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JPH0223682B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0223682B2
JPH0223682B2 JP25151487A JP25151487A JPH0223682B2 JP H0223682 B2 JPH0223682 B2 JP H0223682B2 JP 25151487 A JP25151487 A JP 25151487A JP 25151487 A JP25151487 A JP 25151487A JP H0223682 B2 JPH0223682 B2 JP H0223682B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wrap
scroll
wall surface
groove
end plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP25151487A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS63239388A (ja
Inventor
Masato Ikegawa
Eiji Sato
Kenji Tojo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP62251514A priority Critical patent/JPS63239388A/ja
Publication of JPS63239388A publication Critical patent/JPS63239388A/ja
Publication of JPH0223682B2 publication Critical patent/JPH0223682B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids 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
    • F04C18/0207Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids 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 both members having co-operating elements in spiral form
    • F04C18/0246Details concerning the involute wraps or their base, e.g. geometry
    • F04C18/0269Details concerning the involute wraps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2230/00Manufacture
    • F04C2230/10Manufacture by removing material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2230/00Manufacture
    • F05B2230/10Manufacture by removing material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Milling Processes (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、スクロール圧縮機、スクロール膨脹
機、スクロールポンプなどのスクロール形流体機
械におけるスクロールラツプの加工方法に関す
る。
〔従来の技術〕
従来のスクロール流体機械は、流体を圧縮供給
するために、渦巻状のラツプを有する固定スクロ
ールと、前記固定スクロールのラツプにかみ合う
渦巻状のラツプを有する旋回スクロールとを備
え、旋回スクロールを固定スクロールに対して旋
回させてスクロール外周から吸込んだ流体を圧縮
し、その中心部より吐出する。
上記スクロールラツプの形状は、例えば米国特
許第3884599号明細書に記載されているように、
スクロールラツプの主要部をインボリユートで構
成し、これに連なるラツプ巻き始め部を円弧で構
成している。
〔発明が解決しようとする問題点〕
前述した前者の従来技術は、ラツプ巻き始め部
の円弧の径がラツプ溝幅寸法より大きく構成され
ているため、ラツプの内外壁面を成形加工したカ
ツタをそのまま円弧部分の加工に用いることがで
きず、カツタ交換による再加工作業が必要であ
る。その結果、溝底面に段差を生じ、その加工精
度が良好でなかつた。
本発明は上述の事柄にもとづいてなされたもの
で、溝底面の加工精度を良好にすることができる
スクロールラツプの加工方法を提供することを目
的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本件第1番目の発明は、端板と、この端板の一
方の面に設けられた渦巻状で厚さと高さを有する
ラツプとを備え、前記ラツプの巻き始め部が円弧
部であり、この部分から巻終り部までの主要部が
インボリユートで形成されているスクロールラツ
プにおいて、前記ラツプを形成する外側壁面と内
側壁面との間の溝幅に実質的に等しい径を有する
エンドミルカツタにより前記溝底面を切削加工す
ることにより達成される。
また、第2番目の発明は、端板と、この端板の
一方の面に設けられた渦巻状で厚さと高さを有す
るラツプとを備え、前記ラツプの巻き始め部が円
弧部であり、この部分から巻き終り部までの主要
部がインボリユートで形成されているスクロール
ラツプにおいて、前記ラツプを形成する外側壁面
と内側壁面との間の溝幅に実質的に等しい径を有
するエンドミルカツタにより、前記ラツプを形成
する外側壁面と内側壁面と溝底面とを同時に切削
加工することにより達成される。
〔作用〕
ラツプ溝幅に実質的に等しい直径のエンドミル
カツタを、スクロールを形成する素材に対し、送
り量を調整しながら、送り込むことにより、スク
ロールラツプの溝、特に溝底面を、1つのエンド
ミルカツタで加工することができる。その結果、
ラツプ溝底面の加工精度を高めることができる。
〔実施例〕
以下この発明を適用した一実施例を第1図、第
2図、第3図および第4図により説明する。
第1図〜第3図は第一実施例の説明用図であ
り、スクロール形流体機械の全体構成を第1図、
第2図により説明する。
静止スクロール部材1は、端板1aと、これに
直立しているラツプ1bとからなる。旋回スクロ
ール部材2は、端板2aおよびラツプ2bからな
る。両スクロール部材1,2のラツプ1b,2b
はインボリユートあるいはこれに近似する曲線に
形成されており、厚さと高さをもつている。
静止スクロール部材1の端板1aの中心には、
ポート3が設けられ、外周側には別のポート4が
設けられている。ポート3は、圧縮機の場合、吐
出ポートとなり、膨張機の場合流入ポートとな
る。
ポート4は、圧縮機の場合吸収ポートとなり、
膨張機の場合吐出ポートとなる。
旋回スクロール部材2の背面にはスクロールピ
ン2cが突出して設けられている。
両スクロール部材1,2はラツプ1b,2bを
互いに内側にしてかみ合つている。この状態で、
各ラツプ1b,2bの巻き終り端1b′,2b′は互
いに180゜ずれたところに位置している。
フレーム5は、静止スクロール部材1の端板外
周部に数本のボルトによつて固定されている。
クラウン軸6は、フレーム5に取付けた2個の
軸受7,8によつてフレーム5に支持されてい
る。このクラウン軸6には、バランスウエイト9
が一体に形成されている。バランスウエイト9は
クランク軸6と別体のものでもよい。
クランク軸6の頭部には、ボス穴10が形成さ
れている。ボス穴10は、クランク軸6の軸心O
から距離εだけ偏心した位置に中心を有し、この
ボス穴10には、スクロールピン2cがはめ込ま
れている。ボス穴10とスクロールピン2cとの
間にはニードル軸受11が設けられている。
自転阻止部材12は旋回スクロール部材2の端
板2aの背面とフレーム5との間に設けられてい
る。自転阻止部材12は、リング状のもので、端
板2aに対向する面およびフレーム5に対向する
面には、直線溝(図示せず)を有する。フレーム
5に対向する面に設けられた溝は、端板2aに対
向する面に設けられた溝と直交している。フレー
ムに対向する面に設けられた溝にはフレーム5に
固定されたオルダムキー13がはめ込まれ、端板
2aに対向する面に設けられた溝には端板2aに
固定されたオルダムキー(図示せず)がはめ込ま
れている。
メカニカルシール14は、クランク軸6がフレ
ーム5を貫通して外部に突出する部分に設けら
れ、シールハウジング15内に納められている。
このメカニカルシール14は公知のものを利用し
ているので、構成の説明は省略する。
原動機(図示せず)によつて、クランク軸6を
第2図において時計方向に回転させれば、旋回ス
クロール部材2は静止スクロール部材1に対して
姿勢を変えずに(見かけ上自転しない)時計方向
に旋回運動をする。この結果両スクロール部材
1,2間に形成され、ラツプ1bとラツプ2bと
の最接近または接する位置によつて仕切られた密
閉空間V1,V2は、時計方向にまわりながら密閉
空間V1,V2の容積を縮小し、ポート4から取り
入れた流体を圧縮してポート3から吐出する。
反対に、旋回スクロール部材2が反時計方向に
旋回すると、密閉空間V1,V2は前記とは逆にま
わりながら容積が徐々に増大し、ポート3から流
入した高温高圧(ポート4から排出するものに対
して高温高圧である)ガスは膨脹し、ポート4か
ら排出される。このときクランク軸6に動力が発
生する。渦巻の巻数を1.5にして、密閉空間が容
積変化しないようにすれば、ポンプとなる。
次に、ラツプ形状を第3図により説明する。
ラツプ2bの内側壁面ADEFは、巻き始め端A
から相手方のラツプ1bの巻き始め端A′が最接
近または接する位置、Dまでは、円弧に形成さ
れ、Dの位置から巻き終り端Fまでは、インボリ
ユート曲線(円の伸開線)またはインボリユート
曲線に近似の曲線に形成されている。以下これら
の曲線をインボリユート曲線(円の伸開線)とい
う。ラツプ2bの外側曲線ABCは、巻き始め端
Aから巻き終り端Cまでインボリユートまたはイ
ンボリユートに近似の曲線に形成されている。ラ
ツプ2bの外側壁面上のB点すなわち、相手方の
ラツプ1bの内側壁面巻き終り端F′と最接近また
は接する位置から巻き終り端Cまでの壁面B−C
は、密閉空間V1,V2を形成する上では関係のな
い部分であるから、この外側壁面B−C間はイン
ボリユート曲線に形成する必要はない。
また、ラツプ1bも同様の形状になつている。
上記のように、ラツプ2b,1bの内側壁面に
おける巻き始め端A,A′、インボリユート曲線
またはこれに近似の曲線始点D,D′と結ぶ曲線
AD,AD′はともに円弧になつており、旋回運動
の際にラツプ2bの巻き始め端Aが描く軌跡と円
弧部分A′D′とが、巻き始め端A′と円弧部分ADと
が、それぞれ干渉しないようになつている。
巻き始め端Aの軌跡は、D′点においてラツプ
1bの内側壁面に最接近し、または接し、クラン
クピン2cの偏心量εと等しい長さの半径をもつ
た円である。
このように構成することにより、ラツプの外側
壁面におけるインボリユート曲線の始点A,
A′および内側壁面におけるインボリユート曲線
の始点D,D′を渦巻の中心部近くに配置しても、
ラツプの巻き始め端A,A′と相手方のラツプ内
側壁面との干渉を引き起こさずに、スクロールの
かみ合い運動をさせることができるとともに、ラ
ツプの巻き数も小さくでき、全体として、直径の
小さいスクロール流体機械を構成できる。
さらに円弧部分AD⌒,AD′⌒を、ラツプの溝幅
(2ε+ラツプの厚さ)と等しい長さの直径とし、
D点D′点で内側壁面に接するようにすることも
でき、第4図はそのようになつている。このよう
に構成することにより、該溝幅に実質的に等しい
直径のエンドミルで、ラツプ間の溝を切削する場
合、円弧部分AD⌒,AD′⌒も同時に、切削の始点ま
たは終点の結果として加工でき、加工が簡単にな
る効果がある。また、一本のエンドミルで加工す
ることにより、ラツプ底面の精度が良くなる効果
がある。特に、圧縮機が膨張機の場合、ラツプの
中心部ではラツプ間のガスの圧力差が大きいた
め、シールの問題からラツプの中心部における歯
底面の精度が要求されるため、本発明の効果が大
きい。また、スクロールラツプの曲線はインボリ
ユートであるため、その加工に際しては、カツタ
の送り量を調節するのみで、加工することができ
るので、加工作業のための時間を短縮することが
できる。
第4図は、この発明の他の実施例を示す。円弧
D′C′⌒と円弧H′A′⌒とは、同一の円の一部であるが

ポート3によつて分断されている。このように、
円弧部分A′D′⌒の一部を、流体通路を確保するた
めにカツトしてもよい ラツプの形状を上述のように構成するのは静止
スクロール部材のみでもよいし、旋回スクロール
部材でもよいし、両方でもよい。
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明によれば、スクロー
ルラツプの溝幅の寸法と実質的に等しい直径のエ
ンドミルカツタを用い、その送り量を調整するこ
とにより、1つのエンドミルカツタによつてイン
ボリユート曲線を有するラツプ溝底を連続して加
工することができる。その結果、溝底の加工精度
が向上し、シール性の高いスクロールを提供する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の方法を適用するスクロール
流体機械におけるスクロールラツプ部分の平面
図、第2図は第1図の−線切断断面図、第3
図は、本発明の一実施例の詳細平面図、第4図は
本発明の他の実施例の詳細平面図である。 1……静止スクロール部材、2……旋回スクロ
ール部材、1a,2a……端板、1b,2b……
ラツプ、3,4……ポート、5……クレーム、6
……クランク軸、7,8……軸受、9……バラン
スウエイト、12……自転阻止部材、13……オ
ルダムキー、14……メカニカルシール。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 端板と、この端板の一方の面に設けられた渦
    巻状で厚さと高さを有するラツプとを備え、前記
    ラツプの巻き始め部が円弧部であり、この部分か
    ら巻き終り部までの主要部がインボリユートで形
    成されているスクロールラツプにおいて、前記ラ
    ツプを形成する外側壁面と内側壁面との間の溝幅
    に実質的に等しい径を有するエンドミルカツタに
    より前記溝底面を加工することを特徴とするスク
    ロールラツプの加工方法。 2 端板と、この端板の一方の面に設けられた渦
    巻状で厚さと高さを有するラツプとを備え、前記
    ラツプの巻き始め部が円弧部であり、この部分か
    ら巻き終り部までの主要部がインボリユートで形
    成されているスクロールラツプにおいて、前記ラ
    ツプを形成する外側壁面と内側壁面との間の溝幅
    に実質的に等しい径を有するエンドミルカツタに
    より、前記ラツプを形成する外側壁面と内側壁面
    と溝底面とを同時に切削加工することを特徴とす
    るスクロールラツプの加工方法。
JP62251514A 1987-10-07 1987-10-07 スクロールラツプの加工方法 Granted JPS63239388A (ja)

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JP4352649B2 (ja) * 2002-02-13 2009-10-28 ダイキン工業株式会社 スクロール機構の製造方法

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JPS63239388A (ja) 1988-10-05

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