JP2002039079A

JP2002039079A - スクロール流体機械、その組立方法およびその同期方法

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Publication number: JP2002039079A
Application number: JP2000223018A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Kimura; 英幸木村; Atsushi Unami; 厚宇波
Original assignee: Anest Iwata Corp
Current assignee: Anest Iwata Corp
Priority date: 2000-07-24
Filing date: 2000-07-24
Publication date: 2002-02-06
Anticipated expiration: 2020-07-24
Also published as: JP4071423B2

Abstract

(57)【要約】【課題】旋回スクロールを駆動する複数の駆動軸との
回転角度位置の位相を容易に一致させることが可能なス
クロール流体機械を提供することを目的とする。【解決手段】旋回スクロールのラップ形成域より外側
において、該旋回スクロールの軸受部分と連結して旋回
スクロールを駆動する複数の駆動軸（２６Ａ、２６Ｂ）
を設け、該駆動軸を偏芯させ、該偏芯量だけ旋回スクロ
ールを前記駆動軸によって位相差が生じないように、か
つ同一回転数でそれぞれ同期回転させるスクロール流体
機械において、複数の前記駆動軸に、それぞれ別のモー
タ（２Ａ、２Ｂ）の回転軸（２７Ａ、２７Ｂ）を連結し
て、前記モータを互いに同期運転させることを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体の圧縮、膨
張、及び圧送を行う流体機械、特に、旋回スクロールの
ラップ形成域より外側において、該旋回スクロールの軸
受部分と連結して旋回スクロールを駆動する複数の駆動
軸を設け、該駆動軸を偏芯させ、該偏芯量だけ旋回スク
ロールを前記駆動軸によって位相差が生じないように、
かつ同一回転数でそれぞれ同期回転させるスクロール流
体機械、その組み立て方法および同期方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、スクロール流体機械は、旋回
スクロールのラップ形成域より外側において、該旋回ス
クロールの軸受部分と連結して旋回スクロールを駆動す
る複数の駆動軸を設け、該駆動軸を偏芯させ、該偏芯量
だけ旋回スクロールを前記駆動軸によって位相差が生じ
ないように、かつ同一回転数でそれぞれ同期回転させる
技術は、特開平８−２６１２８０号公報によって、知ら
れている。

【０００３】しかしながら、この従来技術によると、前
記駆動軸を２個設けるとともに前記駆動軸を回転駆動す
るモータを１個設け、前記駆動軸の一つと前記モータの
回転軸とを連結させ、該駆動軸と他方の駆動軸との間を
プーリを用いてベルト連結したものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】よって、この従来技術
は、駆動源が一つですむために経済的であったが、両駆
動軸との回転角度位置の位相を一致させることに高度な
技術を必要とした。また、前記位相を一致させて組み込
んだとしても、プーリ間を連結するベルトが使用するに
連れて摩耗したり、伸びたり緩みが生じたり両駆動軸の
回転角度に位相差が生じるという問題があった。また、
これを防止するためには、位置調整可能はアイドルプー
リを設け、ベルト張力を調整するか、また、ベルト自体
を交換する必要が生じ調整、メンテナンスが面倒であ
る。また、両プーリ間にベルトを張架した場合は、べル
トの張力により両駆動軸間に加重がかかり各駆動軸を保
持するベアリングの寿命が短くなるという問題がある。
また、機械的な接触部分がおおく、摩耗による発熱やエ
ネルギロスが多く、かつベルトにより騒音が発生すると
いう問題がある。

【０００５】上述の事情に鑑み、本発明は、旋回スクロ
ールを駆動する複数の駆動軸との回転角度位置の位相を
容易に一致させることが可能なスクロール流体機械、そ
の組立方法およびその同期方法を提供することを目的と
する。また、本発明の他の目的は、複数の駆動軸間に軸
間張力が発生しないスクロール流体機械、その組立方法
およびその同期方法を提供することである。また、本発
明の他の目的は、機構が簡単で調整、メンテナンスが容
易なスクロール流体機械、その組立方法およびその同期
方法を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本第１発明は、旋回スク
ロールのラップ形成域より外側において、該旋回スクロ
ールの軸受部分と連結して旋回スクロールを駆動する複
数の駆動軸を設け、該駆動軸を偏芯させ、該偏芯量だけ
旋回スクロールを前記駆動軸によって位相差が生じない
ように、かつ同一回転数でそれぞれ同期回転させるスク
ロール流体機械において、複数の前記駆動軸に、それぞ
れ別のモータの回転軸を連結して、前記モータを互いに
同期運転させることを特徴とする。

【０００７】本第１発明は、旋回スクロールのラップ形
成域より外側において、該旋回スクロールの軸受部分と
連結して旋回スクロールを駆動する複数の駆動軸を設
け、該複数の前記駆動軸に、それぞれ別のモータの回転
軸を連結して、前記モータを互いに位相差が生じないよ
うに、かつ同一回転数でそれぞれ同期回転させており、
複数の駆動軸との間をベルトにより連結しないので、複
数の駆動軸間に軸間張力が発生せず、各駆動軸を保持す
るベアリングの摩耗や、ベルトの緩み等による駆動部の
寿命が短縮する事を防止し、機構が簡単で調整、メンテ
ナンスが容易なスクロール流体機械を提供することがで
きる。

【０００８】また、前記複数の駆動軸にそれぞれ連結す
るモータは、前記旋回スクロールの重心を中心として略
対称位置に前記回転軸が配置されるように構成すること
も本第１発明の有効な手段である。かかる技術手段によ
ると、旋回スクロールの重心を中心として略対称位置に
前記回転軸が配置されているので、前記回転軸により駆
動される旋回スクロールへの駆動力伝達において回転駆
動力に重量が片掛かりしすぎることがなく重量バランス
がよいので振動の発生を防止してスムーズな駆動力伝達
を行うことができる。

【０００９】また、前記複数の駆動軸にそれぞれ連結す
るモータはそれぞれインバータを介して制御されるよう
に構成することも本第１発明の有効な手段である。かか
る技術手段によると、電源が三相、単相、または供給電
圧、周波数などにに違いがあっても、インバータで容易
に調整設定することができ、電源に応じたモータを用意
する必要がない。

【００１０】また、前記モータの前記回転軸の軸端に設
けたモータ側カプラと、前記旋回スクロールの前記駆動
軸の軸端に設けたスクロール側カプラとを連設して構成
することも本第１発明の有効な手段である。かかる技術
手段によると、モータ側カプラとスクロール側カプラと
カップリングにより両者を連結するので、前記モータの
前記回転軸の回転方向基準位置と前記旋回スクロールの
前記駆動軸の回転方向基準位置とを容易に一致させてカ
ップリングすることができる。

【００１１】また、この技術手段において、前記モータ
側カプラには前記モータ側の回転角度基準位置に対応し
た角度位置で前記駆動軸に配置される係合駆動部と、前
記スクロール側カプラには前記スクロール側の回転角度
基準位置に対応した角度位置で前記回転軸に配置される
係合被動部とを備え、前記係合駆動部と前記係合被動部
とが当接するように構成することが望ましい。

【００１２】かかる技術手段において、前記係合駆動部
と前記係合被動部との当接は直接当接であっても両者間
にゴム部材などを介在させた間接当接であってもよい
が、両者を当接することによって前記モータの前記回転
軸の回転方向基準位置と前記旋回スクロールの前記駆動
軸の回転方向基準位置とを容易に一致させてカップリン
グすることができる。

【００１３】また、前記旋回スクロールの軸受部分の前
記駆動軸の方向幅は、旋回スクロールラップを除いた本
体部分の前記駆動軸の方向幅より狭く形成することも本
第１発明の有効な手段である。かかる技術手段による
と、前記駆動軸と前記軸受部分との関係において、旋回
スクロールの停止時、始動時、駆動時旋回スクロールが
受ける応力は、方向幅の狭い前記軸受部分がより多く受
け、前記本体部分へ伝達される応力は前記軸受部分で大
部分吸収され、軸受部分を強固にしたり、調整部材を配
設したりして旋回スクロールを大型化しなくても、旋回
スクロールを簡単な構成でかつ軽量コンパクトに構成す
ることができる。

【００１４】また、前記本体部分には前記駆動軸の方向
に複数のフィンで区画した冷却風流通通路が形成される
ように構成することも本第１発明の有効な手段である。
かかる技術手段によると、旋回スクロールの背面側に複
数のフィンで区画した冷却風流通通路を有しているの
で、旋回スクロールの旋回揺動により、冷却風を攪乱し
て流体の圧縮過程で発生する高熱を冷却することができ
る。この際には、冷却風流通方向に沿って波形にフィン
を形成することによりフィンへの接触面積が増し冷却効
果が向上する。

【００１５】また、前記旋回スクロールの軸受部分の前
記駆動軸の方向の両側にバランスウエイトを配置して構
成することが望ましい。かかる技術手段によると、バラ
ンスウエイトが駆動軸方向に偏して設けることによる軸
受部分の一方側に重量が偏りベアリングの片摩耗を防止
し、耐久性を向上することができる。

【００１６】また、前記バランスウエイトは、前記スク
ロール側の回転角度基準位置に対応した角度位置で前記
駆動軸に配置されることが望ましい。かかる技術手段に
よると、駆動軸にバランスウエイトを組み込んだ後に次
の工程である、例えば、スクロール側の回転角度基準位
置を検出する軸位置検出部の基準位置とを合わせる目安
として前記軸位置検出部を組み込むことができる。

【００１７】また、本第２発明はスクロール流体機械の
組立方法に関するものであり、旋回スクロールのラップ
形成域より外側において、該旋回スクロールの軸受部分
と連結して旋回スクロールを駆動する複数の駆動軸を設
け、該駆動軸を偏芯させ、該偏芯量だけ旋回スクロール
を前記駆動軸によって位相差が生じないように、かつ同
一回転数でそれぞれ同期回転させるスクロール本体を有
するスクロール流体機械の組立方法において、前記旋回
スクロールの重心から対称的に配置された前記軸受部分
に一方から、前記駆動軸を挿入もしくは嵌入し、前記駆
動軸の最大偏芯部分を前記重心より放射状に外側に対向
した状態で、前記駆動軸の前記軸受部分の両側にバラン
スウエイトを、前記重心に向かって最大質量がかかるよ
うに取り付けるとともに、かかる状態で、前記駆動軸の
回転位置を検出する軸位置検出部を、前記軸受部分の前
記駆動軸の先端部と連結させてスクロール本体を組み立
てることを特徴とする。

【００１８】本第２発明は、先ず第１の工程として、前
記旋回スクロールの重心から対称的に配置された前記軸
受部分に一方から、前記駆動軸を挿入もしくは嵌入し、
前記駆動軸の最大偏芯部分を前記重心より放射状に外側
に対向した状態で、前記駆動軸の前記軸受部分の両側に
バランスウエイトを、前記重心に向かって最大質量がか
かるように取り付ける。そして、第２の工程として、前
記駆動軸の回転位置を検出する軸位置検出部を、前記軸
受部分の前記駆動軸の先端部と連結させてスクロール本
体を組み立てる。その際には、バランスウエイトを、前
記重心に向かって最大質量がかかるように取り付けてあ
るので、該バランスウエイトの位置を目安として容易に
前記軸位置検出部を、前記軸受部分の前記駆動軸の先端
部と連結させることができる。

【００１９】また、本第３発明は、スクロール流体機械
の同期方法であって、旋回スクロールのラップ形成域よ
り外側において、該旋回スクロールの軸受部分と連結し
て旋回スクロールを駆動する複数の駆動軸を設け、該駆
動軸を偏芯させ、該偏芯量だけ旋回スクロールを前記駆
動軸によって位相差が生じないように、かつ同一回転数
でそれぞれ同期回転させるスクロール流体機械の同期方
法において、前記複数の駆動軸の回転角度位置を測定す
る位相差測定工程を行い、位相差が適切でない場合は位
相差ズレデータに基づく位相差補正制御を行うが、位相
差が適切である場合は前記複数の駆動軸の回転数を測定
し、該複数の駆動軸の回転数が定格回転数でない場合は
前記駆動軸の回転数ズレデータに基づく回転数制御を行
い、定格回転数である場合は前記位相差測定工程に戻る
ことを特徴とする。

【００２０】本第３発明は、まず位相差測定工程を行
い、位相差が適切かどうかを判断し、位相差が適切でな
い場合は位相差ズレデータに基づく位相差補正制御を行
い、位相差が適切である場合は前記複数の駆動軸の回転
数を測定する。そして、該複数の駆動軸の回転数が定格
回転数でない場合は前記駆動軸の回転数ズレデータに基
づく回転数制御を行い、定格回転数である場合は前記位
相差測定工程に戻る。よって、まず位相差測定工程を行
うので、位相差がずれたまま定格回転数にまで回転数が
上昇することがない。そして、定格回転数に到達した場
合は、前記位相差測定工程に戻るので、動作中は常時位
相差と定格回転数がチェックされる。

【００２１】また、前記位相差測定工程により測定され
た位相差が適切でないが所定範囲内にある場合は位相差
ズレデータに基づく位相差補正制御を行うが、位相差が
所定範囲内にない場合は、前記旋回スクロールの駆動動
作を中止することが望ましい。かかる技術手段による
と、前記位相差測定工程により測定された位相差が適切
でなく、かつ位相差が所定範囲内にない場合は、前記旋
回スクロールの駆動動作を中止するので、位相差がズレ
た状態のまま動作して固定スクロールラップと旋回スク
ロールラップとが無理な接触が行われ、ラップ同士に傷
が生じることがない。

【００２２】そして、その際には、位相差を測定した後
の位相差が適切かどうかの判断工程と、位相差が所定範
囲内にあるかどうかの判断工程とは、どちらを先に行っ
てもよいが、設定されたクロール流体機械の圧力値が小
さい場合は、短い時間で定格回転数に到達するので、位
相差が所定範囲内にあるかどうかの判断工程を位相差が
適切かどうかの判断工程より先に行って、位相差が所定
範囲内にない場合は速やかにモータを停止することが望
ましい。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示した実施の
形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施の形態に
記載される構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置
などは特に特定的な記載が無い限り、この発明の範囲を
それのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎな
い。

【００２４】図１は、本発明の実施の形態に係るスクロ
ール流体機械のブロック構成図、図２は、図１に用いら
れるスクロール流体機構本体を示す断面図、図３は、ス
クロール流体機構本体とモータとの連結部を説明する説
明図、図４は、旋回スクロールを駆動する駆動軸の軸位
置検出部を示す部分的断面図、図５は、図２のＣ−Ｃ断
面図、図６は、図２のＤ−Ｄ断面図、図７は、モータを
回転制御する場合の流れ図、図８は、モータを回転制御
する場合の他の流れ図である。

【００２５】図１において、スクロール流体機構本体１
は、後述するように旋回スクロールを駆動する２個の回
転駆動軸２６Ａ、２６Ｂを有し、これらの回転駆動軸２
６Ａ、２６Ｂはそれぞれカプラ３、３を介してモータ２
Ａ、２Ｂのモータ軸２７Ａ、２７Ｂと連結している。

【００２６】また、モータ２Ａ、２Ｂは金属性のモータ
ケース３８Ａ、３８Ｂ内に載置され、該モータケース２
Ａ、２Ｂはインバータ４Ａ、４Ｂとそれぞれ連結してい
る。回転駆動軸２６Ａ、２６Ｂの回転位置信号は、信号
線８Ａ、８Ｂによって後述するように制御装置５に入力
され、該回転位置信号を演算して各インバータ４Ａ、４
Ｂに指令信号を送出するように構成されている。

【００２７】次に図２を用いて、スクロール流体機構本
体（以下スクロール本体）１を説明する。図２におい
て、スクロール本体１の回転駆動軸２６は、２６Ａ、及
び２６Ｂと２本備え、該回転駆動軸２６Ａ、２６Ｂはそ
れぞれモータ２Ａ、２Ｂのモータ軸２７Ａ、２７Ｂに連
結され、該モータの回転力により回転可能に設けられて
いる。しかしながら、両回転駆動軸とも同じ働きをする
ものであり、一方側の回転駆動軸２６Ａのみを説明す
る。

【００２８】この回転駆動軸２６Ａの中央部分は、その
外周が回転中心軸線よりは幾分膨らんだ偏芯部２６Ａａ
を有し、その偏芯部２６Ａａは、旋回スクロールの外周
側に設けた軸受凹部２２Ａに嵌入したベアリング２３内
に回転可能に嵌入されている。該偏芯部２６Ａａの両端
部は前記ベアリング２３内のグリスの漏洩を防止する動
的シール部材３９、４０に支持され、回転可能に設けら
れている。

【００２９】また、回転駆動軸２６Ａの偏芯部２６Ａａ
より右側の２６Ａｂ部分はハウジング４４に設けられた
ベアリング４５によって回転可能に支持され、該ベアリ
ング４４の両側には動的シール４１、４２によりベアリ
ング内のグリスの漏洩を防止している。また、図４に拡
大して示すように、回転駆動軸２６Ａの左側先端部２６
Ａｄは第１固定スクロールハウジング（第１ハウジン
グ）９に設けたベアリング２４Ａによって回転可能に支
持され、該ベアリング２４Ａの両側には動的シール３
３、４３によりベアリング内のグリスの漏洩を防止して
いる。

【００３０】また、第１ハウジング９の軸受部９ｃに
は、回転駆動軸２６Ａの回転方向に軸位置を検出するエ
ンコーダを内蔵した軸位置検出部２５Ａが設けられ、内
部の検出端子に連結する検出軸３１Ａは、断面Ｄカット
状に面３１Ａｅが形成されている。一方回転駆動軸２６
Ａの左側先端部２６Ａｄは断面Ｄカット状の孔２６Ａｆ
が設けられ、該孔２６Ａｆに検出軸３１Ａの断面Ｄカッ
ト部分が挿入され、回転駆動軸２６Ａの回転角度位置が
検出可能に構成されている。

【００３１】前記回転駆動軸２６Ａをカバーするハウジ
ング４４は、固定スクロールを構成する第１ハウジング
９とビスにより連結される。第１ハウジング９には、ラ
ップ摺動面（鏡面）９ｄが軸方向垂直に設けれ、その摺
動面９ｄには、その中央部分に、吐出孔９ｂが開設さ
れ、その吐出孔９ｂ近傍を先端として渦巻状のラップ１
０が植設され、該ラップ１０の上端にはチップシール溝
が設けられ、該溝には相手側摺動面と接触して密閉状態
を完全にするフッソ系樹脂等の自己潤滑性を有するチッ
プシール４６が嵌入されている。

【００３２】また、第１ハウジング９のラップ１０が植
設されている部分の外周部には、吸入口９ａ、９ａが設
けられている。一方、第１ハウジング９のラップ１０と
反対側の面にはフィン１１が植設され該フィン１１の先
端には蓋１２が固着され、フィン１１の延設方向にそっ
て冷却風が流れる通路を形成している。

【００３３】一方、第２固定スクロールハウジング１３
には、ラップ摺動面１３ｄが軸方向垂直に設けられ、そ
の摺動面１３ｄには、その中央部分に、吐出孔１３ｂが
開設され、その吐出孔１３ｂ近傍を先端として渦巻状の
ラップ１４が植設され、該ラップ１４の上端にはチップ
シール溝が設けられ、該溝には相手側摺動面と接触して
密閉状態を完全にするフッソ系樹脂等の自己潤滑性を有
するチップシール４６が嵌入されている。この第２固定
スクロールハウジング１３は、第１ハウジング９もしく
はハウジング４４に、図示しない方法で取付られてい
る。尚、第２固定スクロールハウジング１３はハウジン
グ４４と一体に形成してもよい。一方、第２ハウジング
１３のラップ１４と反対側の面にはフィン１５が植設さ
れ該フィン１５の先端には蓋１６が固着され、フィン１
５の延設方向にそって冷却風が流れる通路を形成してい
る。

【００３４】ハウジング９及び１３が形成する内部空間
には、旋回スクロール１７が公転可能に嵌挿される。旋
回スクロール１７は、２枚の円盤を平行に対面配置する
とともに、該２枚の円盤間を一方向から他の方向に連通
する多数の通路を多数のフィンによって形成した基体４
７に形成された摺動面４７ｄ及び４７ｅに前記固定スク
ロールに設けられたラップ１０、１４と嵌合可能なラッ
プ１８及び１９が植設されている。

【００３５】このように構成されたスクロール本体１
は、図１に示すようにカプラ３を介してモータ２Ａのモ
ータ軸２７Ａと連結される。スクロール本体１側の回転
駆動軸２６Ａには、図３の（ａ）に示すように、モータ
２Ａの回転方向の初期位置に対応する位置にキー溝２６
Ａａが削設され、該キー溝２６Ａａに対応してカプラ３
Ａには角溝３Ａａが中心孔３Ａｄの外周部分に削設され
ている。この角溝３Ａａの位置は、（ｃ）に示すモータ
軸２７Ａのキー溝２７Ａａ位置と対応する位置である。
また、モータ軸２７Ａのキー溝２７Ａａに対応してカプ
ラ３Ｂには角溝３Ｂａが中心孔３Ｂｄの外周部分に削設
されている。

【００３６】モータ軸２７Ａのキー溝２７Ａａにキー２
８Ｂを挿入した状態で、該モータ軸２７Ａをカプラ３Ｂ
の孔３Ｂｄに通す。また、回転駆動軸２６Ａのキー溝２
６Ａａにキー２８Ａを挿入した状態で、該回転駆動軸２
６Ａをカプラ３Ａの孔３Ａｄに通す。その後に、（ｂ）
に示すカップリングゴム４８の孔４８ａに回転駆動軸２
６Ａを通して、（ａ）に示す係合突起３Ａｂ、３Ａｂと
の間の面３Ａｃに、（ｂ）に示すカップリングゴム４８
の突起部分４８ｂ、４８ｂを載置する。そして、スクロ
ール本体１側の回転駆動軸２６Ａのキー２８Ａの端部と
モータ２Ａ側のモータ軸２７Ａのキー２８Ｂの端部と対
応させて両カプラ３Ａ及び３Ｂを近づけるとお互いの係
合突起３Ａｂ、３Ａｂと係合突起３Ｂｃ、３Ｂｃが係合
する。この状態で、モータ２Ａとスクロール本体１の旋
回スクロール１７の初期位置が一致することとなる。

【００３７】次に、スクロール本体１の組み込み方法を
説明する。図２に示す旋回スクロール１７を単体で用意
し、軸受凹部２２Ａに動的シール３９、ベアリング２３
及び動的シール４０を嵌合し、回転駆動軸２６Ａを旋回
スクロール１７の右側挿入し、偏芯部分２６Ａａを動的
シール３９の内側及びベアリング２３の内側リング内に
嵌合するとともに、偏芯部分２６Ａａの右側のフランジ
部分の外周と動的シール４０とを嵌合させる。

【００３８】そして、偏芯部分２６Ａａの左側部分にバ
ランサ３４Ａを取付る。このバランサ３４Ａは、回転駆
動軸２６Ａの回転軸線に対して前述したキー２８Ａと１
８０゜反対側に重量部分が垂下するように、予め取付位
置が決められおり、そのように取り付ける。次に、前記
フランジ部分の右側にバランサ３５Ａを取り付ける。こ
の取付位置も、回転駆動軸２６Ａの回転軸線に対して前
述したキー２８Ａと１８０゜反対側に重量部分が垂下す
るように、予め取付位置が決められおり、そのように取
り付ける。

【００３９】一方、図４に示すよう、第１固定スクロー
ルハウジング９の軸受部９ｃに内側から軸位置検出部２
５Ａをビス３０によって取り付ける。そして、バランサ
３４Ａが初期位置にあることを視認し、その状態で軸位
置検出部２５Ａの検出軸３１Ａの先端部のＤカット部分
が回転駆動軸２６Ａの孔２６Ａｆと嵌合することで、軸
位置検出部２５Ａの初期位置と一致して組み込むことが
できる。

【００４０】前述した組み込み操作は下側の回転駆動軸
２６Ｂにおいても同様に行う。この組み込み操作によっ
て、旋回スクロール１７のラップ１８と第１固定スクロ
ールハウジング９のラップ１０が干渉なく両者が組み込
まれる。次に、動的シール４１、４２及びベアリング４
５を備えたハウジング４４を右側から装着して、第１固
定スクロールハウジング９にハウジング４４を取る付け
る。そして、第２固定スクロールハウジング１３を、第
１固定スクロールハウジング９に図示しない方法で取り
付ける。例えば、旋回スクロール１７の駆動域を外れた
ところにビスにより両者を結合させればよい。

【００４１】このように構成されたスクロール本体１
は、図１に示すように、モータ２Ａ及び２Ｂが同期運転
されることにより、回転駆動軸２６Ａ及び２６Ｂの同期
回転により、図５に示すように、偏芯軸部２６Ａａ、２
６Ｂａが回転軸芯４９ａ、４９ｂを中心に回転すること
により旋回スクロール１７が矢印方向に揺動して公転
し、図６に示すように、固定スクロールハウジング９の
吸入口９ａ、９ａ′から吸入した気体は、旋回スクロー
ルのラップ１８により取り込まれ、このラップと固定ス
クロールのラップ１０とによって形成される密閉空間に
より順次圧縮されＳ１→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ４と圧縮し、ま
た、Ｔ１→Ｔ２→Ｔ３→Ｔ４と圧縮されて中央部に送ら
れ、吐出孔９ｂから排出される。

【００４２】これと同じ動作はハウジング１３に植設さ
れた固定スクロールラップ１４と旋回スクロールラップ
１９との間にも行われ、これらのラップにより圧縮され
た圧縮気体は吐出口１３ｂから排出される。これらの圧
縮気体は逆止弁３７を介して空気タンク３６に貯えられ
る。

【００４３】この圧縮過程で、図５に示すように、旋回
スクロール１７が揺動し、波形に形成されたフィン１７
ａの揺動により、送風機７によって送られる冷却風が強
制撹拌され旋回スクロール１７を冷却する。

【００４４】次に、本実施の形態に用いられるモータの
電気的制御に関して説明する。図２に示すように、軸位
置検出部２５Ａ、及び２５Ｂにはエンコーダが内蔵さ
れ、このエンコーダによる軸位置信号は、図１に示すよ
うに初期位置信号及び１回転内の所定位置信号を含んだ
回転信号として制御装置５に送られる。この回転信号を
基にインバータ４Ａ及び４Ｂを介して位相差及び回転数
の制御が行われる。

【００４５】次に、図７の流れ図を用いて位相差及び回
転数の制御を説明する。モータ２Ａ、及び２Ｂを同時に
起動すると（１００）、空気タンク３６内の０．２Ｍｐ
ａ、１Ｍｐａなどの必要とする空気圧力となるように設
定された圧力設定値が選択（１０１）され、その圧力値
に応じた回転数になるように徐々に回転数が上昇する。

【００４６】その過程で、モータ２Ａのモータ軸２７
Ａ、２７Ｂにカプラ３を介して連結する第１回転駆動軸
２６Ａ、２６Ｂの回転角位置を軸位置検出部２５Ａ、２
５Ｂからの回転信号によって測定し（１０２）、各駆動
軸の回転角のズレ量（位相差）を演算する（１０３）。
両回転駆動軸の回転角許容位置ズレ量を予め実験値など
から求めておき、その許容値内であれば、位相差は適切
として位相差なしと判断（１０４）し、その許容値を超
えていると、位相差が所定範囲内かどうかが判断され
（１０５）、スクロールラップ接触などが引き起こされ
故障するために両モータ２Ａ、２Ｂの回転を停止（１０
６）する。

【００４７】位相差が所定範囲内である場合は、位相差
のズレ量に対応した位相差補正（１０７）がされ、再度
ステップ１０２、１０３及び１０４を繰り返すが、ステ
ップ１０４で位相差が適切の場合は、第１駆動軸と第２
駆動軸の回転数を測定する（１０８）。

【００４８】各モータ２Ａ、及び２Ｂが定格回転数でな
い場合（１０９）、両モータの回転数の定格回転数と現
在の回転数とのズレ量を測定し（１１０）、該ズレ量か
ら回転数補正データを演算し（１１１）、該回転数補正
データから回転数を補正（１１２）し、再度ステップ１
０８に戻る。また、ステップ１０８で両モータが定格回
転数である場合は、ステップ１０２以下のステップを繰
り返し、両モータの位相差及び回転数を観察する。

【００４９】尚、図８は、他の流れ図であり、図７との
相違点は、図７においては、ステップ１０４において位
相差が適切かどうかを判断し、ステップ１０５において
位相差が所定範囲内であるかどうかを判断していたが、
図８においてはステップ１０４において位相差が所定範
囲内であるかどうかを判断し、ステップ１０５において
位相差が所定範囲内であるかどうかを判断している点で
ある。本流れ図においては、位相差が所定範囲内である
かどうかを判断を先に行い、位相が所定範囲内でない場
合は、即座にモータを停止しているので、設定されたク
ロール流体機械の圧力値が小さい場合は、短い時間で定
格回転数に到達するために本流れ図での判断工程が望ま
しい。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本第１発明は、旋
回スクロールのラップ形成域より外側において、該旋回
スクロールの軸受部分と連結して旋回スクロールを駆動
する複数の駆動軸を設け、該複数の前記駆動軸に、それ
ぞれ別のモータの回転軸を連結して、前記モータを互い
に位相差が生じないように、かつ同一回転数でそれぞれ
同期回転させているので、複数の駆動軸との間をベルト
により連結しないので、複数の駆動軸間に軸間張力が発
生せず、各駆動軸を保持するベアリングの摩耗や、ベル
トの緩み等による駆動部の寿命が短縮する事を防止し、
機構が簡単で調整、メンテナンスが容易なスクロール流
体機械を提供することができる。

【００５１】また、本第２発明は、前記旋回スクロール
の重心から対称的に配置された前記軸受部分に一方か
ら、前記駆動軸を挿入もしくは嵌入し、前記駆動軸の最
大偏芯部分を前記重心より放射状に外側に対向した状態
で、前記駆動軸の前記軸受部分の両側にバランスウエイ
トを、前記重心に向かって最大質量がかかるように取り
付け、旋回スクロールを駆動する駆動軸の回転位置を検
出する軸位置検出部を、前記軸受部分の前記駆動軸の先
端部と連結させてスクロール本体を組み立てる。その際
には、バランスウエイトを、前記重心に向かって最大質
量がかかるように取り付けてあるので、該バランスウエ
イトの位置を目安として容易に前記軸位置検出部を、前
記軸受部分の前記駆動軸の先端部と連結させることがで
きる。

【００５２】また、本第３発明は、まず位相差測定工程
を行い、位相差が適切かどうかを判断するので、位相差
がずれたまま定格回転数にまで回転数が上昇することが
ない。そして、定格回転数に到達した場合は、前記位相
差測定工程に戻るので、動作中は常時位相差と定格回転
数がチェックされる。

【００５３】また、その際に、前記位相差測定工程によ
り測定された位相差が適切でないが所定範囲内にある場
合は位相差ズレデータに基づく位相差補正制御を行う
が、位相差が所定範囲内にない場合は、前記旋回スクロ
ールの駆動動作を中止するように構成した場合は、前記
位相差測定工程により測定された位相差が適切でなく、
かつ位相差が所定範囲内にない場合は、前記旋回スクロ
ールの駆動動作を中止するので、位相差がズレた状態の
まま動作して固定スクロールラップと旋回スクロールラ
ップとが無理な接触が行われ、ラップ同士に傷が生じる
ことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るスクロール流体機械
のブロック構成図である。

【図２】図１に用いられるスクロール流体機構本体を示
す断面図である。

【図３】スクロール流体機構本体とモータとの連結部を
説明する説明図である。

【図４】旋回スクロールを駆動する駆動軸の軸位置検出
部を示す部分的断面図である。

【図５】図２のＣ−Ｃ断面図である。

【図６】図２のＤ−Ｄ断面図である。

【図７】モータを回転制御する場合の流れ図である。

【図８】モータを回転制御する場合の他の流れ図であ
る。

【符号の説明】

１スクロール流体機械本体３カプラ（３Ａ、３Ｂ）５制御装置１７旋回スクロール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０４Ｃ 23/02 Ｆ０４Ｃ 23/02 Ｄ 29/10 ３１１ 29/10 ３１１ＣＦターム(参考） 3H029 AA02 AA09 AA18 AB01 BB32 BB34 BB51 CC02 CC07 CC08 CC16 CC27 CC30 CC52 CC58 CC62 3H039 AA02 AA14 BB08 BB21 CC01 CC10 CC12 CC20 CC32 CC39 3H045 AA05 AA09 AA13 AA25 BA01 CA04 CA09 CA29 DA05 DA31 EA13 EA17 EA26 EA34 EA42

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】旋回スクロールのラップ形成域より外側
において、該旋回スクロールの軸受部分と連結して旋回
スクロールを駆動する複数の駆動軸を設け、該駆動軸を
偏芯させ、該偏芯量だけ旋回スクロールを前記駆動軸に
よって位相差が生じないように、かつ同一回転数でそれ
ぞれ同期回転させるスクロール流体機械において、複数の前記駆動軸に、それぞれ別のモータの回転軸を連
結して、前記モータを互いに同期運転させることを特徴
とするスクロール流体機械。
【請求項２】前記複数の駆動軸にそれぞれ連結するモ
ータは、前記旋回スクロールの重心を中心として略対称
位置に前記回転軸が配置されるように設けられているこ
とを特徴とする請求項１記載のスクロール流体機械。
【請求項３】前記複数の駆動軸にそれぞれ連結するモ
ータはそれぞれインバータを介して制御されることを特
徴とする請求項１、または２記載のスクロール流体機
械。
【請求項４】前記モータの前記回転軸の軸端に設けた
モータ側カプラと、前記旋回スクロールの前記駆動軸の
軸端に設けたスクロール側カプラとを連設して構成した
ことを特徴とする請求項１記載のスクロール流体機械。
【請求項５】前記モータ側カプラには前記モータ側の
回転角度基準位置に対応した角度位置で前記駆動軸に配
置される係合駆動部と、前記スクロール側カプラには前
記スクロール側の回転角度基準位置に対応した角度位置
で前記回転軸に配置される係合被動部とを備え、前記係
合駆動部と前記係合被動部とが当接することを特徴とす
る請求項４記載のスクロール流体機械。
【請求項６】前記旋回スクロールの軸受部分の前記駆
動軸の方向幅は、旋回スクロールラップを除いた本体部
分の前記駆動軸の方向幅より狭く形成したことを特徴と
する請求項１記載スクロール流体機械。
【請求項７】前記本体部分には前記駆動軸の方向に複
数のフィンで区画した冷却風流通通路が形成されること
を特徴とする請求項６記載のスクロール流体機械。
【請求項８】前記旋回スクロールの軸受部分の前記駆
動軸の方向の両側にバランスウエイトを配置したことを
特徴とする請求項１または６記載のスクロール流体機
械。
【請求項９】前記バランスウエイトは、前記スクロー
ル側の回転角度基準位置に対応した角度位置で前記駆動
軸に配置されることを特徴とする請求項８記載のスクロ
ール流体機械。
【請求項１０】旋回スクロールのラップ形成域より外
側において、該旋回スクロールの軸受部分と連結して旋
回スクロールを駆動する複数の駆動軸を設け、該駆動軸
を偏芯させ、該偏芯量だけ旋回スクロールを前記駆動軸
によって位相差が生じないように、かつ同一回転数でそ
れぞれ同期回転させるスクロール本体を有するスクロー
ル流体機械の組立方法において、前記旋回スクロールの重心から対称的に配置された前記
軸受部分に一方から、前記駆動軸を挿入もしくは嵌入
し、前記駆動軸の最大偏芯部分を前記重心より放射状に
外側に対向した状態で、前記駆動軸の前記軸受部分の両
側にバランスウエイトを、前記重心に向かって最大質量
がかかるように取り付けるとともに、かかる状態で、前記駆動軸の回転位置を検出する軸位置
検出部を、前記軸受部分の前記駆動軸の先端部と連結さ
せてスクロール本体を組み立てることを特徴とするスク
ロール流体機械の組立方法。
【請求項１１】旋回スクロールのラップ形成域より外
側において、該旋回スクロールの軸受部分と連結して旋
回スクロールを駆動する複数の駆動軸を設け、該駆動軸
を偏芯させ、該偏芯量だけ旋回スクロールを前記駆動軸
によって位相差が生じないように、かつ同一回転数でそ
れぞれ同期回転させるスクロール流体機械の同期方法に
おいて、前記複数の駆動軸の回転角度位置を測定する位相差測定
工程を行い、位相差が適切でない場合は位相差ズレデー
タに基づく位相差補正制御を行うが、位相差が適切である場合は前記複数の駆動軸の回転数を
測定し、該複数の駆動軸の回転数が定格回転数でない場
合は前記駆動軸の回転数ズレデータに基づく回転数制御
を行い、定格回転数である場合は前記位相差測定工程に戻ること
を特徴とするスクロール流体機械の同期方法。
【請求項１２】前記位相差測定工程により測定された
位相差が適切でないが所定範囲内にある場合は位相差ズ
レデータに基づく位相差補正制御を行うが、位相差が所
定範囲内にない場合は、前記旋回スクロールの駆動動作
を中止することを特徴とする請求項１１記載のスクロー
ル流体機械の同期方法。