知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-07-14
(45)【発行日】2023-07-25
(54)【発明の名称】共回転スクロール圧縮機におけるオルダム継手
(51)【国際特許分類】
F04C 18/02 20060101AFI20230718BHJP
【ＦＩ】
F04C18/02 311F
【請求項の数】
17
(21)【出願番号】P 2021559529
(86)(22)【出願日】2019-04-08
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-10-19
(86)【国際出願番号】 US2019026250
(87)【国際公開番号】W WO2020209827
(87)【国際公開日】2020-10-15
【審査請求日】2022-03-31
(73)【特許権者】
【識別番号】316011466
【氏名又は名称】日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000350
【氏名又は名称】ポレール弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】ペン ジャンホイ
(72)【発明者】
【氏名】フェン フェイ
(72)【発明者】
【氏名】ジーン フィールズ
【審査官】落合 弘之
(56)【参考文献】
【文献】米国特許第０４１７８１４３（ＵＳ，Ａ）
【文献】米国特許第０６１４６１１８（ＵＳ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１７／１８３６１５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１８－１４１４４３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ０４Ｃ １８／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
圧縮機であって、円筒形のハウジングと、
前記円筒形のハウジングと係合する下部キャップハウジングと、
主軸に沿って配置された主シャフトと、
ドライバスクロールであって、前記主軸に整列したドライバ軸を有し、前記ドライバスクロールのベースプレートから延びる螺旋状インボリュートを有するドライバスクロールと、
アイドラスクロールであって、前記主軸からオフセットされた軸を有し、前記ドライバスクロールの前記螺旋状インボリュートと噛み合う螺旋状インボリュートを有するアイドラスクロールと、
前記ドライバスクロールと前記アイドラスクロールとの間に配置されたオルダム継手と、
前記ドライバスクロールの前記ベースプレートから前記アイドラスクロールに向かって延びる２つのキースロットと
を含み、各キースロットは、前記オルダム継手の対応するドライバスクロールキーとそれぞれ係合し、
前記２つのキースロットの各々の中心を通る第一平面は、前記ドライバ軸を通って延びる第二平面に平行で、オフセットされる、圧縮機。
【請求項2】
前記オルダム継手の前記ドライバスクロールキーが前記ドライバスクロールの前記２つのキースロットと係合すると、前記ドライバスクロールキーの各々の中心を通る第三平面が前記第一平面と一致する、請求項１に記載の圧縮機。
【請求項3】
前記オルダム継手を、前記ドライバスクロールキーの各々の中心を通る第三平面により第一部分と第二部分に区分するとき、前記オルダム継手の一方のアイドラスクロールキーを含む前記第一部分は、他方のアイドラスクロールキーを含む前記第二部分よりも大きい質量を有する、請求項１に記載の圧縮機。
【請求項4】
前記オルダム継手の前記第一部分において軸方向に追加部分を有する、請求項３に記載の圧縮機。
【請求項5】
前記オルダム継手の前記ドライバスクロールキーが前記ドライバスクロールの前記２つのキースロットと係合すると、前記第一平面に平行な前記オルダム継手の質量中心を通る第四平面が、前記ドライバ軸を通って延びる前記第二平面と一致する、請求項３に記載の圧縮機。
【請求項6】
前記オルダム継手は、外側を向く外面を有し、２つのアイドラスクロールキーのうちの一方の両側に隣接する前記外面の第一部分は、前記オルダム継手の他方のアイドラスクロールキーの両側に隣接する前記外面の第二部分よりも半径方向にさらに延びる、請求項１に記載の圧縮機。
【請求項7】
前記オルダム継手の前記ドライバスクロールキーが前記ドライバスクロールの前記２つのキースロットと係合すると、前記第一平面に平行な前記オルダム継手の質量中心を通る第四平面が、前記ドライバ軸を通って延びる前記第二平面と一致する、請求項６に記載の圧縮機。
【請求項8】
前記ドライバスクロールの前記ベースプレートに、外面から半径方向に前記ドライバ軸に向かって延びる穴が配置され、前記穴は、前記第一平面と直交する平面と平行である、請求項１に記載の圧縮機。
【請求項9】
２つの支持延長部が、前記ドライバスクロールの前記ベースプレートから前記アイドラスクロールに向かって延び、各々が前記キースロットのうちの１つを含み、前記２つの支持延長部は互いに向かい合う第一構造と第二構造を含み、前記第一構造は、前記第二構造よりも大きい質量を有する、請求項１に記載の圧縮機。
【請求項10】
圧縮機であって、円筒形のハウジングと、
前記円筒形のハウジングと係合する下部キャップハウジングと、
主軸に沿って配置された主シャフトと、
ドライバスクロールであって、前記主軸に整列したドライバ軸を有し、前記ドライバスクロールのベースプレートから延びる螺旋状インボリュートを有するドライバスクロールと、
アイドラスクロールであって、前記主軸からオフセットされた軸を有し、前記ドライバスクロールの前記螺旋状インボリュートと噛み合う螺旋状インボリュートを有するアイドラスクロールと、
２つのドライバスクロールキーを有し、前記ドライバスクロールと前記アイドラスクロールとの間に配置されたオルダム継手と
を含み、前記２つのドライバスクロールキーの各々の中心を通る第一平面は、前記オルダム継手の質量中心を通って延びる第二平面に平行で、オフセットされる、圧縮機。
【請求項11】
２つのキースロットが、前記ドライバスクロールの前記ベースプレートから前記アイドラスクロールに向かって延び、各キースロットが、前記オルダム継手の前記２つのドライバスクロールキーとそれぞれ係合するように構成され、前記オルダム継手の前記ドライバスクロールキーが前記ドライバスクロールの前記２つのキースロットと係合すると、前記第一平面は、前記ドライバスクロールの前記キースロットの中心を通る第三平面と一致する、請求項１０に記載の圧縮機。
【請求項12】
前記オルダム継手を前記第一平面により第一部分と第二部分に区分するとき、前記オルダム継手の一方のアイドラスクロールキーを含む前記第一部分は、他方のアイドラスクロールキーを含む前記第二部分よりも大きい質量を有する、請求項１１に記載の圧縮機。
【請求項13】
前記オルダム継手の前記第一部分において軸方向に追加部分を有する、請求項１２に記載の圧縮機。
【請求項14】
前記オルダム継手の前記ドライバスクロールキーが前記ドライバスクロールの前記２つのキースロットと係合すると、前記第一平面に平行な前記オルダム継手の質量中心を通る前記第二平面が、前記ドライバ軸を通って延びる第四平面と一致する、請求項１２に記載の圧縮機。
【請求項15】
前記オルダム継手は、外側を向く外面を有し、２つのアイドラスクロールキーのうちの一方の両側に隣接する前記外面の第一部分は、前記オルダム継手の他方のアイドラスクロールキーの両側に隣接する前記外面の第二部分よりも半径方向にさらに延びる、請求項１０に記載の圧縮機。
【請求項16】
前記オルダム継手の前記ドライバスクロールキーが前記ドライバスクロールの対応するキースロットと係合すると、前記第一平面に平行な前記オルダム継手の質量中心を通る前記第二平面が、前記ドライバ軸を通って延びる第四平面と一致する、請求項１５に記載の圧縮機。
【請求項17】
スクロール圧縮機のドライバスクロールであって、螺旋状インボリュートであって、前記ドライバスクロールのベースプレートから延び、ドライバ軸を有する螺旋状インボリュートと、
前記ドライバスクロールの前記ベースプレートから延びる２つのキースロットであって、各キースロットは、オルダム継手の対応するドライバスクロールキーとそれぞれ係合するように構成された、２つのキースロットを備え、
前記２つのキースロットの各々の中心を通る第一平面は、前記ドライバ軸を通って延びる第二平面に平行で、半径方向にオフセットされる、スクロール圧縮機のドライバスクロール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、共回転スクロール圧縮機の技術分野に関する。
【背景技術】
【0002】
スクロール圧縮機は、可変冷媒流量（ＶＲＦ）システムを含む冷媒圧縮用途において、広く使用されている。共回転スクロール圧縮機は、ドライバスクロールおよびアイドラスクロールと、ドライバスクロールおよびアイドラスクロールの両方のインボリュート部分を片側に含むが、シャフト部分は反対側にある。各インボリュートの中心は、そのそれぞれのシャフト部分の中心にある。ドライバスクロールは、長いシャフトを有することができ、アイドラスクロールは、より短いシャフトまたはシャフト用の軸受ハブを有することができる。いくつかの実装形態では、ドライバスクロールは、圧縮機の中心にあり、すなわち、圧縮機の中心軸または中心線と整列され、その回転は、ロータおよびステータを含むモータ構成要素によって駆動される。アイドラスクロールは、平行に配置されてもよいが、軌道半径（Ｒｏｒ）はドライバスクロールからオフセットされる。オルダム継手は、ドライバスクロールとアイドラスクロールとの間に直接配置される。一般に、ドライバスクロールはオルダム継手を回転させ、継手はその後、アイドラスクロールを回転させる。両方のスクロールが回転する間、それぞれの間の相対的な運動は周回運動である。したがって、一方のインボリュートは、他方のインボリュートに対して回転する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0003】
いくつかの実装形態は、圧縮機のための構成および技術を含み、圧縮機は、円筒形のハウジングと、円筒形のハウジングと係合する下部キャップハウジングと、主軸に沿って配置された主シャフトと、主軸に整列したドライバ軸を有し、ドライバスクロールのベースプレートから延びる螺旋状インボリュートを有するドライバスクロールと、主軸からオフセットされた軸を有し、ドライバスクロールの螺旋状インボリュートと噛み合う螺旋状インボリュートを有するアイドラスクロールと、ドライバスクロールとアイドラスクロールとの間に配置されたオルダム継手と、ドライバスクロールのベースプレートからアイドラスクロールに向かって延びる２つのキースロットとを含むことができ、各キースロットは、オルダム継手の対応するドライバキーとそれぞれ係合する。２つのキースロットの各々を通る第一平面は、ドライバ軸を通って延びる第二平面に平行で、オフセットされる。
【0004】
他の実装形態は、圧縮機のための構成および技術を含み、円筒形のハウジングと、円筒形のハウジングと係合する下部キャップハウジングと、主軸に沿って配置された主シャフトと、主軸に整列したドライバ軸を有し、ドライバスクロールのベースプレートから延びる螺旋状インボリュートを有するドライバスクロールと、主軸からオフセットされた軸を有し、ドライバスクロールの螺旋状インボリュートと噛み合う螺旋状インボリュートを有するアイドラスクロールと、２つのドライバスクロールキーを有するドライバスクロールとアイドラスクロールとの間に配置されたオルダム継手とを含む。さらに、２つのドライバスクロールキーの各々を通る第一平面は、オルダム継手の幾何学的中心を通って延びる第二平面に対して平行であり、オフセットされている。
【0005】
詳細な説明は、添付の図面を参照して説明される。異なる図において同じ参照番号を使用することは、類似または同一の品目または特徴であることを示している。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【図1】いくつかの実装形態による共回転スクロール圧縮機１の断面図の例を示す。
【図2】いくつかの実装形態によるスクロール圧縮機の断面図の下部の例を示す。
【図3】いくつかの実装形態による、断面の等角図におけるスクロール圧縮機の下部の例を示す。
【図4】いくつかの実装形態によるオルダム継手の例の上面図の例を示す。
【図5】いくつかの実装形態によるオルダム継手の例の分離図の例を示す。
【図6】いくつかの実装形態による、圧縮機の下部の上面図の例を示す。
【図7】いくつかの実装形態による、ドライバスクロールの底面図の例を示す。
【図8】いくつかの実装形態による、圧縮機の下部の上面図の例を示す。
【図10】いくつかの実装形態による、オルダム継手の上面図および斜視図の例を示す。
【図11】いくつかの実装形態による、オルダム継手の上面図および斜視図の例を示す。
【図12】いくつかの実装形態による、ドライバスクロールの底面図の例を示す。
【図13】いくつかの実装形態による、圧縮機の下部の上面図の例を示す。
【図15】いくつかの実装形態による、オルダム継手の上面図および斜視図の例を示す。
【図16】いくつかの実装形態による、オルダム継手の上面図および斜視図の例を示す。
【図18】いくつかの実装形態による、例示的な共回転スクロール解析を示す。
【図19】いくつかの実装形態による、共回転スクロール解析の例を示す。
【発明を実施するための形態】
【0007】
ドライバスクロールおよびアイドラスクロールのそれぞれのインボリュートは、動作中に冷媒ガスの三日月形のポケットを形成する噛合対の螺旋状インボリュートとして互いに嵌合する。一般に、圧縮中、吸入ガスが圧縮機に入り、次いでスクロール対の外側領域に入る。ポケットは、周回運動が起こると体積が減少し、このことがガスをより高い圧力に圧縮する。いくつかの実装形態では、中央セクションの近くで、圧縮ポケットは、ドライバスクロールの排出ポートに到達し、高圧ガスがこのポートから出る。いくつかの実装形態では、圧縮機は「高圧サイド」の設計であり、それにおいて吸入ガスが圧縮室に直接入り、圧縮機の容積部の大部分が吐出圧力にある。
【0008】
いくつかの例では、アイドラスクロールの軸は、スクロールインボリュートの軌道の半径の距離だけドライバスクロールの軸から数学的にオフセットされている。当然ながら、半径方向でのコンプライアンスの技術では、アイドラスクロール軸の位置は、わずかな増分で自動調整することができる。以下の説明では、わずかな増分は無視することができ、アイドラ軸の位置は一定と考えることができる。一般に、ドライバスクロールが回転し、次いでこの動きがそれぞれのオルダム継手キーに伝達され、ひいてはオルダム継手が回転する。オルダム継手がドライバスクロールと共に回転する間、オルダム継手は、ドライバスクロールの対応するキースロット内で、そのキーによって前後にスライドする。これにより、アイドラスクロール用のオルダム継手のスクロールキーは次いで、ドライバスクロールと調和してアイドラスクロールを回転させる。これにより、インボリュート周回運動と同様の、ドライバスクロールに対するオルダム継手の周回運動が生じる。２つのスクロールインボリュートも互いに対して旋回し、これによりガスの圧縮が生じる。
【0009】
共回転スクロールのいくつかの例では、オルダム継手は、整列のための重要な特徴が同時に生成されるため、可能な限り小さい製造誤差を確保するために、ドライバスクロールとアイドラスクロールとの間に直接配置される。しかし、直接的な整列のために設計されたオルダム継手は、ドライバスクロールとアイドラスクロールとの間にある不可避の構造と衝突するのを回避する困難を提示する。これらの例は、主軸受座の部分、スクロールインボリュートの外側部分、および段付きボルト６２（後述）である。
【0010】
いくつかの実装形態では、ドライバスクロールのキースロットおよび支持延長部をシフトさせることができ、これにより、オルダム継手の中心質量を効果的に移動またはシフトさせる。さらに、いくつかの実装形態では、キースロットおよび支持延長部と係合するオルダム継手のキーは、オルダム継手の中心面から離れるように移動またはシフトされる。これは、オルダム継手の中心質量をシフトまたは移動させる。
【0011】
図１は、いくつかの実装形態による共回転スクロール圧縮機１の断面図の例を示す。圧縮機の本体またはハウジングは、上部キャップ２、中央シェル４、および下部キャップまたはベース６を含むことができる。これらの構成要素は、部分１２および１４に示すように、互いに圧入されてもよい。上部キャップ２、中央シェル４、および下部キャップ６は、ほぼ円形の輪郭を有することができる。下部キャップ６は、本質的に、ドライバスクロール９６の主軸または中心線に本質的に平行な、垂直に延びる縁部またはリムを有するボウル形であってもよい。下部キャップ６は、圧縮機の構成要素が組み立てられる、または配置される開口端または開口面を有することができる。中央シェル４は、本質的に、主軸９６に平行な軸を有する円筒形であってもよく、主軸受２４および／または下部軸受もしくはアイドラスクロール軸受９４などの、主シャフトまたはドライバスクロールシャフト２０の１つ以上の軸受のボアと同心であってもよい。中央シェル４は、開いた上端および下端を有し、「ケース」と呼ぶことができる。上部キャップ２は、本質的に、主軸９６に本質的に平行な垂直縁部またはリムを有するボウル形であってもよい。下部キャップ６は、開口端または開口面を有し、開口端または開口面は、例えば、ドライバスクロール５０およびアイドラスクロール８０および関連する構成要素などの圧縮機構または圧縮ユニットの構成要素を含むことができる、組み立て中に所定の位置において一度圧縮された圧縮機の構成要素を、収容する。中央シェル４は、板金または鋼管などであってもよい。上部キャップ２、中央シェル４、および下部キャップ５は、低次の炭素の鋼で作られてもよい。さらに、スクロール圧縮機１は、周囲環境から密閉されてもよいが、本明細書に記載の技術は、性能を損なうことなく、半密閉のスクロール設計に適用することもできる。図示のように、気密端子４０は、中央シェル４内に、または代替的に上部キャップ２内に配置され得る。
【0012】
いくつかの実装形態では、高い室２８などの主軸受座２６の上方の圧縮機室全体は、高圧吐出ガス、モータ構成要素（例えば、モータステータ１６およびモータロータ１８）、および上部軸受２２アセンブリを含む。この室はまた、本質的に主軸受座２６とモータ構成要素との間にあってもよい油溜めまたはリザーバ４２を収容してもよい。主軸受座２６の下方の室は、低圧吸引ガス、圧縮機構（例えば、ドライバスクロール５０およびアイドラスクロール８０）、半径方向コンプライアンス特徴部（例えば、アイドラスクロール座標軸、対応するスライダブロック２６４、ならびにアイドラスクロール軸受９４、およびハブ２６０（後述）に対して、角度θの駆動フラットのシャフト用ピン）のうちの１つまたは複数、および軸受を介する自然の漏れに起因する圧縮機内の油の一部を含むことができる。
【0013】
また、上部軸受プレート３２は、上部軸受２２の周囲の部分が上部キャップ２に向かって上方に、また外側に広がるようにして配置されてもよい。下部キャップ６には、冷媒ガスまたは液体とガスとの混合物を吸引するための吸引入口８が配置されてもよく、排出用出口１０が上部キャップ２に配置されてもよい。図１に示す例では、冷媒は、ドライバスクロール５０およびアイドラスクロール８０のインボリュートの噛み合いによって形成された圧縮室に直接吸引され、ハウジングの内部の大部分は、排出圧力にあり得る。
【0014】
ドライバスクロールシャフトまたは主シャフト２０は、主軸９６と整列され、上述したように、主軸９６がステータ１６の内側で動作するロータ１８によって非常に高速まで回転され得るように、少なくとも主軸受２４および上部軸受２２によって支持され得る。下部軸受またはアイドラスクロール軸受９４は、アイドラスクロール８０のハブ部分の内側に配置されてもよい。さらに、主軸受座２６は、中央シェル４の内側に圧入されてもよい。主軸受２４は主軸受座の直径と同心であるため、ドライバスクロール／主シャフト２０は、ステータ１６と同心に整列される。動作時に、ステータ１６は、ロータ１８が適切な方向にスピンし、圧縮ユニット内のガス、例えば、動作時にドライバスクロール５０の螺旋状インボリュートと、アイドラスクロール８０の螺旋状インボリュートとの噛み合いによって形成されるガスの圧縮ポケットを圧縮するため高い出力を生成するように、磁場を付与する。いくつかの実装形態では、モータ（例えば、ロータ１８およびステータ１６）は、ステータ１６のための特別な巻線設計、ならびに永久磁石を有するロータ１８を含むことができる。
【0015】
図１に示され、以下でさらに詳細に説明されるように、いくつかの実装形態では、ドライバスクロールプレート５２の第一表面の上部に、シールプレート６０が配置され得る。いくつかの実装形態では、ドライバスクロール５０とアイドラスクロール８０との間にオルダム継手７０を配置することができ、アイドラスクロールプレート８０の下方に、スラストプレート６６を配置することができる。さらに、いくつかの例では、シールプレート６０は、１つまたは複数のボルト６２（例えば、４つの等間隔の段付きブロット）によって、スラストプレート６６に取り付けられる。また、圧縮機１は、主軸受座２６の上方の高圧側から、吐出圧での油を供給する給油管９２を含んでもよい。
【0016】
図２は、いくつかの実装形態によるスクロール圧縮機の断面図の下部の例を示す。図２に示すように、ドライバスクロール５０およびアイドラスクロール８０を含むことができる圧縮機構は、主軸受座２６の下方に配置される。ドライバスクロール５０は、ドライバスクロールプレート５２の下面または底面５３から下方に延びる螺旋状インボリュートを含む。アイドラスクロール８０の螺旋状インボリュートは、アイドラスクロールプレート８２の上面または頂面８１から上方に延びて、ドライバスクロール５０のインボリュートと噛み合う。上述したように、ドライバスクロール５０の軸は、圧縮機の主軸９６上にあり、いくつかの実装形態では、少なくとも上部軸受２２、ステータ１６、ロータ１８、および主軸受２４と整列される。いくつかの例によれば、アイドラスクロール８０の軸は、（図１に示すように）主軸９６からオフセット９８され、２つのインボリュートの軌道半径（Ｒｏｒ）に等しい距離に配置され得る。
【0017】
圧縮ガスを排出するために、排出ポートまたは穴２０２が、ドライバスクロール５０に配置され得る。主軸受２４は、ドライバスクロール５０の同心円上に、また主軸受座２６とドライバスクロールシャフト２０との間に、配置されてもよい。いくつかの実装形態では、主軸受２４は、シャフトシール４４の下方、およびスラストワッシャ２１２の上方に配置される。いくつかの実装形態では、ドライバスクロール５０の負荷は、主に主軸受２４によって担持される。スラストワッシャ２１２は、ドライバスクロールプレート５２と主軸受座２６との間に配置されてもよい。さらに、主軸受２４は、主軸受座２６に押し込まれてもよく、ドライバスクロールシャフト２０は、主軸受２６内で回転する。
【0018】
いくつかの実装形態では、図２に示すように、オルダム継手７０は、ドライバスクロール５０とアイドラスクロール８０との間に直接配置されてもよく、上面８１などのアイドラスクロールプレート８２に載置されてもよい。オルダム継手７０のキーは、ドライバスクロール５０とアイドラスクロール８０との間に係合している。一般に、ドライバシャフト２０が回転すると、ドライバスクロール５０がオルダム継手７０を回転させ、その後、オルダム継手７０がアイドラスクロール８０を回転させる。オルダム７０の継手は、ドライバスクロール５０からアイドラスクロール８０に運動を伝達する。したがって、動作中、ドライバスクロール５０およびアイドラスクロール８０が回転する間、各々の間の相対的な運動は、円形の周回運動である。したがって、動作中、一方のインボリュートは他方のインボリュートに対して回転する。
【0019】
いくつかの実装形態では、アイドラスクロール８０は、アイドラスクロールプレート８２の下面または底面８３から下方に延びるアイドラスクロールハブ２５６を含む。アイドラスクロールハブ２５６は、アイドラスクロール軸受９４の周囲に配置されてもよい。さらに、アイドラスクロールハブ２５６およびアイドラスクロール軸受９４は、アイドラスクロールシャフト２６０およびスライダブロック２６４を介して、アイドラスクロール軸のオフセット９８と整列されてもよい。いくつかの実装形態では、アイドラスクロール８０の負荷は主にアイドラスクロール軸受９４によって担持され、アイドラスクロール軸受９４はアイドラスクロールハブ２５６に押し込まれ、本質的に固定されたスライダブロック２６４の周りを回転することができる。スライダブロック２６４は、コンプライアントシャフトジャーナルとして機能し、アイドラ軸の座標に対して駆動角度θで配置された駆動フラットを有し、これは、漏れを最小限に抑えるためにＦｔｇ（接線方向のガス）ベクトルからの適切なフランク接触力を、効果的に加える。
【0020】
さらに、アイドラスクロール軸受９４およびスライダブロック２６４駆動フラット上のクラウンは、オイルで潤滑されてもよい。スライダブロック２６４は、いくつかの実装形態では、アイドラスクロール軸受９４用のジャーナルを形成する、焼結され、硬化され、研削された構成要素であってもよい。
【0021】
図２は、いくつかの例では、アイドラシャフトハブ２６０が、例えば抵抗溶接によって下部キャップ６に溶接されてもよく、溶接されるように下方に延びる１つまたは複数の突起を有してもよいことをさらに示す。アイドラスクロールハブ２５６、スライダブロック２６４、およびアイドラスクロール軸受９４はそれぞれ、アイドラシャフトハブ２６０と本質的に整列している。これらの構成要素は、図１のアイドラスクロール軸オフセットに対して「自動整列」する。オフセットは、本質的に、スクロールインボリュート形状に基づいて計算された値であるが、実際の値は、詳細に説明する半径方向コンプライアンス機構によって確立される。
【0022】
スライダブロックシール２６２は、スライダブロック２６４の下部に配置されてもよく、アイドラシャフトハブ２６０のベース部の上面にシールを形成してもよい。スライダブロックシール２６２は、圧縮機の下側に入るオイルの量を制御し、また、アイドラシャフトハブ２６０に対するスライダブロック２６４の安定化負荷を画定することができる。
【0023】
さらに、いくつかの実装形態では、オイルなどの潤滑剤は、主軸受座２６にシール２１０され、および／またはアイドラシャフトハブ２６０にシールされ得る給油管９２によって、圧縮機の下部に供給されてもよい。いくつかの実装形態によれば、排出圧力油は、アイドラスクロールハブ２５６またはシャフトの下に供給されてもよく、シャフト２５６またはハブが、回転ピストンに類似するようになる。これは、アイドラシャフトハブ２６０およびスライダブロック２６４が、本質的に非回転式のピストンであり、アイドラスクロール軸受９４およびアイドラスクロールハブ２５６が、本質的に、固定ピストン用の回転シリンダであるためである。いくつかの実装形態では、ドライバスクロール５０とアイドラスクロール８０の両方は、それらに加えられる排出圧力によって加圧された油を有する。ただしドライバスクロールには、アイドラに排出圧力の油が作用するのに対し、常に排出圧力のガスが作用する。したがって、この実装形態は、スクロールの圧縮を制御するために最適な軸方向のガスの力を加えると共に、ドライバスクロールの下向きの力を効果的に相殺するものとなる。給油管９２は、加圧油を搬送するための一例である。
【0024】
図２は、以下でより詳細に説明するアイドラスクロールプレート８２の１つまたは複数のオイル噴射経路２７４をさらに示す。軸方向のコンプライアンスに関しては、ドライバスクロールシャフト２０が圧縮機の高圧側に位置するため、シャフト２０の直径の面積の吐出圧力（Ｐｄ）倍の下向きの力が生成される。したがって、ドライバスクロールシャフト２０の直径は、軸方向のコンプライアンスの力、ならびに強度およびたわみの考慮事項に重要である。軸方向のコンプライアンスのための吐出圧力構成要素は、ドライバスクロールシャフト２０の直径を指定することによって達成することができる。ドライバスクロールシャフトの直径は、最適な負荷担持能力ならびに関連するジャーナル軸受、および適切な流体力学的油膜に対して選択される。したがって、ピストンの直径が吐出圧力に与える影響は、本質的にシャフト軸受の選択の結果である。例えば、１０ｈｐの圧縮機の能力に対する２８ｍｍのシャフト２０の直径がある。本質的に軸方向コンプライアンスのスクロールのすべての設計は、吐出圧力ｘ面積によって生成される力、ならびに（圧縮された吸引）中間圧力ｘ異なる面積によって生成される力を含むことに留意されたい。次いで、これらの２つの力は、すべての動作条件に対して最適化される。さらに、軸方向のコンプライアンスを維持しようとして、いくつかの実装形態は、ローサイド室のドライバスクロールプレート５２の頂面または上面５１の上方に配置された圧縮された吸入中間ガス圧力を含むシールプレート６０を含むことができる。シールプレート６０は、対応する内側シール２５２および外側シール２５４が動作中にシール室を形成するように係合することができる１つまたは複数の環状溝２５３、２５５を有し得る。いくつかの例では、溝またはチャネルは、ドライバスクロールプレート５２の頂面５１に配置され得る。さらに、いくつかの例では、内側シール２５２および／または外側シール２５４は、ドライバスクロールプレートの表面に固定されてもよい。いくつかの例では、シールプレート６０は、１つまたは複数のボルト６２によってスラストプレート６６に取り付けることができ、いくつかの例では、４つの等間隔のボルト６２が配置される。ボルト６２の本体は、正確な接地の直径および長さし得る。さらに、ボルト６２は、正確な位置で等間隔に配置することができ、これらは、ドライバスクロールプレート５２を通って下方に運ばれ、スラストプレート６６にしっかりと入る。いくつかの例では、ボルト６２は、シールプレート６０ならびにドライバスクロールプレート５２を貫通する精密な滑り嵌めを有する。いくつかの例では、圧縮機は、スラストプレート６６および／またはシールプレート６０を含まなくてもよい。
【0025】
さらに、いくつかの例では、シールプレート６０とドライバスクロールベースプレート５２の頂面または上面５１との間には、特定の隙間２８０があり、これはボルト６２の全長において考慮され得る。さらに、ドライバスクロールプレート５１の頂面と、シールプレート６３の底面との間に、特定の隙間２８０があってもよく、この隙間は、ボルト６２の長さに依存し得る。この隙間は、シール２５２、２５４が上方に延びてドライバスクロールプレート５２とシールプレート６０との間で接触できるようにするために必要であり、各シール２５２、２５４の間の差圧がこれを生じさせる。さらに、それぞれのシール２５２、２５４の頂面と、シール２５２、２５４の頂面が面するそれぞれの溝２５３、２５５の底面との間に、隙間または間隙があってもよい。シールの種類に応じて、隙間は１２０～２００ミクロンからとすることができる。いくつかの実装形態では、内側シール２５２と外側シール２５４との間の圧力は、排出圧力より小さい。さらに、他の例では、内側シール２５２および外側シール２５４は、ばね荷重面型であってもよい。圧縮中、シールプレート６０の内側シール２５２と外側シール２５４との間に後方室の力が発生する可能性があり、後方室の内側のガスの圧力は、内側シール２５２と外側シール２５４との間の領域の外側よりも高く、これは吸引圧力Ｐｓである。
【0026】
いくつかの実装形態では、スラストプレート６６は、ドライバスクロール軸９６と同心に配置されてもよい。スラストプレート６６は、アイドラスクロールプレート８２の下面または底面８３の下に配置され得る。さらに、１つまたは複数のボルト６２用の対応する穴がスラストプレート６６に配置され、これについては以下でより詳細に説明する。一般に、スラストプレート６６は、ドライバスクロール軸２０、およびアイドラスクロール８０を中心に、それ自体の軸で、回転することができる。ドライバスクロールプレート５２は、例えば、圧縮された吸入ガスのための１つ以上の半径方向および水平方向の通路（例えば、通路２２０、２２２、２２４）をさらに含んでもよい。さらに、アイドラスクロール８０は、スラストプレート６６の頂部と、ドライバスクロール５０のインボリュート床面との間に、直接充填されて、旋回することができる。
【0027】
図３は、いくつかの実装形態による、断面の等角図におけるスクロール圧縮機の下部の例を示す。上述したように、１つまたは複数の通路（例えば、圧縮された吸入ガス通路用の通路２２０、２２２、２２４）が、ドライバスクロールベースプレート５２に配置されてもよく、これらの通路は、ドライバスクロールプレート５２に穿孔され、あるいはその他のやり方で作り出された穴または他の空洞であり得る。通路は、互いに開いていてもよく、あるいはその他のやり方で交差して、ドライバスクロールプレート５２を通る圧力下のガスの流れを生成し得る。図３はまた、ドライバスクロール５０の出口通路または穴２１を示す。いくつかの実装形態では、穴３２０は、アイドラスクロール８０のバランスをとるために、アイドラスクロールプレート８２に半径方向に穿孔または他の方法で作成することができる。この穴は塞がれていてもよい。さらに、図３に示すように、取り付け部分またはベース３３０を下部キャップ６に取り付けることができる。
【0028】
例えば、ドライバスクロールベースプレート５２の通路は、第一半径方向通路２２２、第一軸方向通路２２０、および第二軸方向通路２２４を含んでもよい。第一半径方向通路２２２は、ドライバスクロールプレート５２における軸方向通路２２０、２２４のそれぞれの半径よりも大きい半径を有してもよい。また、第一半径方向通路２２２の外側の半径方向の範囲は、プラグ２２１で塞がれ得る。
【0029】
第一軸方向通路２２０は、一方の開口部で第一半径方向通路２２２と交差してもよく、内側シール２５２と外側シール２５４との間に配置されてもよい。すなわち、第一軸方向通路２２０の他方の開口部は、内側シール２５２と外側シール２５４との間に開口してもよい。
【0030】
また、第一半径方向通路２２２の半径方向内側には、第一半径方向通路２２２と交差する第二軸方向通路２２４が配置されてもよい。すなわち、第二軸方向通路２２４の一方の開口部は、開口して、第一半径方向通路２２２と交差し、第二軸方向通路２２４の他方の開口部は、ドライバスクロール５０のインボリュートの壁の間の床部に開口することができる。動作中、この開口部は、圧縮された吸引ガス源が供給されることを可能にし、この開口部の位置は、必要な圧力を得るために、インボリュート形状内で、正確でなければならない。動作中、アイドラスクロール５０の対応するインボリュートは、この穴または開口部を前後に通過し、各ポケットの異なる圧力に対して開口する。このため、この穴の直径は、小さい（この通路の他の開口と比較して小さい）。いくつかの実装形態では、第一半径方向通路２２２は３ｍｍであってもよく、第二軸方向通路２２４は０．７ｍｍであってもよく、シール室への第一軸方向通路２２０は２ｍｍであってもよい。内側シール２５２と外側シール２５４との間にある第一軸方向通路２２２の穴または開口部は、過渡的な逆流を最小限に抑えるために、第二軸方向通路２２４の圧縮ポケットへの開口部よりも小さくてもよい。
【0031】
例えば、圧縮された吸引ガスの供給源は、第二軸方向通路２２４に入る。圧縮インボリュートポケットが実際に旋回するとき、このガスは低圧から高圧まで循環する。第二軸方向通路２２４は、ポケット内の最も低い圧力で始まり、次いで、ドライバスクロール５０の隣接するインボリュート壁が第二軸方向通路２２４を通過する前に、最も高い圧力まで増加する。その後、新たな低圧が第二軸方向通路２２４に入る。第一軸方向通路２２０の直径は本質的に非常に小さく、これは圧縮された吸入ガス室内の正弦波の圧力変動を大きく制限する。これは、高圧および低圧の変動を本質的に平均化する。
【0032】
いくつかの実装形態では、ドライバスクロールプレート５２は、２つのオルダムキー支持延長部３０２であって、ドライバスクロールプレート５２の周りに等間隔に離間し、ドライバスクロールプレート５２の底面または下面５３から下方に延びる、２つのオルダムキー支持延長部３０２を含む。オルダムキー支持延長部３０２は、オルダム継手７０がスクロール間に嵌合することを可能にし、各スクロールベースプレートに直接係合して、ほぼ完全に整列して回転することを可能にする。オルダムキー支持延長部３０２は、インボリュートが下方に延びる限り、ドライバスクロールベースプレートの第二下面または底面５３から下方に延びなくてもよい。さらに、オルダムキー支持延長部３０２の外面は、ドライバスクロールプレート５２の外面と同一平面上にあってもよい。各キー支持延長部３０２内には、キースロット３１０に対応する形状を有するオルダム継手７０のドライバスクロールキー（後述）と係合するためのキースロット３１０が配置されている。さらに、キー支持延長部３０２の内面とインボリュートの外壁との間には、十分な隙間がある。キースロット３１０は、平坦で互いに平行であり得る２つの側面を含み得る。
【0033】
図３に示すように、シールプレート６０は、シールプレート６０の底面または下面に配置された外側環状溝またはチャネル２５５、および内側環状溝またはチャネル２５３を有することができる。外側溝２５５および内側溝２５３は、それぞれ外側シール２５４および内側シール２５２に対応することができる。いくつかの例によれば、外側シール２５４および内側シール２５２は、ドライバスクロールプレート５２の頂面または上面５１から突出する環状突起、延長部、または隆起部である。いくつかの実装形態では、外側シール２５４および内側シール２５２は静止している。すなわち、シールとシール面との間に、スピンまたは周回運動が存在しなくてもよい。
【0034】
図４は、いくつかの実装形態によるオルダム継手の例の上面図の例を示す。図５は、いくつかの実装形態によるオルダム継手の例の斜視図の例を示す。いくつかの実装形態では、オルダム継手７０は、それぞれが、オルダム継手７０の外面から半径方向に外向きに延びるベース部分４０８の頂面から軸方向に上方に延びる部分４０６を有するドライバスクロールキー４０２を含む。図示のように、部分４０６、４０８は、ドライバスクロールプレート５２のオルダムキー支持延長部３０２のオルダムキースロット３１０に対応する形状を有することができる。オルダム継手７０の外面の湾曲部４６０は、傾斜および形状が湾曲部４６２と対称であってもよい。さらに、ドライバスクロールキー４０２の隆起（ｒａｉｓｅｄ ｏｒ ｅｌｅｖａｔｅｄ）部４０６は、外向き面４７０に平行な内向き面４７２を有する直角プリズムまたは立方体の形状を有してもよい。隆起部４０６の側面４７４、４７６は、平坦であり、互いに平行であってもよい。さらに、内面４７２と一致する平面は、オルダム継手７０の内面の湾曲部分４０３の接平面と平行であってもよい。当然ながら、上述したように、隆起部４０６の形状は、支持延長部３０２によって部分的に形成されたキースロット３１０に対応する。
【0035】
さらに、いくつかの実装形態では、１つまたは複数のアイドラスクロールキー４０４は、その外面から半径方向外側に延びる部分から下方に延びる部分４１０をそれぞれ有するように、配置されてもよい。部分４０４、４１０は、アイドラスクロールプレート８２（簡潔にするために図示せず）のアイドラスクロールオルダムキースロットに対応する形状を有することができる。
【0036】
オルダム継手７０は、ダイカストアルミニウムとして製造され、その後、動作上の接触に必要な表面の機械加工を続けることができる。上述したように、オルダム継手７０は、周回インボリュートと固定スクロールインボリュートとの間のインボリュート座標軸を本質的に維持する。例えば、操作すると、ドライバスクロール５０が回転し、この動きが各オルダムキーに伝達され、次にオルダム継手７０が回転する。ドライバスクロール５０と共に回転している間、オルダム継手７０の周回運動があり、これはインボリュート周回運動と同じである。この時点から、アイドラスクロールキーは、次いでドライバスクロール５０と調和して、アイドラスクロール８０を回転させる。これにより、オルダム継手７０の周回運動が生じる。例えば、２つのスクロール部材のそれぞれに対するオルダムの相対的な運動は、単に、各スクロール部材のキースロット（例えば、ドライバスクロールのキースロット３１０）で、前後にスライドする、オルダムキー（４０２、４０４）であってもよい。
【0037】
図４では、例えば、平面Ａは、ドライバスクロールキー４０２の中心を通過する。平面Ｂは、アイドラスクロールキー４０４の中心を通る。平面Ｆは、ドライバスクロール軸９６を通過し、平面Ａと平行である。平面Ｆは、圧縮プロセス中に移動するパラメータの静止基準である（平面Ａに常に整列させなくともよい）。平面Ｃは、オルダム継手７０の質量中心を通過し、平面Ｆと常に平行である。後に示し、後述するように、平面Ｃは、平面Ａと常に整列しているとは限らない。
【0038】
オルダム継手７０の質量中心４５０は、圧縮機の中心でもあるドライバスクロール軸９６に対してｘ（θ）およびｙ（θ）の座標を有する。したがって、スクロールセットが軌道を成すと、オルダム継手の質量中心４５０は、ｘ、ｙ、およびθによって定められる。数学的には、スクロールが一回転周回すると、オルダム継手７０の中心質量は二回転周回することになり、これは問題となり得る。以下の式１および式２は、０～πの回転により、ｘ，ｙ座標を算出する。
ｘ（θ）＝Ｒ＊ｃｏｓ（θ）＊ｃｏｓ（θ） 式１
ｙ（θ）＝－Ｒ＊ｓｉｎ（θ）＊ｃｏｓ（θ） 式２
ｘ（θ）＝Ｒ＊ｃｏｓ（θ）＊ｃｏｓ（θ） 式１
ｙ（θ）＝－Ｒ＊ｓｉｎ（θ）＊ｃｏｓ（θ） 式２
【0039】
Ｒは、ドライバスクロール軸９６とアイドラスクロール軸９８との間の距離（本質的にインボリュート対の軌道半径（Ｒｏｒ）である）を表し、０≦θ≦πである。計算に際し、平面Ｃは質量中心４５０を通り、平面Ａに平行であり、平面Ｂに垂直である。また、計算に際し、距離Ｄは平面Ａに平行であり、ドライバスクロール軸９６からの可変オフセットである。初期設計では、オルダム継手７０は対称であり、Ｄ＝０である。Ｘ軸は静止しており、ドライバ軸９６およびアイドラ軸９８を通る。Ｙ軸は、ドライバスクロール軸９６を起点とし、Ｘ軸に垂直である。これらは、静止平面Ｆ軸と可変平面Ｃ軸との間の可変のオフセットＤであり得る、オルダム継手の質量中心４５０の最適化を含む計算に、使用され得る。θ角は、Ｘ軸を起点として時計回りに移動する。したがって、１つの目的は、オルダム継手の質量中心４５０がオルダム継手７０の幾何学的中心に等しくなるように、設計を最適化することである。Ｄ＞０の場合、オルダム継手の中心質量４５０の式は以下の通りである。
ｘ（θ）＝Ｄ＊ｓｉｎ（θ）＋Ｒ＊ｃｏｓ（θ）＊ｃｏｓ（θ） 式３
ｙ（θ）＝Ｄ＊ｃｏｓ（θ）－Ｒ＊ｓｉｎ（θ）＊ｃｏｓ（θ） 式４
ｘ（θ）＝Ｄ＊ｓｉｎ（θ）＋Ｒ＊ｃｏｓ（θ）＊ｃｏｓ（θ） 式３
ｙ（θ）＝Ｄ＊ｃｏｓ（θ）－Ｒ＊ｓｉｎ（θ）＊ｃｏｓ（θ） 式４
【0040】
式３および式４について、０≦θ≦２πである。
【0041】
図６は、いくつかの実装形態による、圧縮機の下部の上面図の例を示す。図６は、３６０度のクランク角周回運動の一部の間に、ドライバスクロール５０とアイドラスクロール８０との間の構造と衝突するオルダム継手７０に関する問題を示す。これらの構造の例は、主軸受座（４、６）の部分、スクロールインボリュートの外側部分、および段付きボルト６２であってもよい。例えば、参照符号６５で示され、円で示されるように、アイドラスクロールインボリュート６６４の外側部分は、オルダム継手７０の内面に接触することができる。図６はまた、オルダム継手ドライバスクロールキー４０２と係合するドライバスクロール６１２のオルダム継手キー支持延長部を示す。
【0042】
図７は、いくつかの実装形態による、ドライバスクロールの底面図の例を示す。いくつかの実装形態では、１つまたは複数のバランス穴７１０をドライバスクロールプレート５２の外径に穴あけまたは穿孔することができる。上述したように、ドライバスクロールプレート５２は、プレートの底面５３から下方に延びる螺旋状インボリュート６６２を有する。さらに、いくつかの例では、２つのオルダムキー支持延長部７０２は、ドライバスクロールプレート５２の底面または下面５３から延びることができ、上述のように、下面５３よりも低い床部分または表面を有することができるオルダムキースロット７０４を、含むことができる。例えば、各キー支持延長部７０２は、互いに対向してキースロット７０４を形成し、サイズおよび形状が対称である２つの構造（７０１、７０３）を含むことができる。
【0043】
いくつかの例では、キー支持延長部７０２は、各オルダムキースロット７０４の中心を通る平面Ｇが、ドライバスクロール軸９６を通る平面Ｆに対して平行、およびシフトまたはオフセットされるように、距離Ｄだけシフトまたはオフセットされる。上述したように、各キースロット７０４は、平坦で互いに平行であり得る２つの側面７０６を有することができる。したがって、平面Ｇは、各側面７０６に平行であってもよく、各側面間の中間まで延び、各キースロット７０４の中心を通って延びてもよい。この場合の距離Ｄ（図９に示す）の例は、スクロール圧縮機のサイズに依存し得、オルダム継手キーの幅程度であり得る。
【0044】
図８は、いくつかの実装形態による、圧縮機の下部の上面図の例を示す。いくつかの実装形態では、ドライバスクロール５０のオフセットされたオルダム継手キー支持延長部７０２がオルダム継手７０のドライバスクロールキー４０２と係合すると、オルダム継手７０は、図示のように、平面Ｆと平面Ａとの間の距離および矢印８０８だけシフトされる。図示のように、平面Ｆは、ドライバスクロール軸９６を通り、平面Ａは、オルダム継手７０のドライバスクロールキー４０２の中心を通る。さらに、この場合、ドライバスクロール５０のキー支持延長部７０２のシフトは、図６において参照符号６５によって特定される干渉が排除される点まで、オルダム継手７０を効果的に移動させる。さらに、オルダム継手の質量中心４５０を通る平面Ｃは、平面Ｂに沿ってシフトされる。インボリュートの端角の反対側のベースプレート５２の１つまたは複数の半径方向の穴７１０は、ドライバスクロール５２のバランスの問題を修正するために配置されてもよい。
【0045】
図９は、いくつかの実装形態による、図８のオルダム継手の数学的表現の例を示す。図示されているように、平面ＡおよびＣは、平面Ｂが変化していないのに対して、平面Ｆから離れるように移動している。オルダムの質量中心４５０は、平面Ｂにあるままであるが、ドライバ軸９６を通る平面Ｆから距離Ｄだけ移動している。言い換えれば、ドライバスクロール５２のシフトまたはオフセットされたキー支持延長部７０２がドライバスクロールキー４０２と係合すると、ドライバスクロールキー４０２もシフトし、これにより、平面Ｃに示すように、オルダム継手の質量中心４５０が平面Ｆに対してシフトする。したがって、圧縮機が動作しているとき、オルダム継手の質量中心４５０は、ドライバスクロール軸９６の周りを回転する。したがって、今やＸ－Ｙ座標は、式３および式４で定義されるように、Ｄの関数になる。
【0046】
バランスに関して、距離Ｄがいずれかの正の値を有する場合、オルダム継手の質量中心４５０が問題になる。Ｄ＝０の場合、質量中心の軌道は、動作中は本質的に純粋な円である。Ｄ＞０の他の例は、軌道半径Ｒの関数として表される。Ｄ＜Ｒの場合、軌道経路はリマコンになる。この例は、圧縮機の機構の各回転に対して、オルダムの質量中心４５０が二回転することを、明確に示している。不規則な運動は、音、振動、および可能性のある信頼性の著しい増加を引き起こす。例えば、Ｄ＝３Ｒの場合、動きはディンプルされたリマコンであり、それは、Ｄが無限に近づくにつれて、オルダムの質量中心４５０の動きが円に近づくことを示す。
【0047】
図１０は、いくつかの実装形態によるオルダム継手の上面図および斜視図の例を示す。（図７および図８に示すように）ドライバスクロール５０から延びるキー延長部７０２がシフトされる実装形態では、材料１００２は、オフセットされた平面Ａのドライバキースロット７０４の反対側にあるオルダム継手７０の部分に、追加されてもよい。この場合、材料１００２は、アイドラスクロールキー４０４の頂面部分を含み得るオルダム継手７０の部分の周りに、軸方向に追加される。追加される材料１００２は、オルダム継手７０の一部の周りの高さが均一であってもよく、ドライバスクロールキー４０２の頂面４０３よりも低くてもよい。さらに、追加される材料１００２の質量は、アイドラスクロールキー４０４を二等分することができる平面Ｂの両側で、等しくなるべきである。図１０に示すように、材料１００２を追加した結果として、オルダム継手の質量中心４５０は、図９に示すように質量中心４５０がシフトしたところからドライバ軸９６を横切る平面Ｆに戻り、その動きは動作中、本質的に円形である。添加材料の組成はオルダム継手の材料と同じであってもよく、それはダイカストアルミニウムであってもよい。
【0048】
図１１は、いくつかの実装形態によるオルダム継手の上面図および斜視図の例を示す。（図７および図８に示すように）ドライバスクロール５０から延びるキー延長部７０２がシフトされる実装形態では、材料１１０２は、オルダム継手７０の外面１１１０の一部分の周りのオルダム継手７０の一部分へ、半径方向に加えられてもよい。追加の材料１１０２は、追加される外面１１１０の対応する曲率を維持することができ、アイドラスクロールキー４０４の外面１１０５よりも小さい外面１１１０から半径方向に延びることができる。さらに、追加される材料１１０２の質量は、平面Ｂの両側で等しくなければならない。材料を追加した結果として、オルダム継手の質量中心４５０は、図９に示すように質量中心４５０がシフトしたところからドライバ軸９６を横切る平面Ｆに戻り、その動きは動作中、本質的に円形である。追加の材料の組成は、ダイカストアルミニウムであってもよい。
【0049】
ドライバスクロール５０およびキー支持延長部７０２を示す図７に戻ると、バランスのために１つまたは複数のバランス穴７１０をドライバスクロールプレート５２内に配置することができる。例えば、ドライバスクロール５０において、キースロット７０４とキー支持延長部７０２とがシフトしているため、ドライバスクロール５０がアンバランスになる可能性がある。不均衡は、特に高速での動作のために、修正されるべきである。１つまたは複数のバランス穴がバランスを補正することができる。バランス穴７１１のように、平面Ｆ、Ａ、およびＣに対して垂直に配置されたバランス穴が配置されてもよい。例えば、バランス穴７１１によるドライバプレート５２の質量の除去は、例えば図７および図８に示すように、支持延長部７０２をシフトまたはオフセットすることによって引き起こされ得るドライバスクロール５０の不均衡を修正することができる。いくつかの例では、合計５つまたは６つのバランス穴を配置することができる。
【0050】
図１２は、いくつかの実装形態による、ドライバスクロールの底面図の例を示す。例えば、ドライバスクロール５０において、キースロット７０４とキー支持延長部７０２とがシフトしているため、ドライバスクロール５０がアンバランスになる可能性がある。不均衡は、特に高速での動作のために、修正されるべきである。図７に関して上述したように、２つのオルダムキー支持延長部７０２は、ドライバスクロールプレート５２の底面または下面５３から延びることができ、上述のように、下面５３よりも低い床部分または表面を有することができるオルダムキースロット７０４を、含むことができる。例えば、各キー支持延長部７０２は、互いに対向してキースロット７０４を形成し、サイズおよび形状が対称である２つの構造（７０１、７０３）を含むことができる（図７に示すように）。図１２に示されるように、キー支持延長部７０２（およびキースロット７０４）をシフトまたはオフセットさせた結果としてのドライバスクロール５０における不均衡を補正するために、材料１２０２が、キー支持延長部７０２の２つの支持構造７０１、７０３うちの一方に加えられてもよい。図１２では、例えば、材料１２０２は、両方のキー支持延長部７０２上の支持構造７０３に追加される。いくつかの例では、各キー支持延長部７０２の支持構造７０３は、平面Ｂに平行な方向においてより大きくても広くてもよく、それによって追加の材料の質量を実現する。材料は、支持延長部７０２の移動の方向とは反対の支持部７０１、７０３に加えられてもよい。例えば、キー支持延長部７０２が平面Ｆの一方の側にシフトされる場合、材料は、シフトの方向とは反対の構造（例えば、７０３）に加えられてもよい。追加される材料の質量は、必要な不均衡の補正に依存し得る。追加される材料の組成は、支持延長部７０４の材料自体と同じであってもよく、一般に鋳鉄または延性の鉄であってもよい。
【0051】
図１３は、いくつかの実装形態による、圧縮機の下部の上面図の例を示す。図示のように、オルダム継手７０のドライバスクロールキー１３０２は、平面Ｆと平面Ａとが一致するようにシフトされ、オルダム継手７０のドライバスクロールキー１３０２のシフトは、オルダム継手平面Ｃの質量中心を通る平面に、距離Ｄ（図１４に示す）をシフトさせる。図１３では、シフトは矢印１３０８で示されている。この場合、オルダム継手支持延長部３０２はシフトされず、したがってキースロット３１０はシフトされず、キースロット３１０の中心は、ドライバ軸９６と同じ平面にある（平面Ｆ）。言い換えれば、ドライバスクロールキー１３０２は、例えば、図１～図５に示すオルダム継手７０のドライバスクロールキー４０２と比較して、増分Ｄ（図１４に示す）だけシフトされる。距離Ｄの例は、０．５Ｒであり得る。さらに、差は、干渉に基づいて決定され得る。その結果、干渉があった（例えば、図６の６５）オルダム継手７０の部分は、今やシフトされており、動作中に干渉が発生しない。
【0052】
図１４は、いくつかの実装形態による、図１３のオルダム継手の数学的表現の例を示す。図１４は、シフトされたドライバキー１３０２も示す。図示されているように、平面Ａ（ドライバキー１３０２の中心を通るか、またはドライバキー１３０２を二等分する）は、場所Ｃに平行であり、平面Ｂに垂直であり、距離Ｄだけオフセットされる。すなわち、いくつかの実装形態では、ドライバスクロールとオルダム継手７０との係合時に、ドライバスクロールキー１３０２のオフセットまたはシフトの結果として、オルダム継手の質量中心４５０を通る平面Ｃが、距離Ｄだけシフトされる。シフトされた中心質量４５０は、本質的に平面Ｃと平面Ｂとの交差部である。
【0053】
さらに、オルダム継手７０の外面の湾曲部１４６０は、湾曲部１４６２に対して傾斜および形状が対称または同一でなくてもよい。さらに、ドライバスクロールキー１３０２の隆起部１４０６は、外向き面１４７０に平行な内向き面１４７２を有する直角プリズムまたは立方体の形状を有してもよい。隆起部１４０６の側面１４７４、１４７６は、平坦であり、互いに平行であってもよい。さらに、場合によっては、内面１４７２と一致する平面は、オルダム継手７０の内面の湾曲部分１４０３の接平面と平行でなくてもよい。当然ながら、上述したように、隆起部１４０６の形状は、支持延長部３０２によって部分的に形成されたキースロット３１０に対応する。
【0054】
図１５は、いくつかの実装形態によるオルダム継手の上面図および斜視図の例を示す。ドライバスクロールキー１３０２がシフトまたはオフセット（例えば、図１３および図１４に示すように）される場合、ドライバスクロールキー１３０２がシフトまたはオフセットされるのと同じ側のオルダム継手７０の部分に、材料１５０２が追加され得る。この場合、材料１５０２は、オルダム継手７０の一部の周りに軸方向に追加される。追加される材料１５０２は、オルダム継手の質量中心４５０を通る平面である平面Ｃを、平面ＡおよびＦと一致させ、したがって不均衡を修正する。追加される材料１５０２は、オルダム継手７０の一部の周りの高さが均一であってもよく、ドライバスクロールキー４０２の頂面４０３よりも低くてもよい。さらに、追加される材料１５０２の質量は、平面Ｂの両側で等しくなるべきである。言い換えれば、材料１５０２を追加した結果、質量中心平面４５０の平面Ｃは、ドライバ軸９６を通る平面に戻り、その運動は、動作中、円である。追加される材料１５０２の組成は、オルダム継手と同じであってもよく、それは一般にはダイカストアルミニウムである。
【0055】
図１６は、いくつかの実装形態によるオルダム継手の上面図および斜視図の例を示す。ドライバスクロールキー１３０２がシフトまたはオフセット（例えば、図１３および図１４に示すように）される場合、オルダム継手７０の外面１６１０の一部の周りのオルダム継手７０の一部に、材料１６０２を、半径方向に追加することができる。追加される材料１５０２は、オルダム継手の質量中心４５０を通る平面である平面Ｃを、平面ＡおよびＦと一致させ、したがって不均衡を修正する。追加の材料１６０２は、追加される外面１６１０の対応する曲率を維持することができ、アイドラスクロールキー４０４の外面１６０５より半径方向に小さい外面１６１０から、半径方向に延びることができる。さらに、追加される材料１６０２の質量は、平面Ｂの両側で等しくなるべきである。言い換えれば、材料を追加した結果、質量中心平面４５０を通る平面Ｃは、ドライバ軸９６を通る平面に戻り、その運動は、動作中、円である。追加される材料１５０２の組成は、オルダム継手と同じであってもよく、それは一般にはダイカストアルミニウムである。
【0056】
図１７は、いくつかの実装形態による、図８のオルダム継手の数学的表現の例を示す。例えば、図１７は、ドライバスクロール５０から延びるキー延長部７０２が、（例えば、図７および図８に示すように）シフトされる場合に関する。以下の説明は、オルダムの質量中心４５０がドライバ軸９６を横切る平面Ｆに維持されない場合に起こり得る技術的問題を説明する。図示のように、Ｘ軸は平面Ｆと整列され、Ｙ軸は平面Ｂと整列される。ドライバスクロールが回転すると、これは、ドライバスクロール５０と係合しているオルダム継手のドライバスクロールキー４０２に、Ｆｄ１およびＦｄ２の回転力を生成する。前述のように、オルダム継手７０は、次いで、アイドラスクロール８０を移動させて、Ｆｉ１およびＦｉ２アイドラキー４０４の力によって同期に回転させる。最後に、オルダムの遠心力は、Ｘ軸およびＹ軸の成分によって分散される。以下の記号が、定義される：Ｆｄ１＝第一ドライバスクロールキー４０２の操作力；Ｆｄ２＝第二ドライバスクロールキー４０２の操作力；Ｆｉ１＝第一アイドラスクロールキー４０４の操作力；Ｆｉ２＝第二アイドラスクロールキー４０４の操作力；Ｆｃ（ｕ）＝ｕ軸におけるオルダム継手上の遠心力；Ｆｃ（ｖ）＝ｖ軸におけるオルダム継手の遠心力。
【0057】
図１８は、いくつかの実装形態による、例示的な共回転スクロール解析を示す。以下の解析は、以下の動作条件での共回転スクロールオルダム継手である：圧縮トルク＝１０ｋＮ＊ｍｍ；オルダムキー間の距離＝１２０ｍｍ；オルダム継手の質量＝０．０８ｋｇ；圧縮機の回転速度＝１４０ｒｐｓ。特に、各々の３６０度の軌道の力のダイナミクスについて説明する。
【0058】
例えば、図１８は、Ｄ＝０のオフセット値であるオルダム継手７０の３６０度の回転を示しており、オルダム継手の中心質量は、本質的に、純粋な円形経路を周回する。また、２つのドライバキー４０２および２つのアイドラキー４０４にかかる力がプロットされている。予想されるように、各ペアキーにかかる力は、図１７の説明に示すように、反対方向にある。力はまた、４９５Ｎの一定のピークツーピーク、および８３Ｎという平均の力で、正と負との間で対称的にサイクルする。したがって、オルダム継手７０は、ＣＷ回転とＣＣＷ回転との間で、常に方向を切り替えている。
【0059】
図１９は、いくつかの実装形態による共回転スクロール解析の例を示す。図１９に示す分析では、オフセットＤ＝０．５Ｒであり、したがって、アンバランスなオルダム継手７０である。この場合、Ｄの値に関係なく、アイドラキー４０４の負荷は同じままであると結論付けることができる。一方、ドライバキー４０２の負荷は、Ｄが増加すると増加し続ける。図１８のように、力はまた正と負との間で対称的に循環するが、波高値はもはや一定ではない。平均の力は同じであるが、この場合、一次波高値は３７５Ｎであり、一方で二次は６２０Ｎである。スクロール圧縮室の各軌道内のこの非常に周期的な負荷は、インボリュート壁の接触に大きな影響を及ぼす。したがって、高音源である。半径方向に適合する共回転スクロールの概念は、従来のスクロール圧縮機（例えば、固定スクロールおよび周回スクロールを使用する）よりもはるかに高速で動作する可能性があるため、オルダム継手７０のバランスの値は大きい。
【0060】
上述したオルダム継手７０の不均衡や、ドライバスクロール５０から延びるキー延長部７０２が（図７および図８に示すように）シフトされる事例に起因して生じる不均衡、またはドライバスクロールキー１３０２がシフトまたはオフセットされる事例（例えば図１３および図１４に示すように）に起因して生じる不均衡は、本明細書で説明した共回転スクロールなどの共回転スクロールにおいて、特に、高速の動作（例えば、＞２００ｈｚまたは１２，０００ＲＰＭ）である間、非常に重要な問題となる。これらの実装形態の目的は、オルダム継手７０と他の構造物（例えば、主軸受座の部分、スクロールインボリュートの外側部分、および段付きボルト６２）との間の干渉を回避することである。しかし、オルダム継手の質量中心４５０が幾何学的中心から外れる結果となる不均衡が発生する可能性がある。重要なことは、例えば、固定された周回スクロールセットを実装する圧縮機よりも、共回転スクロールでの適用において、不均衡な対処が増大することである。固定スクロール、およびオルダム継手７０を直接間に配置した周回スクロールを実装する圧縮機は、固定または中程度の動作速度（例えば、６０～１５０ｈｚまたは３６００～９０００ＲＰＭ）で動作する。したがって、従来の固定スクロールと周回スクロールのセットでは、より高速でアンバランスに対処することは、はるかに効果的ではなかった。
【0061】
本明細書に記載のプロセスは、説明の目的のための例にすぎない。本明細書の開示に照らして、当業者は、多数の他の変形形態が明らかである。さらに、本明細書の開示は、プロセスを実行するための適切なフレームワーク、アーキテクチャ、および環境のいくつかの例を記載しているが、本明細書の実装形態は、図示および説明された特定の例に限定されない。さらに、本開示は、説明され、図面に示されるように、様々な例示的な実装形態を提供する。しかし、本開示は、本明細書に記載および図示された実装形態に限定されず、当業者に知られているように、または当業者に知られることになるように、他の実装形態に拡張することができる。
【0062】
主題は、構造的特徴および／または方法論的行為に特有の文言で記載されているが、添付の特許請求の範囲で定められる主題は、記載された特定の特徴または動作に必ずしも限定されないことを理解されたい。むしろ、特定の特徴および動作は、特許請求の範囲を実施する例示的な形態として開示されている。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】