JPS60198301A - スクロ−ル型流体機械 - Google Patents

スクロ−ル型流体機械

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JPS60198301A
JPS60198301A JP59052276A JP5227684A JPS60198301A JP S60198301 A JPS60198301 A JP S60198301A JP 59052276 A JP59052276 A JP 59052276A JP 5227684 A JP5227684 A JP 5227684A JP S60198301 A JPS60198301 A JP S60198301A
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movable scroll
movable
displaced
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JP59052276A
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Tamio Sugimoto
杉元 民夫
Yoshimitsu Fukazawa
深沢 義光
Kunio Yamaguchi
山口 国夫
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Priority to DE19853510470 priority patent/DE3510470A1/de
Priority to FR8504093A priority patent/FR2561721B1/fr
Priority to DE3546736A priority patent/DE3546736C2/de
Priority to GB08507294A priority patent/GB2157369B/en
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Publication of JPH0567761B2 publication Critical patent/JPH0567761B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/02Rotary-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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K1/00Steam accumulators
    • F01K1/02Steam 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)

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】 本発明は圧縮機、膨張機、モーター、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。
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、カップ状部分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110周
縁に穿設された固定穴116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9プレート11の中
央部を貫通する主軸14がボールイアリング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2
1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をカップ状部分12
の外方より該カップ状部分12の底部121を貫通する
ボルトを締結することによって該底部121内壁上に固
定され、側板201の外周面とカップ状部分12の内壁
面間をOリング等でシールすることによってハウジング
10内の空間を吸入室25と吐出室26とに仕切ってい
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(図示路)が穿設されている。
可動スクロール部材21は側板211とその1側面上に
植設されたりず巻体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2
02と212とは複数の点で接触し、締切位置、即ち、
うず巻体202と212の外端が対手側5ず巻体212
,202のフランク面に接したときは第4図に示すよう
に、点A。
B、G、Dで接触する。接触点A及びBを結ぶ線又はC
及びDを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O8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部に麻糸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ップ状部分1
2の底部121に貫通孔122が穿設されている。
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レース221と、
この固定レース221を被っ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214
を被って側板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ット222α、
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Fjorの円を
描(ように円軌道運動する。この時可動スクロール部材
21には密閉中♂^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2
22のポケット222αの縁部と可動リング215のポ
ケット215αの縁部とで挾まれるため、可動リング2
15は回転することができず、これによって可動スクロ
ール部材210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
右方にあって回転阻止力分布はfC1〜fC5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って小さくなって
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21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。
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はボ
ールベアリング16によって支承されている。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
出する環状のボス213中には肉厚の厚い円板状あるい
は短軸状のブツシュ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。ブツシュ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27
1を有しているとともに、ブツシュ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。
しかして、可動スクロール部材210円軌道運動によっ
て流体圧縮が行なわれると、その反作用力がうず巻体2
12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、ブツシュ27の中心
OCへ第6図のFdで示すように作用する。ところでブ
ツシュ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
Faによって受ける。このモーメントは力Fdの方向と
ブツシュ中心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・ε2311
1θで表わせる。この結果ブツシュ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。この押し付は力をFpとするとFp・ε2CO3
θ=Fa・ε2 Sl[1θであるから、 Fp =Fd11 tanθ で与えられる。
即ち、偏心孔を有するブツシュ27と可動スクロール部
材21を駆動すると、流体圧縮の反作用シールが確保さ
れる。
さらに、上述のようにブツシュ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、
5ず巻体202や212の寸法誤差によってうず巻体の
肉厚が変ってもこれに応じてoc”os間距離が変化で
きる。即ち、00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Q c /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
っ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。
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
っ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、カップ状部分12の底部121に設け
た貫通孔122に挿通した位置決め棒18を上記位置決
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はブツシュ27の遊び量の範囲内で
動き、このメツシュ27の動作角度範囲と等量の角度分
だけ可動リング215のポケット215α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、その動作時にあっては常に可動
リング215と固定リング222のポケット215αと
222αの縁部に隙間な(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のポケット222αと215αの縁部に
隙間な(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11の固定孔116の内
径はボルト17の外径より太き(されているため、ボル
ト17をカップ状部分12の固定孔126に挿入された
状態で、フロントエンドプレート11を主軸140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
とカップ状部分12を結合して固着する。これによって
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、カップ状部分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、その後カップ状部分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の麻糸209に
螺合することにより、該両位置決め孔208,218と
貫通孔122を固定する。
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。即も、 (1)カップ状部分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
ることによって仮止めし、 (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140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)カップ状部分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にてカッ
プ状部分12とフロントエンドプレート11を締結する
上記手順によっ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210円軌道運動の旋回半径
が太き(なった場合に、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202,21
2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った。
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
あって、その目的とするところはうず巻体のフランク面
の初期摩耗によって生ずるフランク面相互間の隙間をな
(し、この隙間からのガス洩れを防止しようとするもの
であって、その要旨とするところは一可動スクロール部
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。
本発明においては上記構成を具えているので、うず巻体
の初期摩耗によっ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
クロール型流体機械の性能低下を阻止できる。
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。
208α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208α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αμ
、各フラフラフ2面ンボリュート曲で決る角度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。α=10〜40μとすると、b=5 朋のときεd
eg = 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208α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208αと218に
位置決め棒18を挿入することによって固定スクロ、−
ル部材20と可動スクロール部材21どの位相を可動ス
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
耗によって、可動スクロール部材210位相がずれても
、フランク面相互間に間隙は生ぜず、従って、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。
【図面の簡単な説明】
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1実施例を
示す第4図に対応する図である。 可動スクロール部材・・・21、うず巻体・・・212
、固定スクロール部材・・・20.5ず巻体・・・20
2゜復代理人 弁理士 岡 本 重 文 外3名 第20 Y 第3に 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 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。
JP59052276A 1984-03-21 1984-03-21 スクロ−ル型流体機械 Granted JPS60198301A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59052276A JPS60198301A (ja) 1984-03-21 1984-03-21 スクロ−ル型流体機械
KR1019850001623A KR890002524B1 (ko) 1984-03-21 1985-03-14 소용돌이형 유체기계
CA000476670A CA1265489A (en) 1984-03-21 1985-03-15 Scroll type fluid machine
AU40078/85A AU577240B2 (en) 1984-03-21 1985-03-18 Scroll pump
US06/713,192 US4608001A (en) 1984-03-21 1985-03-18 Scroll type fluid machine with angular adjustment means
DE19853510470 DE3510470A1 (de) 1984-03-21 1985-03-20 Spiralkompressor
FR8504093A FR2561721B1 (fr) 1984-03-21 1985-03-20 Machine a fluide moteur du type a volute
DE3546736A DE3546736C2 (de) 1984-03-21 1985-03-20 Spiralkompressor
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
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JPH08319966A (ja) * 1995-05-24 1996-12-03 Tokico Ltd スクロール式流体機械
JP4049113B2 (ja) 2004-03-11 2008-02-20 トヨタ自動車株式会社 内燃機関排気浄化装置の粒子状物質再生制御装置

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KR850007667A (ko) 1985-12-07

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