JPH0821378A

JPH0821378A - スクロール型流体機械

Info

Publication number: JPH0821378A
Application number: JP15136594A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Saito; 健一斉藤; Takashi Kamikawa; 隆司上川; Shiyuuichi Shiromura; 周一城村
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1994-07-01
Filing date: 1994-07-01
Publication date: 1996-01-23

Abstract

(57)【要約】【目的】起動時の液圧縮を確実に防止する。【構成】クランク軸４の端部に、クランク軸４の偏心軸
部４１が嵌合され、可動スクロール３の背面に形成する
軸受筒３３に嵌合される偏心カム６を配設する。クラン
ク軸４の回転駆動に伴い偏心カム６を、偏心軸部４１を
中心に渦巻体２１，３１の渦巻間隙間を変化させる方向
に揺動させながら偏心回転させる。偏心カム６に、この
揺動を規制するリミットピン７を突設し、クランク軸４
にリミットピン７が嵌合する係合溝８を形成する。係合
溝８とリミットピン７との間に、運転停止時に、固定ス
クロール２の渦巻体２１に対し、可動スクロール３の渦
巻体３１を離反させる弾性力を有する弾性体（バネ）９
を介在させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スクロール型流体機械
における各スクロールの渦巻体の隙間制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、固定スクロールと可動スクロール
とを有し、駆動軸に偏心カムを介して前記可動スクロー
ルを連動させて該可動スクロールを固定スクロールに対
し公転させ、そして、前記偏心カムの揺動による渦巻体
の隙間制御により、各スクロールの渦巻体で形成される
渦巻室が液圧縮等により異常高圧となる問題を回避でき
るようにしたスクロール型流体機械は、例えば特公平５
−７５２１号公報に記載のように知られている。

【０００３】このスクロール型流体機械は、図１７に示
すように、ケーシングＥに、渦巻体Ａ１，Ｂ１を有する
可動スクロールＡと固定スクロールＢとから成る圧縮要
素ＣＦを内装し、前記可動スクロールＡの鏡板Ａ３の背
面側中心に軸受筒Ａ２を突設する一方、固定スクロール
Ｂの中心と同じ軸心を有するクランク軸Ｃの端部に、該
クランク軸Ｃの軸心に対し偏心させた偏心軸部Ｃ１を設
けて、前記クランク軸Ｃと前記可動スクロールＡとの間
に、前記軸受筒Ａ２に嵌合され、前記偏心軸部Ｃ１を嵌
合する偏心穴Ｄ１を有する偏心カムＤを介在させてい
る。

【０００４】また、前記偏心軸部Ｃ１は、図１８のよう
に、その中心Ｏ₂と前記偏心カムＤの中心、即ち、前記
可動スクロールの中心Ｏ₁とを結ぶ直線が、前記各渦巻
体Ａ１，Ｂ１の接触部における流体圧力による前記可動
スクロールＡにかかる接線方向ガス荷重Ｆｔの作用方向
に対し前記可動スクロールＡの中心Ｏ₁を中心にして回
転方向ｘに、

【０００５】

【数１】０°＜θ＜９０° の範囲で所定角度θ傾かせると共に、通常運転時に、前
記クランク軸Ｃの回転駆動によって生じる前記可動スク
ロールＡにかかる遠心力Ｆｃが前記接線方向ガス荷重Ｆ
ｔによって得られる力Ｆｔ・ｔａｎθと、前記接線方向
ガス荷重Ｆｔに対し半径方向に作用する半径方向ガス荷
重Ｆｒとを足した力よりも大きくなるように位置させて
設けている。

【０００６】従って、前記クランク軸Ｃの回転駆動によ
り前記偏心軸部Ｃ１が嵌合される前記偏心カムＤが連動
し、この偏心カムＤを嵌合する前記軸受筒Ａ２を偏心回
転させることにより、前記可動スクロールＡを公転運動
させるのであるのであるが、このとき、前記偏心カムＤ
が前記軸受筒Ａ２内に回転自由に嵌合されると共に、前
記偏心軸部Ｃ１も、前記偏心カムＤの偏心穴Ｄ１に回転
自由に嵌合されていることと、前記偏心カムＤに前記可
動スクロールＡにかかる遠心力Ｆｃが作用し、かつ、前
記半径方向ガス荷重Ｆｒと力Ｆｔ・ｔａｎθとを足した
力が前記遠心力Ｆｃにくらべ小さいことから、前記遠心
力Ｆｃにより、前記偏心カムＤが偏心回転しながら、前
記可動スクロールＡの中心Ｏ₁を前記偏心軸部Ｃ１の中
心Ｏ₂を中心にして回転方向ｘに向けて移動させること
になるので、前記クランク軸Ｃの中心Ｏと前記可動スク
ロールＡの中心Ｏ₁との間の距離が増大するのである。

【０００７】この結果、前記可動スクロールＡの渦巻体
Ａ１が、固定スクロールの渦巻体に接触することにな
り、各渦巻体間のシール力が得られることになる。

【０００８】また、前記各渦巻体Ａ１，Ｂ１により形成
される渦巻室内が異常高圧状態となるとき、前記遠心力
Ｆｃは変化せず、前記半径方向ガス荷重Ｆｒも殆ど変化
しないのに対し、前記接線方向ガス荷重Ｆｔが増大する
ことから、前記中心Ｏ−Ｏ₁間の距離を増大させようと
する力、つまり、Ｆｔ・ｔａｎθが、前記接線方向ガス
荷重Ｆｔの増大に伴い大きくなり、前記中心Ｏ−Ｏ₁間
の距離が減少されることになる。従って、異常高圧時に
は、前記各渦巻体は離反する方向に作用することにな
り、シール力がゼロ又は負となって、高圧流体を各渦巻
体の隙間から逃がすことになり、渦巻室内の異常高圧を
回避することができるのである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のスク
ロール型流体機械では、前記クランク軸Ｃと可動スクロ
ールＡとの間に偏心カムＤを介在させ、前記偏心軸部Ｃ
１及び前記可動スクロールＡの軸受筒Ａ２を前記したよ
うに配設したことにより、渦巻室内の異常高圧を回避す
ることができる構造となっているが、前記可動スクロー
ルＡは、圧縮機停止時に一定位置で停止しないため、例
えばスクロール圧縮機等を長時間停止しているときに、
寝込みにより、前記各渦巻体Ａ１，Ｂ１間に液冷媒が浸
入している場合に、圧縮機を起動させると、前記偏心カ
ムＤの逃げが遅れて、液圧縮が回避しきれず、前記渦巻
体Ａ１，Ｂ１の割れ等の損傷が依然として起こる問題が
あった。

【００１０】本発明は、上記問題に鑑みて成したもの
で、その目的は、各スクロールにおける渦巻室の運転開
始時の異常高圧を確実に回避して、渦巻体等の損傷を防
止することができるスクロール型流体機械を提供するこ
とにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、渦巻体２１，３１を有する
固定スクロール２と可動スクロール３とを備え、前記可
動スクロール３の背面にクランク軸４の偏心軸部４１を
受け入れる軸受筒３３を設け、該軸受筒３３に前記偏心
軸部４１を回転自由に嵌合させるスクロール型流体機械
において、前記クランク軸４の端部に、前記軸受筒３３
に嵌合される偏心カム６を配設して、該偏心カム６と前
記クランク軸４との間に、前記クランク軸４の回転駆動
に伴い前記偏心カム６を、前記可動スクロール３の渦巻
体３１と前記固定スクロール２の渦巻体２１との渦巻間
隙間を変化させる方向に揺動させながら回転させる前記
偏心軸部４１を設ける一方、前記クランク軸４と前記偏
心カム６との一方に、該偏心カム６の揺動を規制するリ
ミットピン７を突設し、他方に前記リミットピン７が嵌
合する係合溝８を形成すると共に、該係合溝８の大きさ
を、前記リミットピン７が前記係合溝８内で、前記可動
スクロール３の渦巻体３１と前記固定スクロール２の渦
巻体２１との間の渦巻隙間を所定の範囲で変化可能と成
す大きさとして、前記係合溝８と前記リミットピン７と
の間に、運転停止時に、前記固定スクロール２の渦巻体
２１に対し、前記可動スクロール３の渦巻体３１を離反
させる弾性力を有する弾性体９を介在させたのである。

【００１２】請求項２記載の発明は、前記偏心軸部４１
を、該偏心軸部４１の中心Ｏ₂と前記可動スクロール３
の中心Ｏ₁とを結ぶ線が、各渦巻体２１，３１の接触部
における接線方向ガス荷重Ｆｔの作用方向に対し前記可
動スクロール３の中心Ｏ₁を中心にして回転方向に、

【００１３】

【数１】０°＜θ＜９０° の範囲で所定角度θ傾くように位置させたのである。

【００１４】請求項３記載の発明は、前記偏心軸部４１
を、該偏心軸部４１の中心Ｏ₂と前記可動スクロール３
の中心Ｏ₁とを結ぶ線が、各渦巻体２１，３１の接触部
における接線方向ガス荷重Ｆｔの作用方向に対し前記可
動スクロール３の中心Ｏ₁を中心にして反回転方向に、

【００１５】

【００１６】

【作用】請求項１記載の発明では、前記偏心カム６によ
り、前記可動スクロール３の渦巻体３１と前記固定スク
ロール２の渦巻体２１との渦巻間隙間を制御できるし、
しかも、前記係合溝８と前記リミットピン７との間に、
運転停止時に、前記固定スクロール２の渦巻体２１に対
し、前記可動スクロール３の渦巻体３１を離反させる弾
性力を有する前記弾性体９を介在させたから、運転停止
時に、前記各渦巻体２１，３１により形成される渦巻室
内に液冷媒が浸入していても、運転起動時には、前記弾
性体９により前記リミットピン７を、前記各渦巻体２
１，３１間の隙間が所定の隙間に広がった状態になるよ
うに前記係合溝８内に位置させることができるので、前
記各渦巻体２１，３１を常に所定の隙間に広げた状態で
起動させられるから、前記可動スクロール３が公転駆動
しても、各渦巻体２１，３１の隙間から液を逃がしなが
ら運転することができるので、起動時の液圧縮を確実に
回避することができ、渦巻体２１，３１の損傷を防止で
きるのである。

【００１７】しかも、請求項２記載の発明では、前記偏
心カム６の揺動により、定常運転時には、前記各渦巻体
２１，３１を接近させるように作用させて、各渦巻体２
１，３１のシール力を高められながら、前記渦巻室の内
圧が異常上昇したとき、各渦巻体２１，３１の隙間を広
げて高圧流体をこの隙間から逃がして液圧縮等を回避で
きるので、さらに、液圧縮を良好に回避することができ
るのである。

【００１８】また、請求項３記載の発明では、前記渦巻
室内の流体圧力により、常に前記偏心カム６を前記各渦
巻体２１，３１が近づく方向に作用させるようにして
も、運転起動時に、前記弾性体９により前記リミットピ
ン７を前記溝壁８２に接触させて、前記各渦巻体２１，
３１間の隙間を、常に所定の隙間に広げた状態で起動さ
せられるから、運転停止時に、前記渦巻室内に液冷媒が
浸入していても、前記可動スクロール３の公転駆動時
に、各渦巻体２１，３１の隙間から液を逃がしながら運
転することができるので、主に起動時に起こりやすい液
圧縮を確実に回避することができ、運転中においては、
常に良好な各渦巻体２１，３１間のシール力が得られる
のである。

【００１９】

【実施例】本発明の第１実施例について図面に基づいて
説明する。図１に示す第１実施例は、スクロール型流体
機械として圧縮機に適用したものであり、密閉ケーシン
グ１の内方上部に圧縮要素ＣＦを、内方下部にモータＭ
を配設しており、前記圧縮要素ＣＦを、ハウジング１１
を介して前記ケーシング１に支持するようにしている。

【００２０】また、前記圧縮要素ＣＦは、前記ハウジン
グ１１の上部に固定する固定スクロール２と、この固定
スクロール２と前記ハウジング１１との間に介装され、
かつ、前記モータＭのクランク軸４に連結される可動ス
クロール３とを備えており、これら各スクロール２，３
は、それぞれ鏡板２２，３２と該鏡板２２，３２の一側
外面に固定された渦巻体２１，３１とから成り、前記各
スクロール２，３をその各渦巻体２１，３１が互いに噛
み合うように上下対設させ、前記固定スクロール２に対
する前記可動スクロール３の公転駆動により、前記各渦
巻体２１，３１間に形成される渦巻室５の容積を変化さ
せ、前記ケーシング１内に開口させる吸入管１２から吸
入されるガス流体を前記渦巻室５へ吸入して例えば圧縮
するようにしている。

【００２１】そして、前記固定スクロール２の鏡板２２
の中央部に吐出口２３を開口させ、該吐出口２３に外部
吐出管１３を接続することにより、前記固定スクロール
２に対する可動スクロール３の公転駆動により、前記吸
入管１２から前記ケーシング１内に導入されたガス流体
を前記渦巻室５に吸入して圧縮し、前記固定スクロール
２の吐出口２３から前記外部吐出管１３を介してケーシ
ング外部に吐出するようにしている。

【００２２】しかして、図１乃至図３に示した実施例
は、前記クランク軸４の端部に、その軸心に対し偏心す
る偏心軸部４１を突設すると共に、前記クランク軸４の
軸端に、前記偏心軸部４１に揺動可能に嵌合され、前記
クランク軸４の回転駆動により偏心回転する偏心カム６
を配設する一方、前記可動スクロール３の鏡板３２の下
面中央部に、前記偏心カム６を介して前記偏心軸部４１
を受け入れる軸受筒３３を一体形成して、この軸受筒３
３内に、前記偏心軸部４１を嵌合した前記偏心カム６を
嵌合させて、前記軸受筒３３を軸受支持した偏心カム機
構を用いたものである。

【００２３】さらに、詳記すると、前記クランク軸４の
軸心Ｏは固定スクロール２の中心と一致させる一方、前
記クランク軸４の偏心軸部４１に前記偏心カム６を揺動
可能に嵌合し、その上で、前記偏心カム６に前記可動ス
クロールの軸受筒３３を嵌合したもので、図３に示すよ
うに、前記可動スクロール３の中心Ｏ₁を、前記偏心カ
ム６の中心Ｏ₃と前記クランク軸４の中心Ｏとを結ぶ線
上で、前記偏心カム６の中心Ｏ₃から反クランク軸４中
心側に偏心位置させて、前記可動スクロール３の中心Ｏ
₁を前記固定スクロール２の中心Ｏに対し偏心させるよ
うにし、前記可動スクロール３の中心Ｏ₁が、図３の二
点破線で示すように、前記固定スクロール２の中心Ｏの
周りを公転する公転運動により、前記渦巻室５で圧縮で
きるようにするのである。

【００２４】そして、前記クランク軸４に突設する前記
偏心軸部４１は、前記クランク軸４の回転駆動に伴い前
記偏心カム６を、前記可動スクロール３の渦巻体３１と
前記固定スクロール２の渦巻体２１との渦巻間隙間を変
化させる方向に揺動させながら偏心回転させられる位置
に突設するのである。図３に示す第１実施例では、定常
運転時、前記クランク軸４の回転駆動に伴って、前記偏
心カム６が前記偏心軸部４１の軸心Ｏ₂を中心にして遠
心力で回転方向ｘに向かって揺動するように、即ち、前
記偏心軸部４１を、図３のように、その中心Ｏ₂と前記
可動スクロール３の中心Ｏ₁とを結ぶ直線が、前記各渦
巻体２１，３１の接触部における流体圧力による前記可
動スクロール３にかかる接線方向ガス荷重Ｆｔの作用方
向に対し前記可動スクロールＡの中心Ｏ₁を中心にして
回転方向ｘに、

【００２５】

【数１】０°＜θ＜９０° の範囲で所定角度θ傾かせると共に、通常運転時に、前
記クランク軸４の回転駆動によって生じる前記可動スク
ロール３にかかる遠心力Ｆｃが前記接線方向ガス荷重Ｆ
ｔによって得られる力Ｆｔ・ｔａｎθと、前記接線方向
ガス荷重Ｆｔに対し半径方向に作用する半径方向ガス荷
重Ｆｒとを足した力よりも大きくなるように位置させて
設けるのである。

【００２６】そして、通常運転時は、前記偏心カム６
を、前記遠心力Ｆｃにより前記固定スクロール２の中心
Ｏと可動スクロール３の中心Ｏ₁とが離反する方向に揺
動させることにより、前記可動スクロール３の渦巻体３
１を、前記固定スクロール２の渦巻体２１に近づくよう
にして渦巻体隙間を狭くするように成すのである。

【００２７】さらに、前記偏心カム６における前記クラ
ンク軸４の端面との対向面に、図２乃至図４に示すよう
に、前記偏心カム６の揺動を規制するリミットピン７を
突設する一方、前記クランク軸４の端面に、図２乃至図
４及び図７に示すように、前記リミットピン７を受け入
れる係合溝８を形成するのである。

【００２８】すなわち、前記リミットピン７は、前記偏
心カム６に圧入等により固定し、前記係合溝８は、前記
偏心カム６が、前記クランク軸４の回転駆動に伴って偏
心回転する際、該偏心カム６が、さらに前記偏心軸部４
１を中心にして各渦巻体２１，３１を接触させる方向に
揺動しようとするので、前記偏心カム６に設ける前記リ
ミットピン７がこの揺動に伴って移動しようとする軌跡
に沿った円弧状の溝に形成するのである。

【００２９】そして、その係合溝８の長さは、前記偏心
カム６の偏心回転中、該偏心カム６が前記偏心軸部４１
を中心に揺動する際、前記固定スクロール２の渦巻体２
１と、前記可動スクロール３の渦巻体３１との隙間を最
小の所定隙間に維持する位置で、前記リミットピン７が
接触して前記偏心カム６の遠心力Ｆｃによる回転方向ｘ
への揺動の動きが規制されるように、一端側の前記係合
溝８の溝壁８１を設定し、さらに、前記各渦巻体２１，
３１間に形成する渦巻室５の内圧が異常上昇した時に、
前記偏心カム６に作用する内圧による荷重が遠心力Ｆｃ
に打ち勝って、前記可動スクロール３の中心Ｏ₁が前記
偏心軸部４１の中心Ｏ₂を中心に移動して前記固定スク
ロール２の中心Ｏに近づき、前記可動スクロール３の渦
巻体３１を前記固定スクロール２の渦巻体２１に対し離
反する方向に所定の逃げ揺動量、具体的には、前記固定
スクロール２の中心Ｏと可動スクロール３の中心Ｏ₁と
を結ぶ公転半径Ｒの範囲内で揺動できるように、前記リ
ミットピン７が所定の長さ移動できる逃げ空間８３を確
保して、他端側の溝壁８２を設定するのである。

【００３０】斯くすることにより、第１実施例では、前
記偏心カム６の揺動により、前記各渦巻体２１，３１間
の隙間を制御して、定常運転時には、前記各渦巻体２
１，３１間の隙間を最小に維持して運転して前記可動ス
クロール３を安定した状態で公転駆動させ、かつ、各渦
巻体２１，３１同士の接触が起こらないので、強い当た
りや、接触による擦れなどが原因で生じる運転音を低減
することができながら、前記渦巻室５の内圧が異常上昇
したとき、前記係合溝８の逃げ空間８３の逃げ量の範囲
で各渦巻体２１，３１の隙間を広げて高圧流体をこの隙
間から逃がすことにより、液圧縮等を回避できるように
している。

【００３１】さらに、以上のスクロール圧縮機におい
て、第１実施例では、前記係合溝８と前記リミットピン
７との間に、運転停止時に、前記固定スクロール２の渦
巻体２１に対し、前記可動スクロール３の渦巻体３１を
離反させる弾性力を有する弾性体９を介在させたのであ
る。

【００３２】具体的には、図５乃至図７に示すように、
前記弾性体９はコイル状のバネ９を使用しており、前記
係合溝８の回転方向前方側に位置する前記溝壁８１側端
部に、該溝壁８１に開口し、前記バネ９の一端側を保持
するバネ収容溝８４を、前記接線方向ガス荷重Ｆｔの作
用方向線に対し、所定角度αを有するように形成し、該
バネ収容溝８４に、前記バネ９の一端を保持させ、他端
を前記係合溝８内に回転方向後方側に位置する前記溝壁
８２に向けて突出させて、前記係合溝８内に前記リミッ
トピン７を内装したとき、該リミットピン７を、運転停
止時に、前記係合溝８における前記溝壁８２に押しつ
け、運転起動により、前記リミットピン７を前記溝壁８
１に接触するように成し、運転停止時に、前記固定スク
ロール２の渦巻体２１に対し、前記可動スクロール３の
渦巻体３１を離反させるように前記偏心カム６を揺動さ
せるように成すのである。

【００３３】つまり、前記バネ９のバネ力を、次式のよ
うに設定するのであって、前記バネ９のバネ定数をｋ、
バネ９の初期長さをＸ０、バネ９の運転停止時に縮んだ
ときの長さをＸ１、バネ９の運転起動後に縮んだ長さを
Ｘ２、接線方向ガス荷重Ｆｔの作用方向線に対するバネ
９の軸方向線との間の角度をα、前記可動スクロール３
の重量をＭos、前記偏心カム６の重量をＭcam、前記可
動スクロール３の公転半径をＲ、前記可動スクロール３
中心Ｏ₂が前記固定スクロール２中心Ｏに近づく移動に
よる公転半径方向の移動量をｒ、前記クランク軸４の角
速度をωとし、前記バネ９の運転停止時のバネ荷重Ｆｂ
を

【００３４】

【数２】Ｆｂ＝ｋ（Ｘ０−Ｘ１）ｃｏｓα とすると、前記バネ９は、

【００３５】

【数３】Ｆｂ＝ｋ（Ｘ０−Ｘ１）ｃｏｓα＞（Ｍｏｓ＋
Ｍｃａｍ）を満たすように、即ち、前記可動スクロール３の重量と
偏心カム６の重量とを足した重量を動かすことができる
バネ力を有すると共に、起動時の可動スクロール３の遠
心力Ｆｃを、

【００３６】

【数４】Ｆｃ＝Ｍos・（Ｒ−ｒ）・ω² とすると、起動時には、前記リミットピン７を、遠心力
Ｆｃがバネ力に打ち勝って回転方向ｘに移動させるよう
に、

【００３７】

【数５】Ｆｃ−Ｆｂ＞０を満足するバネ力を有する前記バネ９を前記係合溝８内
に内装するのである。

【００３８】しかも、定常運転状態にあるときは、

【００３９】

【数６】Ｆｃ−Ｆｒ−Ｆｔ・ｔａｎθ−ｋ（Ｘ０−Ｘ
２）ｃｏｓα＞０を満足するようにバネ力を設定して、定常運転時におい
ては、前記偏心カム６を、各渦巻体２１，３１が近接す
る方向に作用させるように成すのである。

【００４０】しかして第１実施例では、前記可動スクロ
ール３を、前記クランク軸４の回転駆動により、前記偏
心カム６を介して公転駆動させ、しかも、前記係合溝８
に前記リミットピン７を係合させて、該リミットピン７
が前記係合溝８内で、前記可動スクロール３の渦巻体３
１と前記固定スクロール２の渦巻体２１との間の渦巻隙
間を所定の範囲で変化可能と成すようにしたから、前記
可動スクロール３の渦巻体３１と前記固定スクロール２
の渦巻体２１との渦巻間隙間を制御できるし、しかも、
前記係合溝８と前記リミットピン７との間に、運転停止
時に、前記固定スクロール２の渦巻体２１に対し、前記
可動スクロール３の渦巻体３１を離反させるバネ力を有
する前記バネ９を介在させたから、運転停止時に、前記
渦巻室５内に液冷媒が浸入していても、運転起動時に
は、前記バネ９により前記リミットピン７を前記溝壁８
２に接触させて、前記各渦巻体２１，３１間の隙間を、
常に所定の隙間に広げた状態で起動させられるから、前
記可動スクロール３が公転駆動しても、各渦巻体２１，
３１の隙間から液を逃がしながら運転することができる
ので、起動時の液圧縮を確実に回避することができるの
で、各渦巻体２１，３１の損傷を防止できるのである。

【００４１】しかも、第１実施例では、前記偏心軸部４
１を、該偏心軸部４１の中心Ｏ₂と前記可動スクロール
３の中心Ｏ₁とを結ぶ線が、各渦巻体２１，３１の接触
部における接線方向ガス荷重Ｆｔの作用方向に対し前記
可動スクロール３の中心Ｏ₁を中心にして回転方向に、

【００４２】

【数１】０°＜θ＜９０° の範囲で所定角度θ傾くように位置させたから、前記偏
心カム６の揺動により、定常運転時には、前記各渦巻体
２１，３１を接近させるように作用させて、各渦巻体２
１，３１のシール力を高められながら、前記渦巻室５の
内圧が異常上昇したとき、前記係合溝８の逃げ空間８３
の逃げ量の範囲で各渦巻体２１，３１の隙間を広げて高
圧流体をこの隙間から逃がして液圧縮等を回避できるの
で、さらに、液圧縮を良好に回避することができるので
ある。

【００４３】また、前記第１実施例では、前記リミット
ピン７を、前記偏心カム６に突設し、前記係合溝８を前
記クランク軸４に形成したから、特にスクロール型流体
機械を縦型に用いる場合、前記係合溝８に十分な油を溜
めることができるので、前記リミットピン７が前記係合
溝８に接触する際、油による抵抗で、該油が緩衝材とな
ってショックアブソーバの作用をし、前記リミットピン
７の衝撃を軽減することができるのである。

【００４４】前記第１実施例では、前記偏心カム６に形
成する前記リミットピン７を、前記バネ９により前記ク
ランク軸４に形成する前記係合溝８の回転方向後方側に
位置する前記溝壁８２に押しつけるようにしたが、図８
乃至図１０に示す第２実施例のように、前記リミットピ
ン７を、前記バネ９により前記係合溝８の回転方向後方
側に位置する前記溝壁８２に引き付けるようにしてもよ
い。

【００４５】具体的には、前記クランク軸４に形成する
前記係合溝８の回転方向後方側に位置する前記溝壁８２
側端部に、該溝壁８２に開口し、前記バネ９の一端側を
保持するバネ収容溝８４を、前記接線方向ガス荷重Ｆｔ
の作用方向線と平行となるように形成し、該バネ収容溝
８４に、前記バネ９の一端を固定し、他端を前記係合溝
８内の前記リミットピン７に固定して、該リミットピン
７を、運転停止時に、前記係合溝８における前記溝壁８
２に引き付け、運転起動により、前記リミットピン７を
前記係合溝８における回転方向前方側に位置する前記溝
壁８１に接触できるように成すのである。

【００４６】つまり、第２実施例では、前記バネ９のバ
ネ力を、次式のように設定するのであって、前記バネ９
のバネ定数をｋ、バネ９の初期長さをＸ０、バネ９の運
転停止時に延びている長さをＸ、前記可動スクロール３
の重量をＭos、前記偏心カム６の重量をＭcamとし、前
記バネ９の運転停止時のバネ荷重Ｆｂを

【００４７】

【数７】Ｆｂ＝ｋ（Ｘ０＋Ｘ１）とすると、前記バネ９は、

【００４８】

【数８】Ｆｂ＝ｋ（Ｘ０＋Ｘ）＞（Ｍｏｓ＋Ｍｃａｍ）を満たすバネ力を有するように設定し、前記クランク軸
４の回転駆動により前記偏心カム６が、遠心力Ｆｃによ
り回転方向ｘに揺動するごとく成すのである。

【００４９】従って、第２実施例においても、運転停止
時に、前記渦巻室５内に液冷媒が浸入していても、運転
起動時には、前記バネ９により前記リミットピン７を前
記溝壁８２に接触させて、前記各渦巻体２１，３１間の
隙間を、常に所定の隙間に広げた状態で起動させられる
から、前記可動スクロール３が公転駆動しても、各渦巻
体２１，３１の隙間から液を逃がしながら運転すること
ができるので、起動時の液圧縮を確実に回避することが
できるのである。

【００５０】前記第１実施例及び第２実施例では、前記
リミットピン７を前記偏心カム６に固定し、前記係合溝
８を前記クランク軸４に形成したが、図１１及び図１２
に示す第３実施例のように、前記リミットピン７を前記
クランク軸４に固定し、前記偏心カム６に前記係合溝８
を形成するようにしてもよい。

【００５１】すなわち、前記リミットピン７を前記クラ
ンク軸４に図１２のように圧入したり、または一体成形
により突設し、前記偏心カム６の前記クランク軸４との
対向面に前記第１及び第２実施例と同様に円弧状の係合
溝８を形成するのである。

【００５２】また、第３実施例では、前記リミットピン
７を前記クランク軸４に突設することから、各渦巻体２
１，３１を接触させようとする方向に揺動しようとする
前記偏心カム６の動きを規制するため、前記第１実施例
のときの前記リミットピン７の前記係合溝８内における
位置が第２実施例では逆の位置となるのである。

【００５３】即ち、前記偏心カム６の遠心力Ｆｃによる
作用で、前記リミットピン７に対し前記係合溝８が回転
方向ｘに向かって移動しようとするので、前記係合溝８
の回転方向後方側端部の壁面を、各渦巻体２１，３１を
接触させようとする方向に揺動しようとする前記偏心カ
ム６の動きを規制して、渦巻体間の隙間を最小の所定隙
間に維持するための溝壁８１と成すのである。

【００５４】さらに、第３実施例は、前記第１及び第２
実施例と同様に、前記リミットピン７と前記係合溝８と
の間に、運転停止時に、前記固定スクロール２の渦巻体
２１に対し、前記可動スクロール３の渦巻体３１を離反
させるバネ力を有するバネ９を介在させるために、前記
偏心カム６に形成する前記係合溝８の回転方向後方側に
位置する前記溝壁８１側端部に、該溝壁８１に開口し、
前記バネ９の一端側を保持するバネ収容溝８４を、前記
接線方向ガス荷重Ｆｔの作用方向線に対し前記バネ９の
軸方向線が所定の角度を有するように形成し、該バネ収
容溝８４に、前記バネ９の一端を保持し、他端を前記係
合溝８内に突出させて、前記リミットピン７を、運転停
止時に、前記係合溝８における回転方向前方側に位置す
る前記溝壁８２に押しつけ、運転起動により、前記リミ
ットピン７を前記係合溝８における回転方向後方側に位
置する前記溝壁８１に接触するように成すのである。

【００５５】第３実施例におけるバネ力は、第１実施例
と同様に、数式３及び数式５、数式６を満足するように
求めるのである。

【００５６】従って、第３実施例では、起動時の液圧縮
を確実に防止できながら、前記リミットピン７を前記ク
ランク軸４に、前記係合溝８を前記偏心カム６に設けた
から、同一平面上に前記偏心軸部４１と前記リミットピ
ン７とを設けることができるので、同一平面で流体圧力
による荷重を受けられ、その結果、モーメントを小さく
でき、耐久性を向上できるのである。

【００５７】前記第１乃至第３実施例では、前記偏心カ
ム６を前記渦巻室５の圧力が異常上昇したときの液圧縮
を回避できるように、異常内圧上昇時に前記偏心カム６
を反回転方向に揺動するように構成したが、次に示す第
４実施例及び第５実施例のように、前記偏心軸部４１
を、該偏心軸部４１の中心Ｏ₂と前記可動スクロール３
の中心Ｏ₁とを結ぶ線が、各渦巻体２１，３１の接触部
における接線方向ガス荷重Ｆｔの作用方向に対し前記可
動スクロール３の中心Ｏ₁を中心にして反回転方向に、

【００５８】

【数１】０°＜θ＜９０° の範囲で所定角度θ傾くように位置させるようにして、
渦巻室５内の流体圧力により、常に前記偏心カム６を前
記各渦巻体２１，３１が近づく方向に作用させるように
してもよい。

【００５９】第４実施例は、図１３及び図１４に示すよ
うに、接線方向ガス荷重Ｆｔの作用方向を図１３におい
て、二点破線で示す公転半径Ｒの円の接線で示すと、こ
の接線の円との接点が、駆動時の前記可動スクロール３
の中心Ｏ₁となり、上記の条件を満足するように前記偏
心軸部４１の中心Ｏ₂を設定するのである。さらに、こ
の条件において、前記リミットピン７を前記偏心カム６
に固定し、前記係合溝８を前記クランク軸４に形成し、
前記リミットピン７と係合溝８の間にバネ９を介在さ
せ、このバネ９は、前記リミットピン７を前記係合溝８
の回転方向後方側の溝壁８２に引き付けて接触させるよ
うにしたものであり、前記偏心軸部４１の中心Ｏ₂と前
記可動スクロール３の中心Ｏ₁との位置関係の違いと、
この位置関係による前記リミットピン７の前記偏心軸部
４１を中心にして揺動する軌跡の違いから生ずる前記係
合溝８の円弧形状の違いを除けば、前記第２実施例と同
じ構造になっている。

【００６０】第５実施例は、図１５及び図１６に示すよ
うに、接線方向ガス荷重Ｆｔの作用方向を図１５におい
て、二点破線で示す公転半径Ｒの円の接線で示すと、こ
の接線の円との接点が、駆動時の前記可動スクロール３
の中心Ｏ₁となり、上記の条件を満足するように前記偏
心軸部４１の中心Ｏ₂を設定するのである。さらに、こ
の条件において、前記リミットピン７を前記クランク軸
４に固定し、前記係合溝８を前記偏心カム６に形成し、
前記リミットピン７と係合溝８の間にバネ９を介在さ
せ、このバネ９は、前記リミットピン７を前記係合溝８
の回転方向前方側の溝壁８２に押し付けて接触させるよ
うにしたものであり、前記偏心軸部４１の中心Ｏ₂と前
記可動スクロール３の中心Ｏ₁との位置関係の違いと、
この位置関係による前記リミットピン７の前記偏心軸部
４１を中心にして揺動する軌跡の違いから生ずる前記係
合溝８の円弧形状の違いを除けば、前記第３実施例と同
じ構造になっている。

【００６１】以上のように、前記第４及び第５実施例で
は、前記偏心軸部４１を、該偏心軸部４１の中心Ｏ₂と
前記可動スクロール３の中心Ｏ₁とを結ぶ線が、各渦巻
体２１，３１の接触部における接線方向ガス荷重Ｆｔの
作用方向に対し前記可動スクロール３の中心Ｏ₁を中心
にして反回転方向に、

【００６２】

【数１】０°＜θ＜９０° の範囲で所定角度θ傾くように位置させるようにして、
渦巻室５内の流体圧力により、常に前記偏心カム６を前
記各渦巻体２１，３１が近づく方向に作用させるように
したが、前記係合溝８と前記リミットピン７との間に、
運転停止時に、前記固定スクロール２の渦巻体２１に対
し、前記可動スクロール３の渦巻体３１を離反させるバ
ネ力を有する前記バネ９を介在させたから、運転停止時
に、前記渦巻室５内に液冷媒が浸入していても、運転起
動時には、前バネ９により前記リミットピン７を前記溝
壁８２に接触させて、前記各渦巻体２１，３１間の隙間
を、常に所定の隙間に広げた状態で起動させられるか
ら、前記可動スクロール３が公転駆動しても、各渦巻体
２１，３１の隙間から液を逃がしながら運転することが
できるので、主に起動時に起こりやすい液圧縮を確実に
回避することができ、運転中においては、常に良好な各
渦巻体２１，３１間のシール力が得られるのである。

【００６３】前記した各実施例では、前記係合溝８を円
弧状の溝に形成したが、前記逃げ空間８３を確保できる
内径を有する凹部を形成することにより前記係合溝８を
形成するようにしてもよい。

【００６４】斯くするときは、前記リミットピン７の軌
跡に対応して前記係合溝８を形成する必要がなくなるの
で、該係合溝８の形成を容易に行えるのである。

【００６５】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、前記偏心
カム６により、前記可動スクロール３の渦巻体３１と前
記固定スクロール２の渦巻体２１との渦巻間隙間を制御
できるし、しかも、前記係合溝８と前記リミットピン７
との間に、運転停止時に、前記固定スクロール２の渦巻
体２１に対し、前記可動スクロール３の渦巻体３１を離
反させる弾性力を有する前記弾性体９を介在させたか
ら、運転停止時に、前記各渦巻体２１，３１により形成
される渦巻室内に液冷媒が浸入していても、運転起動時
には、前記弾性体９により前記リミットピン７を、前記
各渦巻体２１，３１間の隙間が所定の隙間に広がった状
態になるように前記係合溝８内に位置させることができ
るので、前記各渦巻体２１，３１を常に所定の隙間に広
げた状態で起動させられるから、前記可動スクロール３
が公転駆動しても、各渦巻体２１，３１の隙間から液を
逃がしながら運転することができるので、起動時の液圧
縮を確実に回避することができるのである。

【００６６】しかも、請求項２記載の発明によれば、前
記偏心カム６の揺動により、定常運転時には、前記各渦
巻体２１，３１を接近させるように作用させて、各渦巻
体２１，３１のシール力を高められながら、前記渦巻室
の内圧が異常上昇したとき、各渦巻体２１，３１の隙間
を広げて高圧流体をこの隙間から逃がして液圧縮等を回
避できるので、さらに、液圧縮を良好に回避することが
できるのである。

【００６７】また、請求項３記載の発明によれば、前記
渦巻室内の流体圧力により、常に前記偏心カム６を前記
各渦巻体２１，３１が近づく方向に作用させるようにし
ても、運転起動時に、前記弾性体９により前記リミット
ピン７を前記溝壁８２に接触させて、前記各渦巻体２
１，３１間の隙間を、常に所定の隙間に広げた状態で起
動させられるから、運転停止時に、前記渦巻室内に液冷
媒が浸入していても、前記可動スクロール３の公転駆動
時に、各渦巻体２１，３１の隙間から液を逃がしながら
運転することができるので、主に起動時に起こりやすい
液圧縮を確実に回避することができ、運転中において
は、常に良好な各渦巻体２１，３１間のシール力が得ら
れるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスクロール型流体機械における第１実
施例を示す圧縮機の部分断面図。

【図２】同第１実施例の駆動時における要部拡大縦断面
図。

【図３】図２におけるI−I線横断面図。

【図４】図３のII−II線における要部縦断面図。

【図５】第１実施例の停止時における要部横断面図。

【図６】図５のIII−III線における要部縦断面図。

【図７】同第１実施例のクランク軸の端面を示す上面
図。

【図８】第２実施例の停止時における要部横断面図。

【図９】図８のIV−IV線における要部縦断面図。

【図１０】同第２実施例のクランク軸の端面を示す上面
図。

【図１１】第３実施例の停止時における要部横断面図。

【図１２】図１１のＶ−Ｖ線における要部縦断面図。

【図１３】第４実施例の停止時における要部横断面図。

【図１４】図１３のVI−VI線における要部縦断面図。

【図１５】第５実施例の停止時における要部横断面図。

【図１６】図１５のVII−VII線における要部縦断面図。

【図１７】従来のスクロール型流体機械を示す部分縦断
面図。

【図１８】従来のスクロール型流体機械の固定スクロー
ルと可動スクロールとの作用説明図。

【符号の説明】

２固定スクロール２１渦巻体３可動スクロール３１渦巻体３３軸受筒４クランク軸４１偏心軸部６偏心カム７リミットピン８係合溝９弾性体（バネ）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】渦巻体（２１）（３１）を有する固定スク
ロール（２）と可動スクロール（３）とを備え、前記可
動スクロール（３）の背面にクランク軸（４）の偏心軸
部（４１）を受け入れる軸受筒（３３）を設け、該軸受
筒（３３）に前記偏心軸部（４１）を回転自由に嵌合さ
せるスクロール型流体機械において、前記クランク軸
（４）の端部に、前記軸受筒（３３）に嵌合される偏心
カム（６）を配設して、該偏心カム（６）と前記クラン
ク軸（４）との間に、前記クランク軸（４）の回転駆動
に伴い前記偏心カム（６）を、前記可動スクロール
（３）の渦巻体（３１）と前記固定スクロール（２）の
渦巻体（２１）との渦巻間隙間を変化させる方向に揺動
させながら回転させる前記偏心軸部（４１）を設ける一
方、前記クランク軸（４）と前記偏心カム（６）との一
方に、該偏心カム（６）の揺動を規制するリミットピン
（７）を突設し、他方に前記リミットピン（７）が嵌合
する係合溝（８）を形成すると共に、該係合溝（８）の
大きさを、前記リミットピン（７）が前記係合溝（８）
内で、前記可動スクロール（３）の渦巻体（３１）と前
記固定スクロール（２）の渦巻体（２１）との間の渦巻
隙間を所定の範囲で変化可能と成す大きさとして、前記
係合溝（８）と前記リミットピン（７）との間に、運転
停止時に、前記固定スクロール（２）の渦巻体（２１）
に対し、前記可動スクロール（３）の渦巻体（３１）を
離反させる弾性力を有する弾性体（９）を介在させてい
ることを特徴とするスクロール型流体機械。
【請求項２】偏心軸部（４１）は、該偏心軸部（４１）
の中心（Ｏ₂）と可動スクロール（３）の中心（Ｏ₁）と
を結ぶ線が、各渦巻体（２１）（３１）の接触部におけ
る接線方向ガス荷重Ｆｔの作用方向に対し可動スクロー
ル（３）の中心（Ｏ₁）を中心にして回転方向に、【数１】０°＜θ＜９０° の範囲で所定角度（θ）傾くように位置させている請求
項１記載のスクロール型流体機械。
【請求項３】偏心軸部（４１）は、該偏心軸部（４１）
の中心（Ｏ₂）と可動スクロール（３）の中心（Ｏ₁）と
を結ぶ線が、各渦巻体（２１）（３１）の接触部におけ
る接線方向ガス荷重Ｆｔの作用方向に対し可動スクロー
ル（３）の中心（Ｏ₁）を中心にして反回転方向に、【数１】０°＜θ＜９０° の範囲で所定角度（θ）傾くように位置させている請求
項１記載のスクロール型流体機械。