanism formed by fitting the movable scroll member, the movable scroll member adjusts the phase of the movable scroll member and the fixed scroll member according to the initial wear of these spiral bodies. A scroll-type fluid machine characterized in that the scroll-type fluid machine is assembled by being shifted in the rotation direction of the scroll-type fluid machine.
本発明においては上記構成を具えているので、
うず巻体の初期摩耗によつて可動スクロール部材
と固定スクロール部材との位相がずれてもうず巻
体のフランク面相互間に間隙は生ぜず、この間隙
からの流体の漏洩を防いでスクロール型流体機能
の性培低下を阻止できる。 Since the present invention has the above configuration,
Even if the phases of the movable scroll member and the fixed scroll member are shifted due to initial wear of the spiral body, no gap is created between the flank surfaces of the spiral body, and fluid leakage from this gap is prevented and the scroll-type fluid Can prevent functional decline.
なお、上記の記載におけるうず巻体の初期摩耗
は、加工精度の不充分により生ずるフランク面の
凸部、理論インボリユートカーブからの誤差でず
れた部分等において、部分的に面圧が大きくなる
ことにより発生する。またフランク面に実施して
いる表面処理に基づく表面粗度の悪化部分又は比
較的軟い部分が初期摩耗を生じ易い。 In addition, in the initial wear of the spiral wound body described above, the contact pressure increases locally in the convex part of the flank surface caused by insufficient machining accuracy, and in the part deviated from the theoretical involute curve due to an error. Occurs due to In addition, initial wear is likely to occur in areas where the surface roughness has deteriorated due to surface treatment performed on the flank surface or in relatively soft areas.
本発明を第6図に示す1実施例を参照しながら
説明する。第6図は第4図に対応する図で、従来
のものと同一の部材には同じ符号が付されてい
る。208aは固定スクロール部材20に穿設さ
れた位置決め孔で、該位置決め孔208aは、予
め予想される、各うず巻体202,212のフラ
ンク面の初期摩耗をaμ、各フランク面のインボ
リユート曲線の基礎円半径をbmmとした時、後述
する理由により、ε=1/1000・a/bで決る角度
εradだけ、可動スクロール部材21に穿設され
た位置決め孔218から主軸14の回転方向にず
れた位置に設けられる。a=10〜40μとすると、
b=5mmのときεdeg=0.1゜〜0.5゜である。固定ス
クロール部材20に穿設した位置決め孔208a
を、可動スクロール部材21の位置決め孔218
よりεradだけ主軸14の回転方向即ち可動スク
ロール部材21の旋回方向にずらして設け、これ
ら位置決め孔208aと218に位置決め棒18
を挿入することによつて固定スクロール部材20
と可動スクロール部材21との位相を可動スクロ
ール部材21の旋回方向にずらせて組立てる。し
かして、各うず巻体202,212のフランク面
の初期摩耗によつて、可動スクロール部材21の
位相がずれても、フランク面相互間に間隙は生ぜ
ず、従つて、この間隙からガス洩れが生じること
はないので、性能のよいスクロール型圧縮機を得
ることができる。 The present invention will be explained with reference to an embodiment shown in FIG. FIG. 6 is a diagram corresponding to FIG. 4, and the same members as in the conventional one are given the same reference numerals. Reference numeral 208a denotes a positioning hole drilled in the fixed scroll member 20, and the positioning hole 208a is used to measure the initial wear of the flank surfaces of each spiral body 202, 212, aμ, which is predicted in advance, and the basis of the involute curve of each flank surface. When the radius of the circle is bmm, for reasons described later, the position is shifted in the rotational direction of the main shaft 14 from the positioning hole 218 bored in the movable scroll member 21 by an angle εrad determined by ε=1/1000・a/b. established in If a=10~40μ,
When b=5 mm, εdeg=0.1° to 0.5°. Positioning hole 208a drilled in fixed scroll member 20
, the positioning hole 218 of the movable scroll member 21
The positioning rods 18 are provided to be shifted by εrad in the rotating direction of the main shaft 14, that is, in the rotating direction of the movable scroll member 21, and the positioning rods 18 are provided in these positioning holes 208a and 218.
Fixed scroll member 20 by inserting
and the movable scroll member 21 are assembled so that the phases of the movable scroll member 21 and the movable scroll member 21 are shifted in the rotating direction of the movable scroll member 21. Therefore, even if the phase of the movable scroll member 21 is shifted due to initial wear of the flank surfaces of each spiral wound body 202, 212, no gap is created between the flank surfaces, and therefore, gas leaks from this gap. Since this does not occur, a scroll compressor with good performance can be obtained.
このガス洩れを生じない理由を以下に説明す
る。 The reason why this gas leak does not occur will be explained below.
先ず、可動スクロール部材21とと固定スクロ
ール部材20の相対位置ずれには、次の3通りあ
る。 First, there are the following three types of relative positional deviation between the movable scroll member 21 and the fixed scroll member 20.
(イ) 可動スクロール部材21と固定スクロール部
材20のX,Y軸の回転ずれがなく軸中心が(R)
小さくなつたとき(半径Rorに対し小さいと
き)、第7図の様に各シール点→Pのすきまが
開き、シール性が悪くなり洩れを生じる。(a) There is no rotational deviation between the X and Y axes of the movable scroll member 21 and the fixed scroll member 20, and the axes are centered at (R).
When the radius becomes smaller (smaller than the radius Ror), the gap between each seal point → P opens as shown in Figure 7, which deteriorates the sealing performance and causes leakage.
(ロ) 可動スクロール部材21のX,Y軸が回転
(反時計方向)したとき、第8図の様にシール
点→Qの所ですきまが開き、洩れてしまう。(b) When the X and Y axes of the movable scroll member 21 rotate (counterclockwise), a gap opens at the seal point → Q as shown in Figure 8, causing leakage.
(ハ) 可動スクロールのX,Y軸が回転(時計方
向)したとき、第9図の様にシール点→Qの所
ですきまが開き、洩れてしまう。(c) When the X and Y axes of the movable scroll rotate (clockwise), a gap opens at the seal point → Q as shown in Figure 9, causing leakage.
上記の様に、可動スクロール部材21と固定ス
クロール部材20の相対位置ずれは、すきま確保
に対し重要はフアクターとなる。 As described above, the relative positional deviation between the movable scroll member 21 and the fixed scroll member 20 is an important factor in securing the clearance.
可動スクロール部材21は、ガス圧により座標
軸に対し、第8図の様に回転する方向に力を受け
る。この為、→Pに当る所が初期摩耗するため、
初期摩耗分だけ結果的に可動スクロールの座標が
回転したと同様の結果となつてしまい、→Q側の
ポイントにすきまを生じ、漏洩を生じる。 The movable scroll member 21 receives a force in the direction of rotation as shown in FIG. 8 with respect to the coordinate axis due to gas pressure. For this reason, the area corresponding to →P will initially wear out,
The result is the same as if the coordinates of the movable scroll were rotated by the amount of initial wear, creating a gap at the point on the →Q side and causing leakage.
次に、第10図及び第11図を参考にして、本
発明の作用、効果を説明する。 Next, the functions and effects of the present invention will be explained with reference to FIGS. 10 and 11.
第10図は第8図の摩耗ポイントの拡大図であ
り、斜線の部分に、ガス圧力による接触面部の荷
重がかかり、摩耗し易くなり、初期摩耗が終つた
時点で、第8図に示すように、摩耗で減つた分だ
け軸が移動し、→Qの所ですきまがあく。 Fig. 10 is an enlarged view of the wear points in Fig. 8. The hatched areas are subject to a load on the contact surface due to gas pressure, which makes them more likely to wear out, and when the initial wear is over, as shown in Fig. 8. , the shaft moves by the amount lost due to wear, and a gap opens at →Q.
このため、初期摩耗で回転するとみなされる分
を前もつて反対側に回転させ、第11図の様にす
る。 For this reason, the part that is considered to rotate due to initial wear is rotated in the opposite direction, as shown in FIG. 11.
よつて初期摩耗を生じた時点で、X,Y軸が正
しい位置となり、→P及び→Qの両サイドのすき
まがキープされ、洩れを防止できる。 Therefore, when initial wear occurs, the X and Y axes are in the correct position, the clearances on both sides of →P and →Q are maintained, and leakage can be prevented.
ここで重要なポイントは、可動スクロール部材
21と固定スクロール部材20の相対位置関係が
常に噛み合う様に、自動調芯機構を有しているこ
とである。 The important point here is that a self-aligning mechanism is provided so that the relative positions of the movable scroll member 21 and the fixed scroll member 20 are always meshed.
次に、回転させる角度ε(rad)の決定理由に
ついて説明する。 Next, the reason for determining the rotation angle ε (rad) will be explained.
うず巻体202,212のフランク面は、基礎
円半径bに対する、インボリユートカーブとな
り、インボリユートカーブの座標は、下記の様に
基礎円の開始ポイントを定めることにより定ま
る。 The flank surfaces of the spiral bodies 202 and 212 form an involute curve with respect to the base circle radius b, and the coordinates of the involute curve are determined by determining the starting point of the base circle as described below.
インボリユートカーブは、基礎円の外径に糸を
巻き、糸を巻きもどす時の軌跡となるので、第1
2図に示す様に、A点はA−A1の長さと、A0−
A1の長さが等しいポイントとなる。 The involute curve is the trajectory when winding the thread around the outer diameter of the base circle and unwinding the thread, so the first
As shown in Figure 2, point A is the length of A-A 1 and A 0 -
A is the point where the length of 1 is equal.
ここでA0−A1の長さは、b・ε0(円弧の長さ)
となる(ε0…rad単位)。 Here, the length of A 0 −A 1 is b・ε 0 (length of circular arc)
(ε 0 ... in rad units).
次に、第13図に示す様に、フランク面が摩耗
し、B点を通るインボリユートカーブになつた時
(A−Bの長さが摩耗分)のインボリユートカー
ブの座標は、B0点をインボリユートカーブ開始
ポイントするカーブとなる。 Next, as shown in Fig. 13, when the flank surface is worn and becomes an involute curve passing through point B (the length of A-B is the wear amount), the coordinates of the involute curve are B The 0 point is the starting point of the involute curve.
ここでA1とB0の開始ポイントのずれ角εは次
の式で表される。 Here, the deviation angle ε between the starting points of A 1 and B 0 is expressed by the following formula.
ε=A0−B0/b (A0−B0は円弧長さ) ここで A0−B0=A−B(摩耗長さ) = a (摩耗長さ) となる。 ε=A 0 -B 0 /b (A 0 -B 0 is the arc length) Here, A 0 -B 0 = A - B (wear length) = a (wear length).
よつて ε=a/bとなり、aの単位をμ、bの単位をmm とすると、単位を合わせて、 ε=1/1000a/bとなる。 Sideways ε=a/b, the unit of a is μ, and the unit of b is mm Then, combining the units, ε=1/1000a/b.
以上から、aμ摩耗すると、インボリユートの
形状があたかも座標がεだけずれた形状となるこ
とがわかる。 From the above, it can be seen that when aμ wears, the shape of the involute becomes as if the coordinates were shifted by ε.
第1図ないし第5図は従来のスクロール型圧縮
機の1例を示し、第1図は組立過程における縦断
面図、第2図は回転阻止機構を可動リング側より
見た図、第3図は可動スクロール部材に働く押付
力を説明する線図、第4図は固定スクロール部材
のうず巻体と可動スクロール部材のうず巻体と位
置決め孔との相対位置を示す図、第5図は組立後
の縦断面図である。第6図は本発明のの1実施例
を示す第4図に対応する図、第7図乃至第9図は
可動スクロール部材と固定スクロール部材の相対
位置ずれを示す図、第10図は第8図の摩耗ポイ
ントの拡大図、第11図は本発明により初期摩耗
分を補償した状態の拡大図、第12図及び第13
図は本発明により初期摩耗に対して可動スクロー
ル部材を予め回転させる角度を決定するための理
論説明図である。
可動スクロール部材…21、うず巻体…21
2、固定スクロール部材…20、うす巻体…20
2。
Figures 1 to 5 show an example of a conventional scroll compressor, with Figure 1 being a longitudinal sectional view during the assembly process, Figure 2 being a view of the rotation prevention mechanism as seen from the movable ring side, and Figure 3 is a diagram illustrating the pressing force acting on the movable scroll member, Figure 4 is a diagram showing the relative positions of the spiral body of the fixed scroll member, the spiral body of the movable scroll member, and the positioning hole, and Figure 5 is after assembly. FIG. FIG. 6 is a diagram corresponding to FIG. 4 showing one embodiment of the present invention, FIGS. 7 to 9 are diagrams showing relative positional deviations between the movable scroll member and the fixed scroll member, and FIG. Fig. 11 is an enlarged view of the wear points shown in Fig. 11. Fig. 11 is an enlarged view of the state in which initial wear has been compensated for by the present invention, Fig. 12 and Fig. 13.
The figure is a theoretical explanatory diagram for determining the angle at which the movable scroll member is rotated in advance in response to initial wear according to the present invention. Movable scroll member...21, spiral body...21
2. Fixed scroll member...20, Thin winding body...20
2.
Claims (1)
なる一対の固定スクロール部材と、可動スクロー
ル部材とを位相をずらせて噛合せ、可動スクロー
ル部材を自転阻止機構を介してその自転を阻止し
ながら、駆動機構により公転旋回駆動せしめると
共に、駆動機構が駆動軸の偏心駆動ピン回りに回
動可能なブツシユを嵌合し、同ブツシユに前記可
動スクロール部材を嵌合してなる可変旋回半径機
構を有してなるスクロール型流体機械において、
可動スクロール部材と固定スクロール部材の位相
をこれらのうず巻体の初期摩耗に応じて可動スク
ロール部材の旋回方向にずらせて組み立てたこと
を特徴とするスクロール型流体機械。1 A pair of fixed scroll members each having a spiral wound body erected on the side surface of a side plate and a movable scroll member are meshed with each other with a phase shift, and the movable scroll member is prevented from rotating through an autorotation prevention mechanism. In addition, a variable turning radius mechanism is provided in which the drive mechanism is driven to revolve around the revolution, and the drive mechanism fits a bushing rotatable around an eccentric drive pin of the drive shaft, and the movable scroll member is fitted to the bushing. In a scroll type fluid machine comprising:
A scroll-type fluid machine characterized in that the movable scroll member and the fixed scroll member are assembled by shifting the phases of the movable scroll member and the fixed scroll member in the rotating direction of the movable scroll member in accordance with the initial wear of these spiral bodies.
Priority Applications (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59052276A JPS60198301A (en) | 1984-03-21 | 1984-03-21 | Scroll type fluid machine |
| KR1019850001623A KR890002524B1 (en) | 1984-03-21 | 1985-03-14 | Vortex Fluid Machine |
| CA000476670A CA1265489A (en) | 1984-03-21 | 1985-03-15 | Scroll type fluid machine |
| US06/713,192 US4608001A (en) | 1984-03-21 | 1985-03-18 | Scroll type fluid machine with angular adjustment means |
| AU40078/85A AU577240B2 (en) | 1984-03-21 | 1985-03-18 | Scroll pump |
| DE19853510470 DE3510470A1 (en) | 1984-03-21 | 1985-03-20 | SPIRAL COMPRESSOR |
| DE3546736A DE3546736C2 (en) | 1984-03-21 | 1985-03-20 | Spiral compressor, expander or pump |
| FR8504093A FR2561721B1 (en) | 1984-03-21 | 1985-03-20 | VOLUTE TYPE MOTOR FLUID MACHINE |
| GB08507294A GB2157369B (en) | 1984-03-21 | 1985-03-21 | Scroll type fluid machine |
| GB08711194A GB2188986B (en) | 1984-03-21 | 1987-05-12 | Scroll type fluid machine |
| SG563/88A SG56388G (en) | 1984-03-21 | 1988-08-26 | Scroll type fluid machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59052276A JPS60198301A (en) | 1984-03-21 | 1984-03-21 | Scroll type fluid machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60198301A JPS60198301A (en) | 1985-10-07 |
| JPH0567761B2 true JPH0567761B2 (en) | 1993-09-27 |
Family
ID=12910262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59052276A Granted JPS60198301A (en) | 1984-03-21 | 1984-03-21 | Scroll type fluid machine |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60198301A (en) |
| KR (1) | KR890002524B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19647321C2 (en) * | 1995-05-24 | 2001-02-22 | Tokico Ltd | Scroll compressor |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4049113B2 (en) | 2004-03-11 | 2008-02-20 | トヨタ自動車株式会社 | Particulate matter regeneration control device for internal combustion engine exhaust purification device |
-
1984
- 1984-03-21 JP JP59052276A patent/JPS60198301A/en active Granted
-
1985
- 1985-03-14 KR KR1019850001623A patent/KR890002524B1/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19647321C2 (en) * | 1995-05-24 | 2001-02-22 | Tokico Ltd | Scroll compressor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR890002524B1 (en) | 1989-07-13 |
| JPS60198301A (en) | 1985-10-07 |
| KR850007667A (en) | 1985-12-07 |
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