DE19935924A1

DE19935924A1 - Fluid displacement device and anti-rotation device

Info

Publication number: DE19935924A1
Application number: DE19935924A
Authority: DE
Inventors: Keiichi Tomaru
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 1998-07-31
Filing date: 1999-07-30
Publication date: 2000-02-24
Anticipated expiration: 2019-07-31
Also published as: FR2781842B1; AU4238799A; JP2000045966A; DE19935924C2; CA2279478A1; FR2781842A1

Abstract

Eine Rotationsverhinderungsvorrichtung verhindert die Drehung eines umlaufenden Spiralteiles (106) eines Fluidverdrängungsgerätes (40, 45) während des Betriebes. Weiter weist der Rotationsverhinderungsmechanismus ein Paar von ringförmigen Teilen (1, 2; 11, 12; 21, 22) auf, die mit dem umlaufenden Spiralteil verbunden sind. Er weist weiter eine Mehrzahl von Lagerelementen (3) auf. Jedes Lagerelement ist zwischen einem Paar von ringförmigen Teilen vorgesehen. Ein Paar von ringförmigen Teilen ist im wesentlichen in Kontakt miteinander an zugewandten Oberflächen (4a, 7a; 15, 18; 21a, 22a) zum Aufnehmen axialer Lasten, die auf die Spiralteile (105, 106) ausgeübt wird.A rotation prevention device prevents the rotation of a rotating spiral part (106) of a fluid displacement device (40, 45) during operation. Further, the rotation preventing mechanism has a pair of annular parts (1, 2; 11, 12; 21, 22) connected to the orbiting scroll member. It also has a plurality of bearing elements (3). Each bearing element is provided between a pair of annular parts. A pair of annular parts are substantially in contact with each other on facing surfaces (4a, 7a; 15, 18; 21a, 22a) for receiving axial loads applied to the spiral parts (105, 106).

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fluidverdrängungsgerät und auf eine Rotationsverhinderungsvorrichtung und Drucklagervorrichtung für ein umlaufendes Teil des Fluidverdrängungsgerätes.The present invention relates to a fluid displacement device and to a rotation preventing device and thrust bearing device for a circumferential part of the fluid displacement device.

Fluidverdrängungsgeräte vom Spiraltyp sind dem Stand der Technik bekannt. Das US-Patent 4 892 469, das hierin durch Bezugnahme aufgenommen wird, beschreibt ein Gerät mit zwei Spiralteilen, von denen jedes eine Endplatte und ein Spiralelement aufweist. Die Spiralteile halten eine winkelmäßige und radiale Versetzung so ein, daß die beiden Spiralelemente zum Erzeugen einer Mehrzahl von Linienkontakten zwischen den gekrümmten Spiraloberflächen ineinandergreifen, die das Volumen von Fluidtaschen definieren. Das Volumen der Fluidtaschen nimmt zu oder ab in Abhängigkeit von der Richtung der um laufenden Bewegung. Somit kann das Fluidverdrängungsgerät vom Spiraltyp Fluid komprimieren, Expandieren oder Pumpen.Spiral type fluid displacement devices are known in the art. U.S. Patent 4,892,469, incorporated herein by reference, describes a device with two spiral parts, each of which has an end plate and has a spiral element. The spiral parts hold an angular and radial offset so that the two spiral elements to produce a A plurality of line contacts between the curved spiral surfaces interlock that define the volume of fluid pockets. The volume The fluid pockets increase or decrease depending on the direction of the order ongoing movement. Thus, the scroll type fluid displacement device Compress fluid, expand or pump.

In einem Fluidverdrängungsgerät vom Spiraltyp ist eine erste Spirale fest an einem Gehäuse vorgesehen, und eine zweite Spirale oder die umlaufende Spirale ist exzentrisch auf einem Kurbelzapfen einer Drehwelle zum Bewirken einer umlaufenden Bewegung gelagert. Das Fluidverdrängungsgerät vom Spiraltyp weist auch eine Rotationsverhinderungsvorrichtung auf, die die Dre hung der umlaufenden Spirale verhindert, so daß die Spiralen in einer vorbe stimmten Winkelbeziehung während des Betriebes des Gerätes gehalten wer den.In a spiral type fluid displacement device, a first spiral is firmly attached provided a housing, and a second spiral or the orbiting Spiral is eccentric on a crank pin of a rotating shaft for effecting a circumferential movement. The fluid displacement device from Spiral type also has a rotation preventing device that the Dre prevents the rotating spiral, so that the spirals in a vorbe agreed who held angular relationship while operating the device the.

Da die umlaufende Spirale in dem Fluidverdrängungsgerät vom Spiraltyp auf einem Kurbelzapfen in vorstehender Weise gelagert ist, tritt während des Betriebes des Gerätes eine axiale Verschiebung der umlaufenden Spirale auf. Es tritt ebenfalls eine axiale Neigung oder Schrägstellung auf, da die Bewe gung der umlaufenden Spirale keine Drehbewegung um das Zentrum der umlau fenden Spirale ist. Statt dessen ist die Bewegung eine umlaufende Bewegung, die durch die exzentrische Bewegung des Kurbelzapfens verursacht wird, der durch die Drehung der Antriebswelle angetrieben wird. Mehrere Probleme können aus dieser axialen Neigung resultieren, wie unzureichende Abdichtung der Linienkontakte, Vibration des Gerätes während des Betriebes und die durch einander schlagenden Spiralelemente verursachtes Geräusch.Because the orbiting scroll in the spiral type fluid displacement device is based on a crank pin is supported in the above manner, occurs during the Operation of the device on an axial displacement of the orbiting scroll. There is also an axial inclination or inclination, as the movement no rotating movement around the center of the umlau fenden spiral. Instead, the movement is a circular movement, which is caused by the eccentric movement of the crank pin, the is driven by the rotation of the drive shaft. Several problems can result from this axial tilt, such as inadequate sealing of line contacts, vibration of the device during operation and through striking spiral elements causing noise.

Eine vorgeschlagene Lösung dieser Probleme ist die Benutzung einer Druck lagervorrichtung zum Aufnehmen der axialen Belastung. Somit kann ein Fluidverdrängungsgerät vom Spiraltyp, die auch eine Drucklagerfunktion aus führt, innerhalb des Gehäuses versehen sein. Solch eine Rotationsverhinde rungs- und Drucklagervorrichtung weist einen umlaufenden Abschnitt, einen festen Abschnitt und eine Mehrzahl von Lagern wie Kugelelemente oder Sphären auf. Der umlaufende Abschnitt weist eine erste ringförmige Unterleg scheibe und Trennglied oder Ring auf. Der feste Abschnitt weist eine zweite Unterlegscheibe und Trennglied oder Ring auf. Die zweite Unterlegscheibe ist in einer ringförmigen Rille oder Laufbahn plaziert, die in einer axialen Endoberfläche des Gehäuses gebildet ist, und der zweite Ring bedeckt die axiale Endoberfläche einer zweiten Laufbahn. Ein Freiraum oder Abstand wird zwischen dem ersten Ring des umlaufenden Abschnittes und dem zweiten Ring des festen Abschnittes aufrechterhalten.A suggested solution to these problems is to use a print Bearing device for absorbing the axial load. Thus a Fluid displacement device of the spiral type, which also features a thrust bearing function leads, be provided within the housing. Such a rotation prevention tion and pressure bearing device has a circumferential section, a fixed section and a plurality of bearings such as spherical elements or Spheres on. The circumferential section has a first annular underlay disc and separator or ring on. The fixed section has a second Washer and separator or ring on. The second washer is placed in an annular groove or raceway that is in an axial End surface of the housing is formed, and the second ring covers the axial end surface of a second raceway. There will be a space or distance between the first ring of the circumferential section and the second ring of the fixed section.

Der umlaufende und der feste Ring weisen jeweils eine Mehrzahl von axial an geordneten Löchern auf. Eine gleiche Zahl von Löchern ist in den Ringen ge bildet. Jedes Lagerelement rollt in Bezug auf die umlaufende Laufbahn und rollt auch in Bezug auf die feste Laufbahn. Das Paar von Löchern bildet Taschen. Die Lagerelemente rollen und gleiten entlang der Kanten der Taschen.The circumferential and the fixed ring each have a plurality of axially ordered holes. An equal number of holes are in the rings forms. Each bearing element rolls in relation to the orbit and also rolls in relation to the fixed career. The pair of holes forms Bags. The bearing elements roll and slide along the edges of the pockets.

Als Resultat wird die Drehung des umlaufenden Teiles durch die Lagerelemente verhindert, und die Drucklast von dem umlaufenden Teil wird an der festen Laufbahn durch die Lager getragen. Die Lagerelemente in den Taschen der Ringe Wechselwirken jedoch mit den Kanten zum Verhindern der Drehung der umlaufenden Spirale. Die Kanten der Taschen stehen in Kontakt mit den Lagerelementen, und der Abrieb der Lagerelemente aufgrund der Benutzung nimmt zu.As a result, the rotation of the rotating part through the bearing elements prevented, and the pressure load from the rotating part is fixed to the Career carried through the camp. The bearing elements in the pockets of the However, rings interact with the edges to prevent rotation of the orbiting spiral. The edges of the pockets are in contact with the Bearing elements, and the abrasion of the bearing elements due to use is increasing.

Ein bekanntes Fluidverdrängungsgerät vom Spiraltyp ist in der japanischen Patentveröffentlichung H 5-33 811 beschrieben. Eine Rotationsverhinderungs- und Drucklagervorrichtung ist zwischen der inneren Endoberfläche einer vorde ren Endplatte und der axialen Endoberfläche eines Endes der umlaufenden Spirale angeordnet. Solche Rotationsverhinderungs- und Drucklagervorrich tungen weisen Vertiefungen, die in der inneren Endoberfläche der umlaufenden Spirale gebildet sind, und eine Mehrzahl von Lagerelementen wie Kugeln oder Sphären auf. Jedes Lagerelement ist in ausgerichteten Vertiefungen angeord net. Die Drehung der umlaufenden Spirale wird durch die Wechselwirkung der Lagerelemente und der Vertiefungen verhindert. Zusätzlich wird die axiale Druckbelastung von der umlaufenden Spirale von der vorderen Endplatte ge tragen. Eine feste und eine umlaufende Abdeckplatte sind aus getrennten Teilen der vorderen Endplatte und der umlaufenden Spirale gebildet. Die Platten wer den durch eine Presse und Stanze gebildet, und sie sind auf der inneren Endoberfläche der vorderen Endplatte und der Endoberfläche der umlaufenden Spirale zum Verhindern der Abnutzung der Vertiefungen vorgesehen.A known spiral type fluid displacement device is in Japanese Patent publication H 5-33 811 described. An anti-rotation and Thrust bearing device is between the inner end surface of a front ren end plate and the axial end surface of one end of the circumferential Spiral arranged. Such anti-rotation and thrust bearing device lines have indentations in the inner end surface of the circumferential Spiral are formed, and a plurality of bearing elements such as balls or Spheres on. Each bearing element is arranged in aligned recesses net. The rotation of the orbiting spiral is caused by the interaction of the Bearing elements and the depressions prevented. In addition, the axial Pressure load from the orbiting scroll from the front end plate wear. A fixed and a circumferential cover plate are made of separate parts the front end plate and the orbiting spiral. The plates who that is formed by a press and punch, and they are on the inside End surface of the front end plate and the end surface of the circumferential Spiral provided to prevent wear of the wells.

Weiter weist die feste und die umlaufende Abdeckplatte ein Paar von gerillten Abschnitten auf. Jeder gerillte Abschnitt weist einen Boden, der als kreisför mige Spur gebildet ist, und eine bogenförmige Wand mit einem Durchmesser größer als der des Lagerelementes auf. Die kreisförmige Spur weist einen Durchmesser im wesentlichen gleich dem umlaufenden Radius der umlaufenden Spirale auf. Somit laufen die Lager auf bekannte Weise entlang der kreis förmigen Spur innerhalb der Rille.Furthermore, the fixed and the peripheral cover plate have a pair of grooved Sections on. Each grooved section has a bottom that is circular mige track is formed, and an arcuate wall with a diameter larger than that of the bearing element. The circular track has one Diameter essentially equal to the circumferential radius of the circumferential Spiral on. Thus, the bearings run along the circle in a known manner shaped track within the groove.

Es wird Bezug genommen auf Fig. 11, 12, 13, 14 und 15, eine umlaufende Laufbahn 51 weist ein Ringteil und eine Mehrzahl von kreisförmigen Taschen 51a auf, die Vorsprünge 51d aufweisen, die sich von dem Zentrum erstrecken und auf einer ersten axialen Oberfläche gebildet sind. Die kreisförmigen Taschen 51a werden gemäß eines Prägevorganges vorbereitet. Die umlaufende Laufbahn 51 weist konvexe Abschnitte 51b auf einer zweiten axialen Ober fläche auf, die mit den Vorsprüngen 51d verbunden sind. Weiter weist die um laufende Laufbahn 51 eine Mehrzahl von Löchern 51c, die radial innerhalb der umlaufenden Laufbahn 51 gebildet sind, zum Sichern eines umlaufenden Spiralteiles 106 auf.Referring to Fig. 11, 12, 13, 14 and 15, a circumferential track 51 has a ring portion and a plurality of circular pockets 51 a on the protrusions 51 d, which extend from the center and first to a axial surface are formed. The circular pockets 51 a are prepared according to an embossing process. The circumferential track 51 has convex portions 51 b on a second axial upper surface, which are connected to the projections 51 d. Furthermore, the running track 51 has a plurality of holes 51 c, which are formed radially within the rotating track 51 , for securing a rotating spiral part 106 .

Es wird Bezug genommen auf Fig. 12, 15 und 16, eine feste Laufbahn 52 weist ein Ringteil und eine Mehrzahl von kreisförmigen Taschen 52a auf. Die kreis förmigen Taschen 52a weisen Vorsprünge 52d auf, die sich von dem Zentrum erstrecken und auf der ersten axialen Oberfläche gebildet sind. Die kreis förmigen Taschen 52a sind gemäß eines Prägevorganges vorbereitet. Die feste Laufbahn 52 weist konvexe Abschnitte 52b auf der zweiten axialen Oberfläche auf, die mit den Vorsprüngen 52d verbunden sind. Weiter weist die feste Lauf bahn 52 eine Mehrzahl von Löchern 52c, die radial innerhalb der festen Lauf bahn 52 gebildet sind, zum Sichern an der inneren Wand eines vorderen Gehäu ses 102 auf.Reference is made to FIGS. 12, 15 and 16, a fixed track 52 has an annular part and a plurality of circular pockets 52 a. The circular pockets 52 a have projections 52 d which extend from the center and are formed on the first axial surface. The circular pockets 52 a are prepared according to an embossing process. The fixed track 52 has convex portions 52 b on the second axial surface, which are connected to the projections 52 d. Next, the fixed track 52 has a plurality of holes 52 c, which are formed radially within the fixed track 52 for securing to the inner wall of a front housing 102 .

Es wird Bezug genommen auf Fig. 17 und 18, ein Spiralkompressor weist eine Rotationsverhinderungs- und Drucklagervorrichtung 60 auf. Die Rotationsver hinderungs- und Drucklagervorrichtung 60 weist eine feste Laufbahn 61, eine festen Ring 62, eine umlaufende Laufbahn 65 und einen umlaufenden Ring 64 auf. Die feste Laufbahn 61 kontaktiert den festen Ring 62 an einer zugewand ten Oberfläche und ist an dem axialen Ende des umlaufenden Spiralelementes 106 durch Stiftteile gesichert.Reference is made to FIGS. 17 and 18, a scroll compressor has a rotation preventing and thrust bearing device 60 on. The Rotationsver prevention and thrust bearing device 60 has a fixed race 61 , a fixed ring 62 , a circumferential race 65 and a circumferential ring 64 . The fixed track 61 contacts the fixed ring 62 on a surface facing th and is secured to the axial end of the rotating spiral element 106 by pin parts.

Eine Kontaktoberfläche 61a der festen Umlaufbahn 61 und Löcher 66 des festen Ringes 62 bilden einen Raum, der Kugeln aufnimmt. Weiter bilden eine Kontaktoberfläche 65a der umlaufenden Laufbahn 65 und Löcher 67 des umlau fenden Ringes 64 einen Raum, der ebenfalls die Kugeln aufnimmt. Somit nimmt die Rotationsverhinderungsvorrichtung 60 die Kugeln zwischen den Laufbahnen und Ringen auf. Daher werden der feste Ring 62 und der umlaufende Ring 64 derart zusammengesetzt, daß die Oberfläche des festen Ringes 62 und des um laufenden Ringes 64 einen Abstand oder Raum zum Aufnehmen der Kugeln aufweisen.A contact surface 61 a of the fixed orbit 61 and holes 66 of the fixed ring 62 form a space that receives balls. Furthermore, a contact surface 65 a of the circumferential raceway 65 and holes 67 of the umlau fenden ring 64 form a space which also receives the balls. Thus, the rotation preventing device 60 picks up the balls between the raceways and rings. Therefore, the fixed ring 62 and orbiting ring 64 are assembled such that the surface of the fixed ring 62 and having the for receiving the balls to running ring 64 a distance or space.

Es wird wieder Bezug genommen auf Fig. 12, eine Rotationsverhinderungs- und Drucklagervorrichtung 50 weist die umlaufende Laufbahn 51 und die feste Laufbahn 52 auf. Die umlaufende Laufbahn 51 und die feste Laufbahn 52 wei sen einen Abstand oder Raum derart auf, daß die umlaufende Laufbahn 51 nicht in Kontakt mit der festen Laufbahn 52 steht.Referring again to FIG. 12, an anti-rotation and thrust bearing device 50 has the circumferential race 51 and the fixed race 52 . The circumferential race 51 and the fixed race 52 have a distance or space such that the circumferential race 51 is not in contact with the fixed race 52 .

Es wird wieder auf Fig. 17 und 18 Bezug genommen, die Rotationsverhinde rungs- und Drucklagervorrichtung 60 weist eine umlaufende Laufbahn 61 und eine feste Laufbahn 62 auf. Die umlaufende Laufbahn 61 und die feste Lauf bahn 62 weisen einen axialen Abstand auf, so daß die umlaufende Laufbahn 62 nicht in Kontakt mit der festen Laufbahn 62 steht.Referring again to FIG. 17 and 18 reference, the rungs- Rotationsverhinde and thrust bearing device 60 includes a peripheral race 61 and a fixed raceway 62. The circumferential race 61 and the fixed race 62 have an axial distance so that the circumferential race 62 is not in contact with the fixed race 62 .

Die umlaufende Laufbahn 51 und die feste Laufbahn 52 von Fig. 12 unter liegenden einer Rotationsverhinderungskraft oder Moment und einer axialen Last, die durch eine Gegenkraft von komprimierten Gas in dem umlaufenden Spiralteil verursacht wird, wobei die wechselwirkenden Kugeln 53 einen leich ten Oberflächenkontakt aufweisen. Daher nimmt der Kontaktoberflächendruck, der zwischen den Kugeln 53 und den Laufbahnen 51 und 52 erzeugt wird, während des Kompressorbetriebes zu.The orbital race 51 and the fixed race 52 of Fig. 12 are subject to a rotation preventing force or moment and an axial load caused by a counter force of compressed gas in the orbiting scroll member, the interacting balls 53 having a slight surface contact. Therefore, the contact surface pressure generated between the balls 53 and the raceways 51 and 52 increases during the compressor operation.

Weiterhin nimmt der Kontaktoberflächendruck schnell zu, wenn sich die Kugeln 53 auf der Zentrumsprojektion bewegen, da die umlaufende Laufbahn 51 von einer vorbestimmten Ausrichtung mit der festen Laufbahn 52 divergiert. Die Druckzunahme kann auftreten, obwohl die umlaufende Laufbahn 51 und die feste Laufbahn 52 eine Zentralprojektion in der Mehrzahl der Taschen auf weist, die eine zunehmende Kontaktoberfläche mit den Kugeln 53 vorsieht.Furthermore, the contact surface pressure increases rapidly as the balls 53 move on the center projection because the orbital race 51 diverges from a predetermined alignment with the fixed race 52 . The pressure increase can occur even though the circumferential race 51 and the fixed race 52 have a central projection in the majority of the pockets, which provides an increasing contact surface with the balls 53 .

Bei dieser Anordnung werden die umlaufende Laufbahn 51, die feste Laufbahn 52 und die Kugeln 53 aus Metall hergestellt zum Aufnehmen des Kontaktober flächendruckes. Somit tritt ein Geräusch und Vibration auf, während die Kugeln 53 zwischen der umlaufenden Laufbahn 51 und der festen Laufbahn 52 rollen. Daher ist es schwierig, das Gewicht der sich bewegenden Teile des Fluidverdrängungsgerätes, insbesondere das Gewicht des Gegengewichtes schwierig zu verringern. Weiter ist es schwierig, den Durchmesser des Fluidverdrängungsgerätes zu verringern.In this arrangement, the circumferential race 51 , the fixed race 52 and the balls 53 are made of metal for receiving the contact surface pressure. Thus, noise and vibration occur while the balls 53 are rolling between the rotating race 51 and the fixed race 52 . Therefore, it is difficult to reduce the weight of the moving parts of the fluid displacement device, particularly the weight of the counterweight. Furthermore, it is difficult to reduce the diameter of the fluid displacement device.

Folglich ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Rotationsverhinde rungs- und Drucklagervorrichtung für ein umlaufendes Teil eines Fluidverdrän gungsgerätes vorzusehen, daß eine vergrößerte Betriebsdauerhaftigkeit und verringerte Herstellungskosten aufweist. Des weiteren soll ein Fluidverdrän gungsgerät mit solch einer Rotationsverhinderungs- und Drucklagervorrichtung vorgesehen werden, bei dem Geräusch, Vibration im Betrieb usw. verringert sind.It is therefore an object of the present invention to prevent rotation Displacement and pressure bearing device for a circulating part of a fluid displacement supply device to provide that increased durability and has reduced manufacturing costs. Furthermore, a fluid should displace supply device with such a rotation prevention and pressure bearing device be provided in which noise, vibration during operation, etc. is reduced are.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch eine Rota tionsverhinderungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 und durch ein Fluidverdrängungsgerät mit den Merkmalen des Anspruches 12.According to the present invention, this object is achieved by a rota tion prevention device with the features of claim 1 and by a fluid displacement device with the features of claim 12.

Insbesondere verhindert der Rotationsverhinderungsmechanismus der vorlie genden Erfindung die Drehung eines umlaufenden Spiralteiles eines Fluidver drängungsgerätes. Das umlaufende Spiralteil weist einen vorbestimmten Um laufbahnradius auf, und es steht in einer vorbestimmten Winkelbeziehung zu einem festen Spiralteil während seiner umlaufenden Bewegung. Der Rotations verhinderungsmechanismus weist ein Paar von ringförmigen Teilen auf, die mit dem umlaufenden Spiralteil verbunden sind. Er weist eine Mehrzahl von Lagerelementen auf. Jedes Lagerelement ist zwischen einem Paar von ring förmigen Teilen vorgesehen. Das Paar der ringförmigen Teile berührt sich im wesentlichen an den zueinander zugewandten Oberflächen.In particular, the anti-rotation mechanism of the present prevents Invention the rotation of a circumferential spiral part of a Fluidver pushing device. The rotating spiral part has a predetermined order raceway radius, and it is in a predetermined angular relationship a fixed spiral part during its orbital movement. The rotation Prevention mechanism has a pair of annular parts with are connected to the rotating spiral part. It has a plurality of Bearing elements. Each bearing element is between a pair of rings shaped parts provided. The pair of ring-shaped parts touch each other in the essentially on the surfaces facing each other.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.Preferred embodiments of the invention result from the respective Subclaims.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:Further features and advantages of the invention result from the following description of exemplary embodiments with reference to the figures. Of the figures show:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines Fluidverdrängungsgerätes gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; Fig. 1 is a cross sectional view of a fluid displacement apparatus according to a first embodiment of the present invention;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht einer in Fig. 1 gezeigten Rotationsverhinde rungsvorrichtung; Fig. 2 is a cross sectional view of a rotation preventing device shown in Fig. 1;

Fig. 3 eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht einer umlaufenden Laufbahn gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; Fig. 3 is an enlarged partial cross-sectional view of an orbiting race according to a first embodiment of the present invention;

Fig. 4 eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht der in Fig. 2 gezeigten festen Laufbahn; Fig. 4 is an enlarged partial cross-sectional view of the fixed track shown in Fig. 2;

Fig. 5 eine Querschnittsansicht eines Fluidverdrängungsgerätes gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; Fig. 5 is a cross-sectional view of a fluid displacement apparatus according to a second embodiment of the present invention;

Fig. 6 eine Querschnittsansicht der in Fig. 5 gezeigten Rotationsverhinde rungsvorrichtung; Fig. 6 is a cross sectional view of the rotation preventing device shown in Fig. 5;

Fig. 7 eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht einer umlaufenden Laufbahn, nach der zweiten Ausführungsform; Fig. 7 is an enlarged partial cross-sectional view of a rotating raceway, according to the second embodiment;

Fig. 8 eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht der in Fig. 7 gezeigten festen Laufbahn; Fig. 8 is an enlarged partial cross-sectional view of the fixed raceway shown in Fig. 7;

Fig. 9 eine Querschnittsansicht eines Fluidverdrängungsgerätes gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; Fig. 9 is a cross-sectional view of a fluid displacement apparatus according to a third embodiment of the present invention;

Fig. 10 eine Querschnittsansicht der in Fig. 9 gezeigten Rotationsverhinde rungsvorrichtung; Fig. 10 is a cross sectional view of the rotation preventing device shown in Fig. 9;

Fig. 11 eine Querschnittsansicht eines vorhandenen Fluidverdrängungsgerätes; FIG. 11 is a cross sectional view of an existing fluid displacement apparatus;

Fig. 12 eine Querschnittsansicht der in Fig. 11 gezeigten Rotationsver hinderungsvorrichtung; Fig. 12 is a cross sectional view of the rotation preventing device shown in Fig. 11;

Fig. 13 eine Vorderansicht der in Fig. 12 gezeigten umlaufenden Laufbahn; Fig. 13 is a front view of the orbital race shown in Fig. 12;

Fig. 14 eine Teilquerschnittsansicht der in Fig. 13 gezeigten umlaufenden Laufbahn; FIG. 14 is a partial cross-sectional view of the orbital race shown in FIG. 13;

Fig. 15 eine Vorderansicht einer in Fig. 12 gezeigten festen Laufbahn; Fig. 15 is a front view of a fixed raceway shown in Fig. 12;

Fig. 16 eine Teilquerschnittsansicht der in Fig. 15 gezeigten festen Laufbahn; Figure 16 is a partial cross-sectional view of the fixed track shown in Figure 15;

Fig. 17 eine Querschnittsansicht eines vorhandenen Fluidverdrängungs gerätes; und Fig. 17 is a cross sectional view of an existing fluid displacement device; and

Fig. 18 eine Querschnittsansicht einer in Fig. 17 gezeigten Rotationsver hinderungsvorrichtung. FIG. 18 is a cross sectional view of a rotation preventing device shown in FIG. 17.

Bei der Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ge mäß Fig. 1 bis 10 werden für gleiche Elemente die gleichen Bezugszeichen in den Fig. 1 bis 10 benutzt.In describing the embodiments of the present invention accelerator as Fig. 1 to 10 are used for the same elements, the same reference numerals in FIGS. 1 to 10.

Es wird Bezug genommen auf Fig. 1, ein Fluidverdrängungsgerät gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird als Kühlkompres soreinheit 35 vom Spiraltyp dargestellt. Die Kompressoreinheit 35 weist ein Gehäuse 101 mit einer vorderen Endöffnung auf. Ein vorderes Gehäuse 102 ist an der Oberfläche der Öffnung des vorderen Endes des Gehäuses 101 ange bracht. Eine Kurbelwelle 103 ist durch einen Vorsprung 102a des vorderen Ge häuses eingeschlossen. In einer durch das Gehäuse 101 und das vordere Ge häuse 102 eingeschlossenen Kurbelkammer 104 ist ein festes Spiralteil 105 an dem Gehäuse 101 befestigt. Ein umlaufendes Spiralteil 106 ist gegenüber dem festen Spiralteil 105 positioniert, es ist mit der Zentralachse des festen Spiralteiles 105 ausgerichtet und bewegt sich im Kreis. Das umlaufende Spiralteil 106 weist eine Seitenwand 107, eine an einer ersten Seite der Seitenwand 107 angebrachte Spirale 108 und einen von einer zweiten Seite der Seitenwand 107 vorstehenden Vorsprung 109 auf. Der Vorsprung 109 weist eine Buchse 112 auf. Ein exzentrisches Loch 113 ist in der Buchse 112 an einer Position radial von dem Zentrum der Buchse 112 versetzt gebildet. Die Buchse 112 wird durch ein Lager 114 getragen. Die Kurbelwelle 103 bildet an einem ersten Ende in der Kurbelkammer 104 eine Scheibe 110. Die Scheibe 110 liegt der Kurbelwelle 103 gegenüber. Ein Kurbelzapfen 111 ist in das exzentrische Loch 113 eingefügt. Die Kurbelwelle 103 ist durch ein Lager 115 getragen und bildet eine Abdichtung 116. Die Scheibe 110 der Kurbelwelle 103 ist durch das vordere Gehäuse 102 über ein Lager 117 gelagert.Referring to FIG. 1, a fluid displacement device according to a first embodiment of the present invention is shown as a scroll type cooling compressor unit 35 . The compressor unit 35 has a housing 101 with a front end opening. A front housing 102 is placed on the surface of the opening of the front end of the housing 101 . A crankshaft 103 is enclosed by a projection 102 a of the front housing Ge. In a crank chamber 104 enclosed by the housing 101 and the front housing 102 , a fixed spiral part 105 is fastened to the housing 101 . A circumferential spiral part 106 is positioned opposite the fixed spiral part 105 , it is aligned with the central axis of the fixed spiral part 105 and moves in a circle. The circumferential spiral part 106 has a side wall 107 , a spiral 108 attached to a first side of the side wall 107 and a projection 109 projecting from a second side of the side wall 107 . The projection 109 has a socket 112 . An eccentric hole 113 is formed in the sleeve 112 at a position radially offset from the center of the sleeve 112 . The bushing 112 is supported by a bearing 114 . The crankshaft 103 forms a disk 110 at a first end in the crank chamber 104 . The disk 110 is opposite the crankshaft 103 . A crank pin 111 is inserted into the eccentric hole 113 . The crankshaft 103 is supported by a bearing 115 and forms a seal 116 . The disk 110 of the crankshaft 103 is supported by the front housing 102 via a bearing 117 .

Ein Ausgleichsgewicht 119 dient zum Ausgleichen des umlaufenden Spiralteiles 106 und der Kurbelwelle 103. Eine Magnetkupplung 120 umgibt den Vorsprung 102a des vorderen Gehäuses 102. Die Magnetkupplung 120 weist einen Rotor 121 auf, der hohl und rund ist. Die Magnetkupplung 120 ist über ein Lager 118 um den Vorsprung 102a gelagert. Der Rotor 121 weist ein Magnetteil 122 und eine Kupplungsplatte 123 auf dem äußeren Ende des Rotors 121 auf. Die Kupplungsplatte 123 ist an der Kurbelwelle 103 durch ein festes Teil befestigt. In der Kurbelkammer 104 bildet der Vorsprung 109 der Seitenwand 107 in Zusammenwirkung mit einer inneren Wand des vorderen Gehäuses 102 eine Rotationsverhinderungsvorrichtung 10.A balance weight 119 serves to balance the rotating spiral part 106 and the crankshaft 103 . A magnetic clutch 120 surrounds the projection 102 a of the front housing 102 . The magnetic coupling 120 has a rotor 121 which is hollow and round. The magnetic coupling 120 is supported by a bearing 118 around the projection 102 a. The rotor 121 has a magnetic part 122 and a clutch plate 123 on the outer end of the rotor 121 . The clutch plate 123 is fixed to the crankshaft 103 by a fixed part. In the crank chamber 104 , the projection 109 of the side wall 107, in cooperation with an inner wall of the front housing 102, forms a rotation preventing device 10 .

Es wird Bezug genommen auf Fig. 2 bis 4, die Rotationsverhinderungsvorrich tung 10 der ersten Ausführungsform der Erfindung weist eine umlaufende Laufbahn oder Kugellagerring 1, die an dem umlaufenden Spiralteil 106 gebil det ist, eine feste Laufbahn oder Kugellagerring 2, die an einer inneren Wand des vorderen Gehäuses 102 befestigt ist, und eine Mehrzahl von Kugeln 3, die zwischen der umlaufenden Laufbahn 1 und der festen Laufbahn 2 vorgesehen sind, auf. Die Kugeln 3, die umlaufende Laufbahn 1 und die feste Laufbahn 2 können aus Eisen/Stahl gebildet sein. Alternativ können die Kugeln 3, die um laufende Laufbahn 1 und die feste Laufbahn 2 aus einem Material zusammenge setzt sein, das ein geringeres spezifisches Gewicht als Eisen aufweist, wie Aluminium, Magnesium, Titan, Keramik oder ähnliches.Reference is made to Fig. 2 to 4, the Rotationsverhinderungsvorrich tung 10 of the first embodiment of the invention, a circumferential path or raceway 1, which is det gebil to the orbiting scroll member 106, a fixed race or ball bearing ring 2, the inner at a wall of the front housing 102 is fixed, and a plurality of balls 3 provided between the rotating race 1 and the fixed race 2 . The balls 3 , the circumferential track 1 and the fixed track 2 can be formed from iron / steel. Alternatively, the balls 3 , the raceway 1 and the fixed raceway 2 can be composed of a material which has a lower specific weight than iron, such as aluminum, magnesium, titanium, ceramic or the like.

Es wird Bezug genommen auf Fig. 2 und 3, die umlaufende Laufbahn 1 weist ein Plattenteil 4 auf, das in einer Ringform gebildet ist. Das Plattenteil 4 weist eine Mehrzahl von kreisförmigen Taschen 5 auf, in denen die Kugeln 3 rollen. Die kreisförmigen Taschen 5 werden durch einen Prägevorgang so dargestellt, daß ihr Umfang eine Kreisform bildet und ihr Bodenabschnitt eine flache Ober fläche bildet. Weiter weist die umlaufende Laufbahn 1 eine Mehrzahl von Vor sprüngen 6 entsprechend den kreisförmigen Taschen 5 auf, die durch einen Prägevorgang gebildet sind.Reference is made to Fig. 2 and 3, the circumferential raceway 1 comprises a plate member 4 which is formed in a ring shape. The plate part 4 has a plurality of circular pockets 5 , in which the balls 3 roll. The circular pockets 5 are represented by an embossing process so that their circumference forms a circular shape and their bottom portion forms a flat upper surface. Furthermore, the circumferential track 1 has a plurality of jumps 6 before corresponding to the circular pockets 5 , which are formed by an embossing process.

Es wird Bezug genommen auf Fig. 2 und 4, die feste Laufbahn 2 weist ein Plattenteil 7 auf, das als Ringform gebildet ist. Das Plattenteil 7 weist eine Mehrzahl von kreisförmigen Taschen 8 auf, in denen die Kugeln 3 rollen. Die kreisförmigen Taschen 8 werden durch einen Prägevorgang so dargestellt, daß ihr Umfang eine Kreisform bildet und ihr Bodenabschnitt eine flache Ober fläche bildet. Weiter weist die feste Laufbahn 2 eine Mehrzahl von Vorsprün gen 9 entsprechend den kreisförmigen Taschen 8 auf, die durch einen Präge vorgang gebildet sind.Reference is made to Fig. 2 and 4, the fixed track 2 has a plate member 7, which is formed as a ring shape. The plate part 7 has a plurality of circular pockets 8 in which the balls 3 roll. The circular pockets 8 are represented by an embossing process so that their circumference forms a circular shape and their bottom portion forms a flat upper surface. Next, the fixed track 2 has a plurality of projections gene 9 corresponding to the circular pockets 8 , which are formed by an embossing process.

Es wird Bezug genommen auf Fig. 2, die umlaufende Laufbahn 1 berührt die feste Laufbahn 2 an Seitenoberflächen 4a und 7a der Plattenteile 4 bzw. 7, so daß die Rotationsverhinderungsvorrichtung 10 keine Räume mit der Ausnahme der kreisförmigen Taschen 5 und 8 aufweist, die die Kugeln 3 in axialer Rich tung aufnehmen. Die Tiefe der kreisförmigen Taschen 5 und 8 beträgt R1 bzw. R2. Die Summe von R1 und R2 ist ungefähr gleich oder ein wenig größer als der Durchmesser der Kugeln 3.Referring to FIG. 2, the circumferential raceway 1 contacts the fixed track 2 on side surfaces 4 a and 7 a of the plate members 4 and 7, respectively, so that the rotation preventing device 10 and does not have spaces with the exception of the circular pockets 5 8, which take up the balls 3 in the axial direction Rich. The depth of the circular pockets 5 and 8 is R1 and R2, respectively. The sum of R1 and R2 is approximately equal to or slightly larger than the diameter of the balls 3 .

Der Betrieb des Kompressors 35 wird kurz unten beschrieben. Der Linienkon takt zwischen den Spiralelementen der Spiralteile bewegt sich zu dem Zentrum der Spiralelemente entlang der Oberfläche der Spiralelemente. Die durch die Spiralelemente abgegrenzten Fluidtaschen bewegen sich also zu dem Zentrum, wobei sich das Volumen verringert, das das Fluid oder das Gas in den Fluid taschen komprimiert. Das Fluid oder Gas einer Ansaugkammer von einem externen Fluidkreislauf wird durch eine Einlaßöffnung eingeführt und in die Fluidtaschen gezogen, die von einem äußeren Ende des Spiralelementes gebil det sind. Das umlaufende Spiralteil 106 läuft um, und das Fluid oder Gas in den Fluidtaschen wird komprimiert. Das komprimierte Fluid oder Gas wird in eine Auslaßkammer durch ein Loch aus den zentralen Fluidtaschen des Spiralele mentes ausgegeben. Dann wird das Fluid zu dem externen Fluidkreislauf durch eine Auslaßöffnung ausgegeben. Während die Drehung der Antriebswelle 103 das umlaufende Spiralteil 106 antreibt, läuft das Zentrum der umlaufenden Laufbahn 1 um einen Kreis mit einem Radius R0 um.The operation of the compressor 35 will be briefly described below. The line contact between the spiral elements of the spiral parts moves to the center of the spiral elements along the surface of the spiral elements. The fluid pockets delimited by the spiral elements thus move to the center, the volume that compresses the fluid or the gas in the fluid pockets being reduced. The fluid or gas of a suction chamber from an external fluid circuit is introduced through an inlet opening and drawn into the fluid pockets formed by an outer end of the spiral element. The orbiting scroll member 106 rotates and the fluid or gas in the fluid pockets is compressed. The compressed fluid or gas is discharged into an outlet chamber through a hole from the central fluid pockets of the Spiralele element. Then the fluid is discharged to the external fluid circuit through an outlet opening. While the rotation of the drive shaft 103 drives the revolving spiral part 106 , the center of the revolving raceway 1 revolves around a circle with a radius R0.

Es wird jedoch eine Drehkraft bzw. Drehmoment durch die Versetzung der Richtung der Reaktionskraft der Kompression erzeugt. Die Richtung der An triebskraft wirkt auf das umlaufende Spiralteil 106. Die Reaktionskraft tendiert zum Drehen des umlaufenden Spiralteiles 106 um das Zentrum der umlaufenden Laufbahn 1. Der Ort der Kontaktpunkte einer jeden der Kugeln 3 innerhalb der Taschen 5 und 8 ist ein Kreis mit dem Radius R0. Somit wird der Laufradius einer jeden Kugel 3 in Bezug auf die axiale Endoberfläche der festen Laufbahn 2 und der umlaufenden Laufbahn 1 durch R0 definiert. Die Drehung des umlau fenden Spiralteiles 106 wird durch die Kugeln 3 verhindert. Die Kugeln 3 be rühren die Wände der Taschen 5 und 8 während des Betriebes, während die Winkelbeziehung zwischen der festen Spirale 105 und dem umlaufenden Spiralteil 106 aufrecht erhalten wird.However, a rotational force or torque is generated by shifting the direction of the reaction force of the compression. The direction of the driving force acts on the orbiting scroll member 106 . The reaction force tends to rotate the orbiting scroll member 106 around the center of the orbiting race 1 . The location of the contact points of each of the balls 3 within the pockets 5 and 8 is a circle with the radius R0. Thus, the running radius of each ball 3 with respect to the axial end surface of the fixed track 2 and the rotating track 1 is defined by R0. The rotation of the umlau fenden spiral part 106 is prevented by the balls 3 . The balls 3 be touching the walls of the pockets 5 and 8 during operation while maintaining the angular relationship between the fixed scroll 105 and the orbiting scroll member 106 .

Daher wird die Innenwand der kreisförmigen Tasche in der umlaufenden Lauf bahn 1 und der kreisförmigen Tasche 8 in der festen Laufbahn 2 einer Rota tionsverhinderungskraft oder -moment durch die Kugeln 3 unterworfen. Weiter wird der Oberflächenabschnitt 4a der kreisförmigen Tasche 5 und der Ober flächenabschnitt 7a der kreisförmigen Tasche 8 einer axialen Belastung unter worfen. Die Reaktionskraft des komprimierten Gases erzeugt über das umlau fende Spiralteil 106 durch die Kugeln 3 die axiale Last.Therefore, the inner wall of the circular pocket in the circumferential raceway 1 and the circular pocket 8 in the fixed raceway 2 is subjected to a rotation preventing force or moment by the balls 3 . Next, the surface portion 4 a of the circular pocket 5 and the upper surface portion 7 a of the circular pocket 8 is subjected to an axial load. The reaction force of the compressed gas generates the axial load through the umlau fende spiral part 106 through the balls 3 .

Diese Ausführungsform kann den Kontaktoberflächendruck verringern, der zwischen den Kugeln 3 und den Laufbahnen 1 und 2 verursacht wird. Die um laufende Laufbahn 1 und die feste Laufbahnen 2 weisen nicht die Zentralprojek tion auf, so daß einen breitere Kontaktoberfläche mit der Kugel 3 erzielt wird. Somit steigt der Kontaktoberflächendruck nicht mit einer so hohen Rate, da die Position der umlaufenden Laufbahn 1 in Bezug auf die feste Laufbahn 2 von der vorbestimmten Ausrichtung divergiert. Weiterhin können Geräusch und Vibration, die verursacht werden können, während die Kugeln 3 rollend mit der umlaufenden Laufbahn 1 und der festen Laufbahn 2 gekoppelt sind, verringert werden, da der Kontaktoberflächendruck abnimmt.This embodiment can reduce the contact surface pressure caused between the balls 3 and the raceways 1 and 2 . The running track 1 and the fixed tracks 2 do not have the central projection, so that a wider contact surface with the ball 3 is achieved. Thus, the contact surface pressure does not rise at such a high rate because the position of the orbital race 1 with respect to the fixed race 2 diverges from the predetermined orientation. Furthermore, noise and vibration that can be caused while the balls 3 are rolling coupled to the orbiting race 1 and the fixed race 2 can be reduced because the contact surface pressure decreases.

Somit erleichtert bei dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Rotationsverhinderungsvorrichtung 10 das Verteilen der Rotationsverhinde rungskraft oder -moment und die durch die Reaktionskraft des komprimierten Gases verursachte axiale Last. Folglich kann die Anordnung die Zahl der Kugeln innerhalb der Rotationsverhinderungsvorrichtung 10 verringern. Die Anordnung kann das Gewicht der bewegenden Teile des Fluidverdrängungs gerätes verringern. Insbesondere kann das Gewicht des Ausgleichsgewichtes und der Durchmesser des Gerätekörpers verringert werden. Diese Verringerung kann die mit dem Fluidverdrängungsgerät verknüpften Kosten verringern.Thus, in this embodiment of the present invention, the rotation preventing device 10 facilitates the distribution of the rotation preventing force or torque and the axial load caused by the reaction force of the compressed gas. As a result, the arrangement can reduce the number of balls within the rotation preventing device 10 . The arrangement can reduce the weight of the moving parts of the fluid displacement device. In particular, the weight of the counterweight and the diameter of the device body can be reduced. This reduction can reduce the costs associated with the fluid displacement device.

Weiter können, wie oben erwähnt wurde, die Kugeln 3, die umlaufende Lauf bahn 1 und die feste Laufbahn 2 aus einem Material mit einem spezifischen Gewicht geringer als Eisen hergestellt werden.Further, as mentioned above, the balls 3 , the circumferential raceway 1 and the fixed raceway 2 can be made of a material with a specific weight less than iron.

Gemäß der vorliegenden Erfindung steigt der Kontaktoberflächendruck nicht so schnell, wenn die Position der umlaufenden Laufbahn 1 relativ zu der festen Laufbahn 2 von einer vorbestimmten Ausrichtung abweicht, da die umlaufende Laufbahn 1 und die feste Laufbahn 2 keine Mittelprojektionen aufweisen.According to the present invention, the contact surface pressure does not rise as quickly when the position of the orbital track 1 relative to the fixed track 2 deviates from a predetermined orientation because the orbital track 1 and the fixed track 2 have no center projections.

Fig. 5, 6 und 7 zeigen eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung eine Rotationsverhinderungsvorrichtung 20. Es wird Bezug genommen auf Fig. 5, ein Fluidverdrängungsgerät 40 ist ähnlich zu dem Fluidverdrän gungsgerät 10 mit der Ausnahme seiner Rotationsverhinderungsvorrichtung 20. Fig. 5, 6 and 7 show another embodiment of the present OF INVENTION dung a rotation preventing device 20. Referring to FIG. 5, a fluid displacement device 40 is similar to the fluid displacement device 10 except for its rotation preventing device 20 .

Es wird Bezug genommen auf Fig. 6 bis 8, die Rotationsverhinderungsvorrich tung 20 weist eine umlaufende Laufbahn 11 auf, die an dem umlaufenden Spi ralteil 106 befestigt ist. Die Rotationsverhinderungsvorrichtung 20 weist eine Mehrzahl von Kugeln 3, die zwischen der umlaufenden Laufbahn 11 und der festen Laufbahn 12 vorgesehen sind, auf. Die umlaufende Laufbahn 11 und die feste Laufbahn 12 können aus einem Harz wie technischer Kunststoff gebildet sein.Reference is made to FIG. 6 to 8, the Rotationsverhinderungsvorrich tung 20 has a circumferential track 11 secured to the rotating Spi ralteil 106th The rotation preventing device 20 has a plurality of balls 3 , which are provided between the rotating race 11 and the fixed race 12 . The circumferential raceway 11 and the fixed raceway 12 can be formed from a resin such as engineering plastic.

Die umlaufende Laufbahn 11 und die feste Laufbahn 12 unterscheiden sich von der umlaufenden Laufbahn 1 und der festen Laufbahn 2 im Aufbau. Die Dicke der umlaufenden Laufbahn 11 und der festen Laufbahn 12 ist dicker als die der umlaufenden Laufbahn 1 und der festen Laufbahn 2 ausgelegt.The circumferential track 11 and the fixed track 12 differ from the circumferential track 1 and the fixed track 2 in structure. The thickness of the circumferential raceway 11 and the fixed raceway 12 is designed to be thicker than that of the circumferential raceway 1 and the fixed raceway 2 .

Es wird Bezug genommen auf Fig. 6 und 7, die umlaufende Laufbahn 11 weist ein ringförmiges Plattenteil 13 auf, das eine Mehrzahl von kreisförmigen Taschen 14 an einer ersten Seitenoberfläche und eine flache Ebene an einer zweiten Seitenoberfläche aufweist. Die kreisförmigen Taschen 14 weisen einen ebenen Abschnitt und eine runde Wand, die sich von dem ebenen Abschnitt erstreckt, auf.Referring to FIGS. 6 and 7, the orbital race 11 has an annular plate member 13 that has a plurality of circular pockets 14 on a first side surface and a flat plane on a second side surface. The circular pockets 14 have a flat portion and a round wall extending from the flat portion.

Es wird Bezug genommen auf Fig. 6 und 8, die feste Laufbahn 12 weist ein ringförmiges Plattenteil 16 mit einer Mehrzahl von kreisförmigen Taschen 17 an einer ersten Seitenoberfläche auf. Die Zahl der kreisförmigen Taschen 14 in der umlaufenden Laufbahn 11 und der kreisförmigen Taschen 17 in der festen Laufbahn 12 ist gleich. Die umlaufende Laufbahn 11 und die feste Laufbahn 12 sind einander mit einem vorbestimmten axialen Freiraum zugewandt. Die kreisförmigen Taschen 14 entsprechen im Ort den kreisförmigen Taschen 17, so daß mindestens jeder kreisförmige Taschenabschnitt einem anderen zugewandt ist, und sie den gleichen Abstand aufweisen. Weiter ist der radiale Abstand der kreisförmigen Taschen 14 und 17 von dem Zentrum der entsprechenden Lauf bahnen 11 und 12 ungefähr gleich.Reference is made to FIG. 6 and 8, the fixed track 12 includes an annular plate portion 16 having a plurality of circular pockets 17 on a first side surface. The number of circular pockets 14 in the circumferential raceway 11 and of the circular pockets 17 in the fixed raceway 12 is the same. The circumferential raceway 11 and the fixed raceway 12 face each other with a predetermined axial clearance. The circular pockets 14 correspond in location to the circular pockets 17 , so that at least each circular pocket section faces another and they are at the same distance. Furthermore, the radial distance of the circular pockets 14 and 17 from the center of the corresponding raceways 11 and 12 is approximately the same.

Die Rotationsverhinderungsvorrichtung 20 in Fig. 6 und 8 weist die umlaufende Laufbahn 11 und die feste Laufbahn 12 auf, die einander im wesentlichen an den Seitenoberflächen der Platten 15 und 18 berühren. Die umlaufende Lauf bahn 11 und die feste Laufbahn 12 weisen einen vernachlässigbaren Raum in der axialen Richtung mit Ausnahme der kreisförmigen Taschen 14 und 17 auf, die die Kugeln 3 aufnehmen. Die kreisförmigen Taschen 14 und 17 weisen eine Tiefe R1 bzw. R2 auf. Die Summe der Tiefen R1 und R2 ist ungefähr gleich oder ein wenig größer als der Durchmesser der Kugeln 3.The rotation preventing device 20 in FIGS. 6 and 8 has the circumferential raceway 11 and the fixed raceway 12 which substantially touch each other on the side surfaces of the plates 15 and 18 . The circumferential raceway 11 and the fixed raceway 12 have a negligible space in the axial direction with the exception of the circular pockets 14 and 17 which receive the balls 3 . The circular pockets 14 and 17 have a depth R1 and R2, respectively. The sum of the depths R1 and R2 is approximately equal to or slightly larger than the diameter of the balls 3 .

Somit sind die runden Wände 15 der kreisförmigen Taschen 14 in der umlau fenden Laufbahn 11 und die kreisförmigen Taschen 17 in der festen Laufbahn 12 einer Rotationsverhinderungskraft oder -moment durch die Kugeln 3 unter worfen. Weiter ist die breite Oberfläche oder erste Seitenoberflächen der Plat ten 15 und 18 der axialen Last unterworfen, die durch die Reaktionskraft des komprimierten Gases über das umlaufende Spiralteil 106 durch die Kugeln 3 erzeugt wird.Thus, the round walls 15 of the circular pockets 14 in the circumferential raceway 11 and the circular pockets 17 in the fixed raceway 12 are subjected to an anti-rotation force or moment by the balls 3 . Further, the wide surface or first side surfaces of the plates 15 and 18 are subjected to the axial load generated by the reaction force of the compressed gas through the orbiting scroll member 106 by the balls 3 .

Die vorliegende Erfindung realisiert die folgenden Verbesserungen. Da die umlaufende Laufbahn 11 und die feste Laufbahn 12 aus Harz zusammengesetzt sind, kann die Rotationsverhinderungsvorrichtung 20 das Geräusch und die Vibration verringern, die durch den Kontakt zwischen den Kugeln 3, der um laufenden Laufbahn 11 und der festen Laufbahn 12 verursacht werden. Der Durchmesser des Körpers eines Fluidverdrängungsgerätes kann verringert wer den, da das Ausgleichsgewicht verringert werden oder leicht gemacht werden kann. Weiter können die umlaufende Laufbahn 11 oder die feste Laufbahn 12 aus einem Harz hergestellt werden und die entgegengesetzte Laufbahn kann aus Metall wie Aluminium, Magnesium, Titan oder Keramik oder ähnliches herge stellt werden. Die Kugeln 3 können ebenfalls aus Harz hergestellt sein.The present invention realizes the following improvements. Since the orbital race 11 and the fixed race 12 are composed of resin, the rotation preventing device 20 can reduce the noise and vibration caused by the contact between the balls 3 , the orbital race 11 and the fixed race 12 . The diameter of the body of a fluid displacement device can be reduced because the balance weight can be reduced or made easy. Further, the circumferential raceway 11 or the fixed raceway 12 can be made of a resin and the opposite raceway can be made of metal such as aluminum, magnesium, titanium or ceramic or the like. The balls 3 can also be made of resin.

Fig. 9 und 10 zeigen eine andere Ausführungsform gemäß der vorliegenden Er findung einer Rotationsverhinderungsvorrichtung 30. Es wird Bezug genommen auf Fig. 9, ein Fluidverdrängungsgerät 45 ist ähnlich zu den Fluidverdrän gungsgeräten 10 und 40 mit der Ausnahme der Rotationsverhinderungsvorrich tung 30. FIGS. 9 and 10 show another embodiment according to the present invention a rotation inhibiting device 30. Referring to FIG. 9, a fluid displacement device 45 is similar to the fluid displacement devices 10 and 40 except for the rotation preventing device 30 .

Es wird Bezug genommen auf Fig. 9 und 10, die Rotationsverhinderungsvor richtung 30 weist eine umlaufende Laufbahn 24, eine feste Laufbahn 23, einen festen Ring 22 und einen umlaufenden Ring 21 auf, die zwischen der umlaufen den Laufbahn 23 und der festen Laufbahn 24 eingeschlossen sind. Die Rota tionsverhinderungsvorrichtung 30 weist auch eine Mehrzahl von hohlen Ab schnitten 25 und 26 auf, die durch die umlaufende Laufbahn 23, die feste Lauf bahn 24, den festen Ring 22 und den umlaufenden Ring 23 gebildet sind und die Kugeln 3 aufnehmen. Die hohlen Abschnitte 25 und 26 sind ähnlich zu je nen oben beschriebenen mit der Ausnahme der Form der Bodenoberfläche. Die Bodenoberfläche der hohlen Abschnitte 25 und 26 dient als rollende Ober fläche/Rolloberfläche 23a und 24a für die Kugeln 3 derart, daß die umlaufende Laufbahn 23 und die feste Laufbahn 24 in Kontakt mit einer Mehrzahl von Löchern innerhalb des umlaufenden Ringes 21 und des festen Ringes 22 stehen. Der umlaufende Ring 21 und der feste Ring 22 berühren einander an der gegenüberliegenden Oberfläche 22a und 21a. Die hohlen Abschnitte 25 und 26 weisen eine Tiefe von R3 bzw. R4 auf. Die Summe der Tiefe R3 und R4 ist ungefähr gleich oder ein wenig größer als der Durchmesser der Kugeln 3.Reference is made to Fig. 9 and 10, the Rotationsverhinderungsvor device 30 has a circumferential track 24, a fixed track 23, a fixed ring 22 and a circumferential ring 21, the trapped between the run around the raceway 23 and the fixed raceway 24 are. The rotation prevention device 30 also has a plurality of hollow sections 25 and 26 , which are formed by the circumferential raceway 23 , the fixed raceway 24 , the fixed ring 22 and the circumferential ring 23 and accommodate the balls 3 . The hollow portions 25 and 26 are similar to each described above except for the shape of the bottom surface. The bottom surface of the hollow portions 25 and 26 serves as a rolling upper surface / rolling surface 23 a and 24 a for the balls 3 such that the circumferential race 23 and the fixed race 24 in contact with a plurality of holes within the circumferential ring 21 and the fixed ring 22 stand. The circumferential ring 21 and the fixed ring 22 touch each other on the opposite surface 22 a and 21 a. The hollow sections 25 and 26 have a depth of R3 and R4, respectively. The sum of the depths R3 and R4 is approximately equal to or slightly larger than the diameter of the balls 3 .

Da wie oben erwähnt die Rotationsverhinderungsvorrichtung einen Kugel koppelmechanismus und ein Paar von Laufbahnteilen bzw. Kugelkäfig teilen/Kugellagerringen aufweist, wird die Betriebskapazität durch Verringern der Last verlängert, der die Rotationsverhinderungsvorrichtung unterworfen ist. Weiter verringert die Anordnung bei diesen Ausführungsformen der vorlie genden Erfindung die Zahl der Kugeln innerhalb der Rotationsverhinderungs vorrichtung, was in einer Verringerung der Kosten beim Zusammenbau resul tiert. Die Anordnung kann Rauschen und Vibration des Fluidverdrängungsgerä tes verringern, und der Körper des Gerätes kann unter Benutzung von Harz kompakt gemacht werden.Since, as mentioned above, the rotation preventing device is a ball coupling mechanism and a pair of track parts or ball cage divide / ball bearing rings, the operating capacity is reduced the load that the rotation preventing device is subjected to is. Furthermore, the arrangement in these embodiments of the present reduced ing invention the number of balls within the rotation prevention device, which results in a reduction in assembly costs animals. The arrangement can cause noise and vibration of the fluid displacement device tes, and the body of the device can be made using resin be made compact.

Claims

1. rotation prevention device ( 10 , 20 , 30 ) for preventing the rotation of a rotating spiral part ( 106 ) of a fluid displacement device ( 40 , 45 ),
in which the circumferential spiral part ( 106 ) has a predetermined circumferential radius and a predetermined angular relationship to a fixed spiral part ( 105 ) of the fluid displacement device ( 40 , 45 ), with:
a pair of ring-shaped parts ( 1 , 2 ; 11 , 12 ; 21 , 22 ) which are connected to the circumferential spiral part ( 106 ) and have a plurality of bearing elements ( 3 ),
the plurality of bearing elements ( 3 ) is arranged between a pair of the annular parts ( 1 , 2 ; 11 , 12 ; 21 , 22 ) and
a pair of the annular parts ( 1 , 2 ; 11 , 12 ; 21 , 22 ) essentially on the mutually facing surfaces ( 4 a, 7 a; 15 , 18 ; 21 a, 22 a) of which touches be.

2. The rotation preventing device according to claim 1, wherein the annular parts ( 1 , 2 ; 11 , 12 ; 21 , 22 ) a plurality of ent speaking concave portions ( 5 , 8 ; 14 , 17 ; 25 , 26 ) for receiving the plurality of Has bearing elements ( 3 ).

3. The rotation preventing device according to claim 2, wherein the respective concave portions ( 5 , 8 ; 14 , 17 ) have a flat surface at a center of a bottom portion.

4. The rotation preventing device according to claim 2 or 3, wherein a depth (R1, R2, R3, R4) of the corresponding concave portions ( 5 , 8 ; 14 , 17 ; 25 , 26 ) is approximately equal to or larger than a diameter of each bearing element .

5. The rotation preventing device according to one of claims 1 to 4, wherein at least one of the annular parts ( 1 , 2 ; 11 , 12 ; 21 , 22 ) is made of a resin.

6. The rotation preventing device according to one of claims 1 to 5, wherein at least one of the annular parts ( 1 , 2 ; 11 , 12 ; 21 , 22 ) comprises an alloy containing a material selected from the group consisting of aluminum , Magnesium and titanium.

7. The rotation preventing device according to one of claims 1 to 6, wherein at least one of the annular parts ( 1 , 2 ; 11 , 12 ; 21 , 22 ) is made of ceramic.

8. The rotation preventing device according to one of claims 1 to 7, wherein the bearing member ( 3 ) is composed of an alloy containing a material selected from the group consisting of aluminum, magnesium and titanium.

The rotation preventing device according to any one of claims 1 to 8, wherein the annular parts have a pair of rings ( 21 , 22 ) and a pair of raceways ( 23 , 24 ) which have an end surface of each of the rings ( 21 , 22 ) are coupled.

10. The rotation preventing device according to one of claims 1 to 8, wherein the annular parts are raceways ( 1 , 2 ; 11 , 12 ).

11. The rotation preventing device according to one of claims 1 to 10, wherein the bearing elements ( 3 ) are balls ( 3 ).

12. Fluid displacement device ( 40 , 45 ) with:
a housing ( 101 ) having a front end plate ( 102 );
a fixed scroll member ( 105 ) attached to the housing ( 101 );
an orbiting scroll member ( 106 ) having an end plate ( 107 ) from which an annular member extends, the fixed and orbiting scroll member ( 105 , 106 ) having a radial offset for making at least one line contact for separating a fluid outlet from a fluid inlet attack;
a drive mechanism having a rotatable drive shaft ( 103 ) connected to the orbiting scroll member ( 106 ) for driving the orbiting scroll member ( 106 ) in an orbiting motion;
a rotation preventing mechanism ( 10 , 20 , 30 ) for preventing rotation of the orbiting scroll member ( 106 ) during the orbiting movement; and
a first and a second annular part ( 1 , 2 ; 11 , 12 , 21 , 22 ) which is connected to the circumferential spiral part ( 106 ) and has a plurality of bearing elements ( 3 ) which are arranged between the annular parts ( 1 , 2 ; 11 , 12 , 21 , 22 ) are arranged, wherein the ring-shaped parts ( 1 , 2 ; 11 , 12 ; 21 , 22 ) essentially face each other on mutually facing surfaces ( 4 a, 7 a; 15 , 18 ; 21 a, 22 a) touch.

13. Fluid displacement device according to claim 12, wherein the annular parts ( 1 , 2 ; 11 , 12 ; 21 , 22 ) a plurality of ent speaking concave portions of one of the plurality of bearing elements ( 3 ).

14. A fluid displacement device according to claim 13, wherein the corresponding concave portions ( 5 , 8 ; 14 , 17 ) have a bottom portion and have a flat surface at a center of the bottom portion.

15. A fluid displacement device according to claim 13 or 14, wherein a depth (R1, R2, R3, R4) of the corresponding concave sections ( 5 , 8 ; 14 , 17 ; 25 , 26 ) is greater than or equal to the diameter of the bearing elements ( 3 ) is.

16. Fluid displacement device according to one of claims 12 to 15, wherein at least one of the annular parts ( 1 , 2 ; 11 , 12 ; 21 , 22 ) is made of resin.

17. A fluid displacement device according to any one of claims 1 to 16, wherein at least one of the annular parts ( 1 , 2 ; 11 , 12 ; 21 , 22 ) comprises an alloy containing a material selected from the group consisting of aluminum , Magnesium and titanium.

18. Fluid displacement device according to one of claims 12 to 17, wherein at least one of the annular parts ( 1 , 2 ; 11 , 12 ; 21 , 22 ) is made of ceramic.

19. Fluid displacement device according to one of claims 12 to 18, wherein the bearing element ( 3 ) is composed of an alloy which contains a material selected from the group consisting of aluminum, magnesium and titanium.

A fluid displacement device according to any one of claims 12 to 19, wherein the annular parts have a pair of rings ( 21 , 22 ) and a pair of raceways ( 23 , 24 ) which are provided with an end surface of each of the rings ( 21 , 22 ) are coupled.

21. Fluid displacement device according to one of claims 12 to 19, wherein the annular parts are raceways ( 1 , 2 ; 11 , 12 ).

22. Fluid displacement device according to one of claims 12 to 21, wherein each bearing element ( 3 ) is a ball ( 3 ).