JP2017207050A - スクロール形ポンプ構造のメカニカルシール。 - Google Patents

Abstract

【課題】スクロール式のポンプの軟金属製の渦巻き翼同士を押し付けるといった摩擦抵抗を有する密封を改め、非接触にして油膜で密封し、高速化、効率、磨耗、漏れ、騒音を減らし信頼性を得る。
【解決手段】旋回側渦巻き翼の側面のポケット穴９、１０の軌道面２ａ、３ａに両頭円すいころ１を接圧転走させて、旋回スクロール渦巻き翼７を内外両方向から真円度の高いころがり接触で規制して密封可能な隙間値を維持する。
【選択図】図２

Description

発明の詳細な説明

本発明は、スクロール形ポンプのシール構造に関する。

従来のスクロールポンプ構造の代表的実例の空調圧縮機を図７、に示す。ケースの中心に駆動軸があり支持軸受の先に、バランサと偏心して旋回するクランクピン、と玉軸受と鋳鉄製の可動渦巻き翼、など高速で偏心旋回する部品郡が装着される。図７、では可動渦巻き翼の側面に６個の穴があり、穴に細いピンを系合させて自転を防止する。該可動渦巻き翼は鋳鉄製でこれにアルミ製の渦巻き翼を１８０°ずらして偏心させて噛み合わせてケースに固定する。クランクピンで可動渦巻きを旋回すると渦巻き翼に形成される三日月形の空間容積が外側から中心に向けて収縮する原理で圧縮する、渦巻き翼の半径方向と軸方向の二箇所の摺接面で気体を密封する。

この構成では各部品の寸法誤差、組み立て誤差、そのクリアランス、遠心力、熱変形、応力によるヒズミ、旋回渦巻き翼の偏心反力による転覆、旋回側渦巻き翼の遠心力を打ち消すバランサの誤差、動的振れなどの全ての誤差がシール摺接面のばらつきになる。そのばらつきを遠心力で押圧して詰める方法が特許文献１（図７）に、これに圧縮反力を加えて高速域では押し付けを減らし低速では隙間にする方法が特許文献２、に開示されている。

特許文献１、２（図７を含む）では、支持軸受からオーバーハングした先に偏心旋回部品郡があり、毎分１００から約１万２千回転で旋回する。その動的なラジアル振れは、５０ミクロンを超える。

また、旋回渦巻き翼は偏心スラストの内圧で転覆する。図７、を含む従来構造は、この転覆に対して矯正能力つまり剛性が全く無い背圧のみで押し返すため片当たりして偏磨耗する。さらに自転防止のオルダムカップリング、または図７、のピンリング式にはバックラッシュがあるうえトルク伝達が間欠の不連続であるので高周波騒音を発する。特許文献１、２ほか従来構造では前述の広範な速度域に対応し切れず、結果として軟材のアルミと鋳鉄製の渦巻き翼を過度に押付けて金属接触して激しい摩擦損失、磨耗か、隙間による漏れ損失、隙間の打音を伴う。因みに公開の非特許文献によれば、ＣＯ２冷媒の当該構造では、オルダムの摩擦抵抗、スラストの摩擦、チップシールの摩擦、密封摺接面の摩擦と漏れ損失で、高速では総損失の４０％、低速では６０％を占める、とされる。

特開平７−１５１０８０（たとえば、段落［００３２］と図２参照） 特開２０１４−２２７９０８（シール面の押圧と隙間の振り分け制御［図４］） 特許５６３７４７２ 両頭円すいころの製法（当出願人による）

ＣＯ２冷媒対応スクロール圧縮機の性能解析（特集論文）１／１ページ、三菱電機株式会社先端技術総合研究所 １９（１９７）（試作機の損失分析例 ページの左下の図表）

課題は、（１）従来の軟金属の渦巻き翼を、圧接による摩擦抵抗を有する密封で無く、非接触にして油膜だけで密封する。（２）旋回渦巻き翼の外径への旋回振れ回りを助長する片もち支持（オーバーハング）構造を無くして振れを無くす。（３）駆動経路から誤差によるバックラッシュを無くす。（４）異物の侵入による渦巻き翼の破壊を防ぐ。（５）旋回カップリングを間欠運動の不等速ではなく滑らかな等速にする。（６）旋回側渦巻き翼の偏心内圧による転覆で生ずる片当たりを抑制する。（７）固定側と旋回側渦巻き翼の半径方向と軸方向の隙間を最小値にする組み立て方法の確立。（８）タービン並みの高速用途を可能にするための８項目を課題とする。

今発明の圧縮駆動の伝達経路を説明する。駆動軸４１、の入力でクランクピン５、が旋回するとローラー１１、を介して旋回側のガイド部材２、に伝わりガイド部材２、が旋回する。ガイド部材２、には軌道円２ａ、と固定側ガイド部材３、にも軌道円３ａ、があり、両者が偏心して重なってできるダ円穴に両頭円すいころ１、が図２、のように収まり、キーになってガイド部材２、は自転が禁じられて旋回する。ガイド部材２と一体の渦巻き翼７、が旋回するとガスを圧縮する。ガスの径方向の圧縮反力は、旋回側渦巻き翼７、からガイド部材２、の内径のクランクピン５、に伝わり駆動軸４１、に入り軸受２０、で支える。

請求項１の手段。旋回渦巻き翼と固定渦巻き翼に設けた軌道円に真円度の高い転動体（ころ）を系合して回渦巻き翼にラジアルの転がり軸受を装設する、該軸受には両頭円すい形のローラー（以下円すいころ若しくはころと呼称する）を用いる。この両頭円すいころの原理を説明する。図１、の右上に示す二個の平坦な丸底を有する容器Ａ、Ｂ、を向き合わせて偏心させ、中に粘土の球１ａ、を入れて自転せずに外周リブの垂直壁と平坦底とで押さえるようにして旋回すると、粘土の球はスベリ要素が削がれて両頭の円すい体１ｂに収斂する。これのコロガリ作用を図１の右下の平面模式図で説明する、周囲のリブが転動をガイドする軌道面になり、図１、の左に示すように、ころの外周が４５°傾斜するのでダ円になりその一部ｒ１、ｒ２、が該軌道２ｃ、２ｅ、に当接する。同右下の模式図のダ円の接点１０１、の曲率半径ｒ２、ｒ３は、軌道内周の曲率半径ｒ１、よりも小さい、これが同心で自転し、外周円が４５°傾斜しているため接点１０１、は接近と離反だけ繰り返して位置ずれせずに転がる。また同左の模式図の軌道の両端２ｃ、２ｅ、と該ころの外周ｒ２、ｒ３、でも同じく接近と離反だけですべりは存在しない。従って図２、の左丸枠内に示すころ１、は軌道２ａ，３ａをレースにした矢印６１，６２を支承するラジアル軸受になり、これが渦巻き翼の側面全周に渡って配置されて旋回渦巻き翼自体が、高剛性で高負荷容耐性の旋回ラジアル軸受になる。

因みに従来のスクロール機は、特許文献２、の（１８２８年発明）オルダムリング、若しくは図７のピンリング式継ぎ手で背圧を導入したスラスト軸受で、一部にボールスラスト（特開＜０９−３２４８１６）軸受で成る。上記以外に特許文献３、及び公告ＵＳ４７１５７３３Ａ（１９８６年）に両頭円すいころがある。以上に対して、今発明は両頭円すいころの真円度でもって渦巻き翼を真円で旋回させて最小の隙間でガスを封じる、ほか前記８項目の課題を解消することを目的とする。

請求項１、の手段によれば、図２、の８の位置が全ての偏心回転物を支えるラジアル軸受になるので従来の動的な振れに不利なオーバーハングは解消する。

請求項１、の手段によれば、固定側渦巻き翼の側面に設けた軌道円（図２、の符号２ａ、３ａに、両頭円すいころ１、を接圧して転走させると、旋回側渦巻き翼７、を内径側からはクランクピン５、で外側からは両頭円すいころ１、で、内外両側から、真円度の高い転動体で規制されて旋回するので、密封隙間３９、は非接触で維持できる。

請求項２の手段。旋回渦巻き翼７の軌道面２ａ、と主軸４１、との間に半径方向に弾性変位する部材を設ける。寸法誤差はこの弾性変位で吸収されるので渦巻き翼７、の旋回円精度に誤差は影響しない。またころの接点に常時ばねで予圧する手段でアソビを取り除くことができる。また異物、液体の侵入で圧縮圧が異常に上がると、該予圧ばねが屈して渦巻き翼のシール面が開き異常圧を逃がす。

請求項３の手段。請求項２の手段を実施すると新たに生ずる課題に、始動時の圧縮反力が無い段階では、両頭円すいころにばね予圧の、図３、の矢印６１，６２、の行き違いの力のみが作用し、ころは偶力で転倒する。これを防ぐためにころ１、を軌道ワッシャ８、９、で挟む、これに好適なじ５５、を用いる。ねじであれば締め加減で、両頭円すいころと軌道ワッシャ８、９、の隙間を０〜３ミクロンに詰めることができる。この隙間５７、は、圧縮のスラストを両頭円すいころで受け止めるので初期のままで広がらず、従って背圧、チップシールは不要になる。隙間調節ねじ（図２、の符号５５）の締め付け、締め付け力（軸力）が所定値に達すると、間座４０、が座屈し始めて図３、の隙間５７、が狭くなり当接すると摩擦が生ずることから隙間の有無が分かるのでトルク計で確認しながら締める。

以上の実施で、旋回スクロール渦巻き翼７、の内圧で生ずる転覆反力を、軸方向に高い剛性で直角に支えることで渦巻き翼７、の転覆を抑制し片当たりの偏磨耗を無くす。

従来のスクロール式ポンプ構造のオーバーハング（片持ち）に起因する課題は解消する。そのうえタービン並みの高速運転を可能にし、従来要した遠心押圧可変（通称可変スライダー）クランク機構、背圧室と配管連通穴、アキシャル方向のチップシール、シム選択の組み立て、安全弁等が省略できて自動組み立てが容易になる。転がり接触のため希薄なミスト潤滑、グリース潤滑が可能で、油の攪拌抵抗も、焼け付き、磨耗などの不具合も無い、熱変形、ミスアライメント、コンタミに強く非接触シールなので摩擦、摩耗が無く消費電力が減る。

両頭円すいころがスベリの無い純粋なころがりである実験検証の図 両頭円すいころの組み付けサブアッシ略視図（固定渦巻き翼の図は省略） 図２、をハウジングに組み付けた実施例断面略視図 請求項２の弾性変位特性グラフ 請求項２の別の方式の弾性部材断面略視図 請求項２、の軌道円と両頭円すいころの旋回、弾性変位形状の説明図 従来のスクロール圧縮機の代表事例、特開２０１５−３８３２７の遠心バルブ付き、片持ちφ５ｍｍのクランクピン、背圧使用、ピン＆リング継ぎ手実施例

前記渦巻き翼の精度が近年の加工技術の進歩で向上したこと、渦巻き翼が約φ１０ミリの小さな円の中で旋回すること、両頭円すいころ１、も同じく小径であるので容易に真円で加工出来ること、に鑑みて成された発明で、旋回側の渦巻き翼７、が、前記の転動体１、と軌道面２ａ、３ａ、に圧接されたころがり接触で真円に規制されて旋回することで密封可能な隙間を得ようとするもので、以下構成要素ごとに詳述する。

上記の転動体１、とは、軸受鋼を熱処理でＨＲＣ６５に硬化した材料でなる小円を描いて旋回自転する真円度が１ミクロン以下の前述の円すい体（図１の符号１）である。相手側の軌道面（図１の符号２ａ，３ａ）を真円度１ミクロン以下にして軌道の内壁に沿って１、のころが転がる構成を可動側（旋回）の渦巻き翼の側面に装設して、旋回渦巻き翼７、を支える。その結果固定側と旋回側の渦巻き翼が成す密封隙間はころと軌道円（図１、の符号２ａ、３ａ）の精度が反映される。

それに加えて近時の転がり軸受の製造における研削加工の（砥石、研削盤等）ツルーイングの進化でサブミクロン精度が容易に得られること、並びに板材に軌道穴をミーリングする精度、加工能率が進化したこと、更に転がり軸受の利点である内部隙間が負の隙間（予圧）でも摩擦係数μが、ピボット形の転がり接触では、μ＝０．０００３以下が実験で記録されていること、しかも希薄のミスト潤滑でも磨耗が極めて少ないこと、回転精度が高く、負荷耐性、誤差による偶力負荷にも強い、といった多くの利点、並びに昨今の特殊鋼の高清浄度化、低酸素化、表面改質等、材料側の長足の進歩に鑑み、この特殊鋼材で成るローラ部材を転動体にする。

一般のＣＯ２冷媒用のスクロール圧縮機では、旋回渦巻き翼の偏心は約５ミリ程度である、対応するころの旋回自転をガイドするポケット穴の軌道径は二倍の約１０ミリになる。当該ころ１、の斜面間距離（通称転動外径）Ｌも５ミリで、実施形態はスクロールの渦巻き翼の側面に負荷に応じた数を配置する。なお当該ころは、スクロール実証機で５年間に渡り検証済である。

また、図２、の左上の丸枠内に渦巻き翼が１旋回すると両頭円すいころは直角三角形の頂点７４、

１、と軌道面のラジアル荷重を矢印の符号６１，６２、に示す。当該ころは差動すべりの無い小径のピボット形のころがり軸受で許容回転速度はタービン並みのＤｍＮで１０万回転以上になる。

図６、はころ１、の旋回動作を説明した図で、駆動軸４１、に対してクランクピン５、が旋回すると円すいころの自転をガイドする円盤状の固定側部材３、と旋回側部材２、に設けた軌道２ａ、と軌道３ａに系合したころ１、が旋回側部材２、の旋回による姿勢の変化を順に説明した図である。

差動滑りがないので平滑で清浄環境であればころと相手側軌道の磨耗による寸法減少は生じない、また繰り返し負荷による疲労剥離の寿命は、前述の高清浄度鋼、低酸素化と熱処理技術の進化で昨今の研究論文より面圧が２ＧＰａ以下であれば永久とされ、また旋回ガイド部材２，３、には転動ころを増すに十分な収容スペースがあるので、適宜ころの増量でＣＯ２冷媒の高圧にも対応できる。

目的とする渦巻き翼の旋回精度の確保手順を図で詳述する。先ず固定渦巻き翼６、に旋回渦巻き翼７、を半径方向に押し付けたときの偏心寸法Ｃ（図示せず）を実測する。Ｃ寸法値に図２の軸心４１、とクランクピン５、の軸との偏心寸法４２、と両頭円すいころの一辺の長さ、図２の（Ｌ）４５、と軌道面（図２の符号２ａ，３ａ）の半径を同じ寸法値に揃える。すると固定渦巻き翼に対して旋回渦巻き翼が描く旋回円は、図３のクランクピン５、で内側から外側に向く矢印６１、と外側から内側に向く矢印６２、に挟まれて旋回円を描く。

有害な誤差、遠心力、共振などのシールを圧接する外側に向かう荷重６１，は、ころ１，を経由して固定側ガイド部材３、の軌道内径３ａ、を経由してハウジング５４，で支える。

両頭円すいころと相手側の軌道の内径の真円度をそれぞれ０．００１ｍｍ以下にすると、渦巻き翼の旋回円の真円度は３箇所計の、０．００３ｍｍ以下になる。結果旋回渦巻き翼と固定渦巻き翼のシール面の隙間のばらつきは、０〜０．００３ｍｍになる、これに油膜が介在して高圧ガスは密封できる。

請求項１の実施形態のうち、構成部品の製法について説明する。ガイド部材は，厚さが両頭円すいころの一辺の長さの３５％で約１．７ｍｍ、で軸受鋼ＳＵＪ‐２若しくはＳＫ‐５の帯鋼板材をプレスで抜いた後、十枚程度を束ねて固定して合わせマークした後ドリルで軌道円を加工する。次に束ねたまま焼き入れ焼き戻しして硬さをＨＲＣ６０以上にして、ホーニングで真円度０．００１ｍｍにする。ガイド部材を渦巻き翼に取り付ける際には同時加工時の合わせマークを固定側と旋回側で整合して軌道径の相互差を無くす。

軌道ワッシャ８、９、の製法について。ＳＫ５など厚さ１．２ｍｍの圧延鋼板から外周の一部を連結したワッシャを順送でプレス抜きし高周波加熱に送り、冷却金型で表裏から同時に挟んで急冷（通称挟み焼き入れ）焼き戻しで硬さＨｖ７００にする。こうするとワッシャの反り変形は０．０１ｍｍ以下に収まる、最後に帯から切り離してサブゼロ処理し残留オーステナイトを減らして経時変化の反りを抑えてバレル研磨すると軌道輪として好適な粗さが０．２ｚで厚さ不同は０．００２以下になる。

両頭円すいころ１、の製法について。ＳＵＪ‐２軸受鋼のバー材若しくは線材にＶ溝を粗研削で成形した後、棒状の状態で吊るして曲がりを防いで焼き入れ焼き戻しで、硬さをＨＲＣ６５にする。これを仕上げ研削でＶ溝の真円度０．００１ｍｍ、相互差０．００１ｍｍ、斜面の母線の平行度を０．００１ｍｍ以下の棒にする。これの砥石は、ダイヤモンド製のロータリドレッサーで成形する。溝底が０．５ｍｍで連なった棒を必要に応じて浸炭窒化処理をした後、寸法検査、外観検査を終え最後に溝底の０．５ｍｍ部を切り離して組み立てる。（詳細は製法の特許５６３７４７２にあるので省略）

請求項２について説明する。シール隙間の誤差要因は前述のクランクの偏心量、クランクピン外径、転動ローラーの外径、旋回渦巻き翼並びにハウジング部材、ガイド部材のポケット穴軌道内径、更には両頭円すいころの径の寸法公差、それに負荷変形、熱膨張、それに共振などである。これらの誤差の吸収のために駆動主軸４１、から旋回渦巻き翼の両頭円すいころ１、の旋回軌道面（図５の６７）２ａ、までの力の伝達経路に半径方向に弾性変位する部材、例えば図５の１８、を設ける。累積誤差は１８、のリブの曲げ弾性で吸収させる。更にこれにころと軌道面との接点を予め押圧するための変位量を加える。その一例では、クランクピンの偏心距離（旋回半径４２）を渦巻き翼の偏心よりも少し長くするだけでバックラッシュ、が無くなる。

予圧荷重によるころの面圧は、図６の、収容してある全てのころ１、に均等に配分される。ばねの変形量は誤差の累計と予圧の分を合わせて半径方向で０．５〜１ミリにする。前述の実施例では図２、の旋回側の両頭円すいころの軌道内径２ａと、クランクピン５、の外周のローラー１１、との間に矩形の長穴１８、を円周上に等配で複数個穿孔する。こうすると矩形の穴１８、の周辺のリブが予圧荷重で半径方向に湾曲して一定のばね定数で弾性変位する。

組み立てを容易にするため、予めガイド部材２、と３、と軌道ワッシャ８、と９、でころ１、を、図３、の符号８１、の断面がＵ字形の環状部材（ホルダ）で一緒に束ねる。このとき軌道ワッシャ８、と９、は、何処にも固定せず、ころによる繰り返し負荷が同じ位置にならぬように軌道ワッシャを僅かずつクリープで位置ズレさせる。ホルダ８１、は可動側旋回ガイド部材２、にリべットで固定する。ホルダーは組み立て作業の補助材で樹脂板でもよい。

図２、のサブアッシを図３、のハウジング５４、に組み付ける際、ハウジング５４、の中心部には軸受ブッシュ２０、２１、があり、主軸４１、の先端のナット２９、を締めることで主軸のテーパー面１４、で案内されてセンタリングする。同時に旋回側渦巻き翼に符号８１、のホルダで一体化されたベアリングユニットの固定側ガイド部材３、をハウジングにビス８２、で固定する。ビス８２、の締め付けは渦巻き翼７、を旋回させると順にビス穴が露出するのでその順でビス止めする。

図２、のサブアッシをハウジング５４、に組み付けた後に固定側渦巻き翼６、を旋回側渦巻き翼７、に嵌合する。その際固定側渦巻き翼６、のハウジング側５４、への嵌合を容易にするため７５、の先端を案内テーパーにする。

図４は、図６、の半径方向（矢印の方向）の弾性変位グラフで、縦軸は変形量（寸法）横軸は荷重で、曲線３６、は変位曲線である。Ｐ１、は部品の累積誤差を見込んだ変位量３３、でＰ２、はころの接点の予圧である。ころの接点は、合計のＰ１＋Ｐ２で押圧される。

圧縮室に冷媒以外の異物が侵入すると圧縮できずに渦巻き翼が破壊する。そのため設定圧を超えると請求項２、で述べた弾性部材が変形して旋回側渦巻き翼が中心に向けて後退しシール面が開いて過剰圧を逃がす。例えば常用運転時の半径方向圧縮反力が１０ｋｇ以下であれば寸法誤差の累積値を吸収する変位と予圧の合計とで１５ｋｇでころの接点を押圧しておくと正常運転の１０ｋｇではシール隙間は開かない。適正予圧量はころ一個当たり０．５ｋｇとすると、ころ収容数が１０個であれば予圧のためのばね圧は０．５ｋｇ×１０個＝５ｋｇになる。図６の長穴の縁のリブの曲げ弾性による場合、強度け旋回ガイド部材２、の板厚で確保する。

次に旋回渦巻き翼の旋回精度について、例えば固定渦巻き翼と、旋回渦巻き翼の両者のガイドポケット穴軌道面の内径公差と、並びに両頭円すいころの外周斜面（転走面）の幅の公差の三者を０．００１ｍｍ、以内にすれば、旋回渦巻き翼が描く真円度は０．００３ｍｍ以下に収まる。かくして渦巻き翼の旋回はラジアル、スラスト両方向共に転がり接触のみで支持され、密封の隙間は初期設定の０．００３ｍｍが堅持さる。ころの転走面が磨耗すると磨耗した分渦巻き翼同士が接近するが、磨耗量は２〜３ミクロン程度で渦巻き翼の摺接表面の初期なじみと周囲の弾性変位で吸収し得る範囲である。

隙間の管理について、固定渦巻き翼の側面のポケット穴軌道面内径寸法をＡ，旋回渦巻き翼のポケット穴軌道面内径寸法をＢ、両頭円すいころの二辺の距離（旋回径）をＣ、として、旋回渦巻き翼と固定渦巻き翼が当接したときの偏心距離をＥとすると、Ａ＋Ｂ‐Ｃ＝Ｅ、であれば旋回側と固定側の渦巻き翼の隙間は０で旋回する（但し渦巻き翼自体の真円度誤差は０と仮定）。数値で示すと例えば旋回側と固定側渦巻き翼の偏心寸法Ｅが４．９５３ｍｍであったらＡ、を４．８９０、Ｂ、を４．９６５ｍｍ、両頭円すいころを、４．９０２の品を層別グループの中から選ぶとシールの隙間は０になる理屈である。

請求項３の説明。両頭円すいころの転倒を防ぐ実施形態を説明する。ハウジング５４、と固定側渦巻き翼６、の間に座屈間座、図３、の４０、を介在させておき、ねじ５５、を間座４０、が座屈する以上のトルクで締め込むと、固定側渦巻き翼６、は軸方向に（図３、では左に）移動して渦巻き翼７、の先端が同６、の底５７、に当接する、すると旋回側渦巻き翼６によって同７、が押されて両頭円すいころ１、を軌道ワッシャ９，１０、を介して矢印５９．６０、の方向に押し付ける。この状態で渦巻き翼７、を旋回させると渦巻き翼７の両頭円すいころ、側は転がり接触で静摩擦係数はμｏ＝０．００２、で、反対側の５７ｆ、は１０倍以上のすべり静摩擦μｏ＝０．１〜０．３になる。渦巻き翼７、の外周（図の３９）は非接触で摩擦はゼロである。そこでねじ５５、の締め付け作業時に、軸４１、をトルク計で回転しながら渦巻き翼７、を旋回させると、５７ｆ、と両頭円すいころに隙間があれば起動摩擦抵抗（トルク計）はゼロ値で、接触した瞬間に大きな起動摩擦抵抗が現れて隙間の有無が鮮明に判別できる。これに実施は摩擦トルク計測位置８３、で計測しながらねじ５５、を大トルクで締め付けるので弛むこともない。

手順の詳細は、５７、の初期隙間を０．００３ｍｍにセットする場合、ねじ口径がφ１００ｍｍのメートル細目ねじとすると、ねじの外周約１ｍｍ回すと軸方向に０．００５ｍｍ変化するので外周を０．５ミリ補正して固定する。座屈間座４０、は例えば断面がＵ字形の平坦精度のよい一定の圧力で座屈変形を開始する鉄部材であって同機能であれば素材、形状はいとわない。

実施例１．図２、に請求項１、２、３、の両頭円すいころを組み付けた実施例を示す。
実施例２．旋回渦巻き翼とラジアル軸受（両頭円すいころ）を一体にしてオーバーハングを解消する実施例を図２、に示す。
実施例３．両頭円すいころ軸受の軸方向隙間を微調節するネジ５５、の実施例を図２、に示す。
実施例４．請求項２、を分かり易くするために弾性変位部材の装設実施例を図２、図５、に示したが、クランクピンまたは駆動軸４１、が弾性で撓んでも良く、要するに駆動軸と両頭円すいころとの間に弾性変位箇所があれば足りる（図省略）

スクロール形ポンプが空気圧縮機、空調機、過給機、膨張機、タービンの代替、にまで拡大する。

１・・両頭円すいころ ２・・可動側旋回ガイド部材
２ａ・・可動側旋回軌道 ３・・固定側旋回ガイド部材
３ａ・・固定側旋回軌道 ５・・クランクピン
６・・固定側渦巻き翼 ７・・旋回側渦巻き翼
８・・ラジアル軸受位置（両頭円すいころ軸受） ９・・固定側軌道ワッシャ
１０・・旋回側軌道ワッシャ １１・・クランクピン軸受ローラー
１２・・弾性変位領域 １５・・スラスト荷重
１７・・ラジアル荷重 １８・・弾性変位部材
２０・・中間軸受 ２１・・第一軸受
３３・・主軸 ３８・・釣り合い錘（バランサー）
３９・・密封シールの隙間 ４０・・座屈間座（コラプシブルスペーサ）
４４・・偏心量 ５４・・ハウジング
５５・・隙間調節ねじ ５７・・隙間
５７ｆ・・接触摩擦 ８１ａ、８１ｂ・・ホルダ
８２ａ，８２ｂ・・ビス ８３・・摩擦トルク計測位置

請求項１の手段、旋回渦巻き翼と固定渦巻き翼の側面に焼き入れ硬化した真円の穴を有する旋回ガイド部材を設けて旋回側と固定側で合成されるだ円の穴内に真円の転動体（ころ）を系合して旋回渦巻き翼の旋回を前記転動体で規制する。前記ころには両頭の円すい形のころを用いる。その原理は図１、の右上の二個の平坦な丸底の容器Ａ、Ｂ、を偏心させて向き合わせると出来る空間の中に粘土の球１ａ、を入れて自転せずに外周リブの垂直壁と底の面とで押さえて旋回すると、スベリ成分が削がれて純粋の転がり接触の両頭の円すい体１に収斂することに依拠する。その形態を図１の右下の平面模式図で説明する。ころの自転軸が前記リブの垂直壁に対して４５°傾斜するので垂直壁から観たころの転動外径はダ円になる。前記垂直壁ところの接点を真上から見ると１０１、のころの曲率半径ｒ２、ｒ３は前記リブの内周の曲率ｒ１、よりも小さい６０％程度で線接触を成す、ころが旋回すると接点は互いに位置ずれせずに接近と離反だけを繰り返す。これを渦巻き翼側面に多数個組み付けると渦巻き翼が非接触であっても密封が可能で渦巻き翼自体が、ラジアル荷重（圧縮の半径方向の反力）を受け持つ大容量で高精度の磨耗が殆ど生じない旋回軸受になる。

請求項２の手段、旋回渦巻き翼７の側面の旋回ガイド部材３、のポケット穴内径の軌道面２ａ、と主軸４１、

翼７、の旋回円の精度には影響しない。またころが図６、に示すように常時ばねの前記弾性変位部材１８、の圧縮反力予圧によって軌道の内周壁２ａ，３ａの曲面の底で接点の矢印６１ｐ、６２ｐ、で両側で拘束されるので旋回側と固定側とに角度のずれが生じない、つまり旋回渦巻き翼間の初期設定した微小の密封隙間は変動しない。同時にバランサーの釣り合い誤差による動的偏心振れは、ハウジング

で渦巻き翼７、の旋回円は、ころ１の真円度とポケット穴の２ａ，３ａの真円度に委ねられる。更に異物、液体の侵入で圧縮圧が異常値になると前記予圧ばねが屈して渦巻き翼のシール面の隙間が開くことで異常破壊圧力を逃がす安全弁になる。

Claims (3)

1. スクロール式ポンプ構造の旋回側巻き翼（７）と固定側渦巻き翼（６）の側面に設けた軌道円（図１、の符号２ａ、３ａ）に、両頭円すいころ（１）を接圧して転走させて、旋回側渦巻き翼（７）が内径側からクランクピン（５）で支えられ、外側から両頭円すいころ（１）で規制されて旋回する手段で渦巻き翼の半径方向の密封隙間（３９）が密封可能な最小隙間値に維持されるスクロール式のポンプ構造。
2. 請求項１のスクロール式ポンプ構造の、旋回渦巻き翼（７）の軌道面（２ａ）と主軸（４１）との間に半径方向に弾性変位する部材を設けて、該弾性変位する部材の弾性変位で渦巻き翼（７）の密封面の寸法誤差を吸収するとともに過剰圧力を逃がす手段の請求項１のスクロール式のポンプ構造。
3. 請求項１のクロール式ポンプ構造の、両頭円すいころ（１）と軌道ワッシャ（８）（９）との隙間がねじ部材（５５）の締め加減で調節される手段の請求項１のスクロール式のポンプ構造。

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