JP2019044731A - Scroll fluid machine - Google Patents

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勇輔 露口
Yusuke Tsuyuguchi
勇輔 露口
岡本 裕介
Yusuke Okamoto
裕介 岡本
智浩 笹尾
Tomohiro Sasao
智浩 笹尾
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Abstract

To prevent creep of a rolling bearing mounted on a crank shaft even in a case where a swing scroll is made of aluminum alloy in a scroll fluid machine.SOLUTION: A scroll fluid machine includes a swing scroll 2 provided with a swing lap 6, a housing material 4 for housing the swing scroll 2, a fixed scroll 5 provided with a fixed lap 50 and fixed to the housing material 4, and a crank shaft 3 for swingably holding the swing scroll 2. On the crank shaft 3, the swing scroll 2 is held on an eccentric shaft portion 8 through the rolling bearing 29. The swing scroll 2 is made of aluminum alloy, and a bearing mounting hole 33 is formed at an outer side of the swing lap 6. In the rolling bearing 29, a raceway ring and a rolling element are made of steel, and a resin belt-shaped spacer 57 is attached to an outer peripheral face of an outer ring, and the rolling bearing is press-fitted into the bearing mounting hole 33.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、空気圧縮機または蒸気膨張機として使用されるスクロール流体機械に関するものである。   The present invention relates to scroll fluid machines used as air compressors or steam expanders.

従来、下記各特許文献に開示されるように、自転防止用の三本のクランク軸を備えるスクロール流体機械が知られている。このスクロール流体機械では、旋回スクロールは、基板部の両面に旋回ラップが設けられており、三本のクランク軸の偏心軸部に鋼製の転がり軸受を介して保持される。転がり軸受の外輪は、たとえば、旋回スクロールに設けられた軸受取付穴に対して、しまりばめによりはめ込まれる。つまり、外輪の外径をd、軸受取付穴の内径をDとしたとき、d>Dの関係にある転がり軸受を、旋回スクロールの軸受取付穴に圧入している。また、転がり軸受の外輪は、軸方向においては、軸受取付穴の段付き部に端面を当接させた状態で、留めリング(押さえ板)によって押圧状態で挟持される。   Conventionally, as disclosed in the following patent documents, a scroll fluid machine provided with three crankshafts for preventing rotation is known. In this scroll fluid machine, the orbiting scroll is provided with orbiting wraps on both sides of the base plate portion, and is held by eccentric shaft portions of three crankshafts via steel rolling bearings. The outer ring of the rolling bearing is fitted, for example, by tight fitting to a bearing mounting hole provided in the orbiting scroll. That is, when the outer diameter of the outer ring is d and the inner diameter of the bearing mounting hole is D, the rolling bearing in the relationship of d> D is press-fit into the bearing mounting hole of the orbiting scroll. Further, in the axial direction, the outer ring of the rolling bearing is held in a pressed state by the retaining ring (pressing plate) in a state where the end face is in contact with the stepped portion of the bearing mounting hole.

ところで、近年、スクロール流体機械の軽量化を目的として、旋回スクロール、固定スクロールおよびハウジング等を、軽金属であるアルミニウム合金で形成しようとする試みがある。しかしながら、たとえば空気圧縮機の旋回スクロールをアルミニウム合金で形成した場合には、アルミニウム合金製の旋回スクロールと鋼製の転がり軸受の外輪との線膨張係数の違い(アルミニウム合金の線膨張係数>鋼の線膨張係数)により、圧縮動作時の温度上昇によって、軸受取付穴と外輪とのはめあいのしめしろ((d−D)/2)が減少する可能性がある。同様に、たとえば蒸気膨張機の旋回スクロールをアルミニウム合金で形成した場合には、蒸気導入時の温度上昇によって、軸受取付穴と外輪とのはめあいのしめしろ((d−D)/2)が減少する可能性がある。そして、しめしろが減少すると、外輪を軸方向に挟持していても、外輪がクリープを起こすおそれがある。   In recent years, for the purpose of reducing the weight of the scroll fluid machine, there has been an attempt to form the orbiting scroll, the fixed scroll, the housing and the like from an aluminum alloy which is a light metal. However, for example, when the orbiting scroll of the air compressor is formed of aluminum alloy, the difference in linear expansion coefficient between the orbiting scroll made of aluminum alloy and the outer ring of steel rolling bearing (linear expansion coefficient of aluminum alloy> steel Depending on the coefficient of linear expansion, temperature rise during compression operation may reduce the fitting interference ((d−D) / 2) between the bearing mounting hole and the outer ring. Similarly, for example, when the orbiting scroll of the steam expander is formed of an aluminum alloy, the temperature increase at the time of steam introduction reduces the interference ((d−D) / 2) of the fit between the bearing mounting hole and the outer ring. there's a possibility that. Then, when the interference decreases, there is a possibility that the outer ring creeps even though the outer ring is held in the axial direction.

クリープとは、はめあいのしめしろ不足やはめあい面の加工精度不良等により軸受が回転・旋回方向とは逆方向に微動する現象をいう。特に、クランク軸の転がり軸受には、旋回スクロールの旋回運動時に遠心力が働くことから、はめあいのしめしろが不足するとクリープが起こりやすくなる。そして、軸受のクリープが続くと外輪のはめあい面が鏡面化してしまい、これにかじりを伴うと焼付きや溶着を引き起こすおそれもある。   The term "creep" refers to a phenomenon in which the bearing is finely moved in the direction opposite to the direction of rotation / rotation due to insufficient fit of the fit and poor machining accuracy of the fit surface. In particular, since the centrifugal force acts on the rolling bearings of the crankshaft during the turning movement of the turning scroll, creep is likely to occur if the fitting interference is insufficient. And, when the creep of the bearing continues, the fitting surface of the outer ring becomes a mirror surface, and if this is accompanied by galling, there is a possibility that seizing or welding may occur.

特開2003−120552号公報JP 2003-120552 A 特開2006−97531号公報JP 2006-97531 A

本発明が解決しようとする課題は、旋回スクロールをアルミニウム合金で形成した場合でも、クランク軸に取り付けた転がり軸受のクリープを防止することのできるスクロール流体機械を提供することにある。   The problem to be solved by the present invention is to provide a scroll fluid machine capable of preventing creep of a rolling bearing attached to a crankshaft even when the orbiting scroll is formed of an aluminum alloy.

本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項1に記載の発明は、空気圧縮機または蒸気膨張機として使用されるスクロール流体機械であって、基板部の両面に旋回ラップが設けられた旋回スクロールと、前記旋回スクロールが収容されるハウジング材と、前記旋回ラップと噛み合う固定ラップが設けられ、前記旋回スクロールを挟むように前記ハウジング材に固定される一対の固定スクロールと、前記旋回スクロールの周方向三以上の箇所に等間隔に配置されるクランク軸と、を備え、前記クランク軸は、同一軸線上に配置された主軸部間に偏心軸部が偏心して設けられ;両側の前記主軸部において、前記ハウジング材に回転可能に保持され;前記偏心軸部に転がり軸受を介して前記旋回スクロールが保持されることで、前記固定スクロールに対し前記旋回スクロールを旋回可能に保持し、前記旋回スクロールは、アルミニウム合金で形成されると共に、前記旋回ラップの外側に軸受取付穴が設けられ、前記転がり軸受は、軌道輪および転動体が鋼で形成されると共に、外輪の外周面に樹脂製の帯状スペーサが付設された膨張補正軸受とされ、前記膨張補正軸受は、前記軸受取付穴に圧入されて収容されることを特徴とするスクロール流体機械である。   The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the invention according to claim 1 is a scroll fluid machine used as an air compressor or a steam expander, comprising: pivot wraps on both sides of a substrate portion A rotating scroll provided with the housing, a housing member for accommodating the rotating scroll, and a pair of fixed scrolls fixed to the housing member so as to sandwich the rotating scroll. Crankshafts arranged at equal intervals at three or more locations in the circumferential direction of the orbiting scroll, wherein the eccentric shafts of the crankshafts are provided eccentrically between main shaft units arranged on the same axis; both sides In the main shaft portion, the rotary scroll is held by the housing member rotatably via the rolling bearing at the eccentric shaft portion. The orbiting scroll is pivotally held with respect to a fixed scroll, the orbiting scroll is formed of an aluminum alloy, and a bearing mounting hole is provided on the outside of the orbiting wrap, and the rolling bearing is a bearing ring and a rolling element Is an expansion correction bearing in which a belt-shaped spacer made of resin is attached to the outer peripheral surface of the outer ring while being made of steel, and the expansion correction bearing is press-fitted and accommodated in the bearing mounting hole. It is a scroll fluid machine.

請求項1に記載の発明によれば、アルミニウム合金製の旋回スクロールが、鋼製の転がり軸受を介して、クランク軸の偏心軸部に保持される。旋回スクロールをアルミニウム合金で形成することで、スクロール流体機械の軽量化を図ることができる。また、旋回スクロールをアルミニウム合金で形成した場合でも、次に述べるように、転がり軸受の外輪の外周面に設けた帯状スペーサのしめしろを安定させることで、転がり軸受のクリープを防止することができる。   According to the first aspect of the present invention, the orbiting scroll made of aluminum alloy is held by the eccentric shaft portion of the crankshaft via the steel rolling bearing. By forming the orbiting scroll from aluminum alloy, the weight of the scroll fluid machine can be reduced. Further, even when the orbiting scroll is formed of an aluminum alloy, as described below, the creep of the rolling bearing can be prevented by stabilizing the interference of the strip-like spacer provided on the outer peripheral surface of the outer ring of the rolling bearing. .

すなわち、まず、転がり軸受は、外輪の外周面に樹脂製の帯状スペーサが付設された膨張補正軸受とされ、旋回スクロールの軸受取付穴に圧入される。つまり、帯状スペーサの外径をd1、軸受取付穴の内径をDとしたとき、d1>Dの関係にある帯状スペーサを軸受取付穴に対してしまりばめとしている。旋回スクロールを形成するアルミニウム合金の線膨張係数は、転がり軸受を形成する鋼の線膨張係数よりも大きいので、スクロール流体機械の使用に伴って温度が上昇すると、外輪の外径と軸受取付穴の内径との隙間は大きくなる。ところが、帯状スペーサ(樹脂)の線膨張係数は、旋回スクロール(アルミニウム合金)の線膨張係数よりも更に大きいので、温度上昇時に旋回スクロールの熱膨張に確実に追従することができ、帯状スペーサのしめしろ((d1−D)/2)を安定させることができる。そのため、旋回スクロールをアルミニウム合金で形成した場合でも、クランク軸に取り付けた転がり軸受のクリープを防止することができる。   That is, first, the rolling bearing is an expansion correction bearing in which a resin-made band-like spacer is attached to the outer peripheral surface of the outer ring, and is press-fitted into the bearing mounting hole of the orbiting scroll. That is, assuming that the outer diameter of the strip spacer is d1 and the inner diameter of the bearing mounting hole is D, the strip spacer in the relationship of d1> D is tightly fitted to the bearing mounting hole. Since the linear expansion coefficient of the aluminum alloy forming the orbiting scroll is larger than the linear expansion coefficient of the steel forming the rolling bearing, if the temperature rises with the use of the scroll fluid machine, the outer diameter of the outer ring and the bearing mounting hole The gap with the inner diameter is large. However, since the linear expansion coefficient of the strip spacer (resin) is larger than that of the orbiting scroll (aluminum alloy), the thermal expansion of the orbiting scroll can be reliably followed when the temperature rises. It is possible to stabilize the white ((d1-D) / 2). Therefore, even when the orbiting scroll is formed of an aluminum alloy, creep of the rolling bearing attached to the crankshaft can be prevented.

請求項2に記載の発明は、前記旋回スクロールは、Si:8.0〜11.0質量%、Mg:0.3〜0.6質量%、Mn:0.3〜0.6質量%を含有するAl−Si−Mg−Mn系のアルミニウム合金で形成され、前記アルミニウム合金は、Cuの含有量が0.5質量%以下、Feの含有量が0.7質量%以下であることを特徴とする請求項1に記載のスクロール流体機械である。   According to a second aspect of the present invention, the orbiting scroll comprises Si: 8.0 to 11.0% by mass, Mg: 0.3 to 0.6% by mass, and Mn: 0.3 to 0.6% by mass. The aluminum alloy is formed of an Al-Si-Mg-Mn-based aluminum alloy that contains 0.5% by mass or less of Cu and 0.7% by mass or less of Fe. It is a scroll fluid machine according to claim 1.

請求項2に記載の発明によれば、空気圧縮機のみならず蒸気膨張機として使用する場合にも、耐食性を良好に保つことができる。   According to the second aspect of the present invention, the corrosion resistance can be kept good even when used not only as an air compressor but also as a steam expander.

請求項3に記載の発明は、前記帯状スペーサは、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体から選ばれた一種以上の樹脂材料からなり、吸水率が1%以下であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のスクロール流体機械である。   The invention according to claim 3 is a kind of the belt-like spacer selected from polyamide resin, polyacetal resin, polybutylene terephthalate resin, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer The scroll fluid machine according to claim 1 or 2, which is made of the above resin material and has a water absorption rate of 1% or less.

請求項3に記載の発明によれば、転がり軸受の外輪に設けられて旋回スクロールの軸受取付穴に圧入される帯状スペーサは、旋回スクロールの旋回による遠心力でもつぶれない程度の硬度を有するので、起動時や停止時も含めて、帯状スペーサのしめしろを安定させることができる。また、帯状スペーサは、吸水率が低い材質から形成されるので、膨潤によるはめあいの変化を抑えると共に、割れや変形なども防止することができる。そのため、水添加式の空気圧縮機や、蒸気膨張機に用いても、動作を安定させることができる。   According to the third aspect of the present invention, since the strip-shaped spacer provided on the outer ring of the rolling bearing and press-fit into the bearing mounting hole of the orbiting scroll has a hardness not to be distorted by the centrifugal force due to the orbiting of the orbiting scroll. It is possible to stabilize the interference of the strip spacer including the start and stop. Further, since the strip spacer is formed of a material having a low water absorption rate, it is possible to suppress a change in fit due to swelling and to prevent cracking and deformation. Therefore, the operation can be stabilized even when used in a water addition type air compressor or a steam expander.

請求項4に記載の発明は、前記転がり軸受は、深溝玉軸受とされ;前記軌道輪および前記転動体が、高炭素クロム鋼、はだ焼鋼、ステンレス鋼、高速度鋼、または高周波焼入鋼で形成されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のスクロール流体機械である。   The invention according to claim 4 is that the rolling bearing is a deep groove ball bearing; and the bearing ring and the rolling element are high carbon chromium steel, hardened case steel, stainless steel, high speed steel, or induction hardened. It is formed by steel, It is a scroll fluid machine of any one of the Claims 1-3 characterized by the above-mentioned.

請求項4に記載の発明によれば、高精度で高寿命な転がり軸受とすることができる。   According to the fourth aspect of the present invention, a rolling bearing with high accuracy and long life can be obtained.

さらに、請求項5に記載の発明は、前記膨張補正軸受は、複数個が前記偏心軸部に設けられることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のスクロール流体機械である。   Furthermore, the invention according to claim 5 is the scroll fluid machine according to any one of claims 1 to 4, wherein a plurality of the expansion correction bearings are provided in the eccentric shaft portion. .

請求項5に記載の発明によれば、複数の膨張補正軸受を用いて、クランク軸の偏心軸部に旋回スクロールを確実に保持することで、旋回スクロールの動作を一層安定させることができる。   According to the fifth aspect of the present invention, the operation of the orbiting scroll can be further stabilized by reliably holding the orbiting scroll on the eccentric shaft portion of the crankshaft by using a plurality of expansion correction bearings.

本発明のスクロール流体機械によれば、旋回スクロールをアルミニウム合金で形成した場合でも、クランク軸に取り付けた転がり軸受のクリープを防止することができる。   According to the scroll fluid machine of the present invention, even when the orbiting scroll is formed of an aluminum alloy, the creep of the rolling bearing attached to the crankshaft can be prevented.

本発明の一実施例のスクロール流体機械を示す概略底面図である。FIG. 1 is a schematic bottom view of a scroll fluid machine according to an embodiment of the present invention. 図1におけるII−II断面図である。It is II-II sectional drawing in FIG. 図1のスクロール流体機械の旋回スクロールの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the turning scroll of the scroll fluid machine of FIG. 図2の左端部の拡大図である。It is an enlarged view of the left end part of FIG. 図4の旋回スクロールの軸受取付穴への旋回軸受の取付時の状態を示す概略図である。It is the schematic at the time of attachment of the turning bearing to the bearing attachment hole of the turning scroll of FIG.

以下、本発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail based on the drawings.

図1から図4は、本発明の一実施例のスクロール流体機械1を示す概略図であり、図1は底面図、図2は図1におけるII−II断面図、図3は旋回スクロール2の分解斜視図、図4は図2の左端部の拡大図である。なお、以下において、説明の便宜上、図2(厳密にはII−II断面図であるからその左半分または右半分)における上下および左右として方向を述べることがあるが、この方向はスクロール流体機械1の姿勢を限定する趣旨ではない。そのため、スクロール流体機械1の使用時、クランク軸3を上下方向に沿って配置する以外に、たとえば左右方向に沿って配置してもよい。   1 to 4 are schematic views showing a scroll fluid machine 1 according to an embodiment of the present invention, wherein FIG. 1 is a bottom view, FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG. FIG. 4 is an enlarged view of the left end portion of FIG. 2. In the following, for convenience of explanation, the direction may be described as upper and lower and right and left in FIG. 2 (strictly, it is a left half or right half thereof because it is a II-II cross sectional view). It does not mean to limit the attitude of Therefore, when the scroll fluid machine 1 is used, the crankshaft 3 may be disposed, for example, in the left-right direction in addition to being disposed in the up-down direction.

本実施例のスクロール流体機械1は、ハウジング材4と、このハウジング材4に複数のクランク軸3を介して旋回可能に保持される旋回スクロール2と、この旋回スクロール2を挟むようにハウジング材4に着脱可能に固定される一対の固定スクロール5とを備える。なお、クランク軸3は、旋回スクロール2の外周部において、好適には周方向等間隔の三箇所に設けられる。   The scroll fluid machine 1 according to the present embodiment includes a housing member 4, a orbiting scroll 2 rotatably held by the housing member 4 via a plurality of crankshafts 3, and a housing member 4 so as to sandwich the orbiting scroll 2. And a pair of fixed scrolls 5 which are detachably fixed to each other. The crankshafts 3 are preferably provided at three circumferentially-spaced intervals on the outer peripheral portion of the orbiting scroll 2.

ハウジング材4は、本実施例では、略矩形の箱状に形成され、平面視中央部には旋回スクロール2の旋回ラップ6を旋回可能に収容する収容穴7が上下に貫通して形成されている。ハウジング材4には、収容穴7を取り囲む周方向複数箇所にクランク軸3が収容穴7の軸線と平行に設けられ、且つ、そのクランク軸3の偏心軸部8の収容空間9が収容穴7へ開口部10を介して連通されている。   In the present embodiment, the housing member 4 is formed in a substantially rectangular box shape, and an accommodation hole 7 for pivotably accommodating the orbiting wrap 6 of the orbiting scroll 2 is vertically formed in the central portion in plan view There is. In the housing member 4, the crankshaft 3 is provided parallel to the axis of the accommodation hole 7 at a plurality of circumferential positions surrounding the accommodation hole 7, and the accommodation space 9 of the eccentric shaft portion 8 of the crankshaft 3 is accommodated in the accommodation hole 7. It communicates through the opening 10.

具体的には、本実施例のハウジング材4は、略矩形の平板状の上板11と下板12とを備え、これらは互いに対応した大きさに形成されている。そして、上板11と下板12とは、上下に離隔して平行に対面して配置され、外端辺同士を適宜の側板13で接続される。この際、上板11と下板12とは、図1の前後の端辺(つまり図2の右側)のように、上板11の下面と下板12の上面とを、側板13で接続してもよいし、図1の左右の端辺(つまり図2の左側)のように、上板11の端面と下板12の端面とを、側板13で接続してもよい。また、各側板13は、図1の右側の側板13のように、上板11および下板12の端辺の全域に設けてもよいし、図1の左側の側板13のように、上板11および下板12の端辺の一部に設けてもよい。各板11〜13は、ボルト14を用いて着脱可能に組み立てられ、これにより、たとえば、各側板13に対し上板11を取り外すことができる。なお、前記ボルト14として、文字通りのボルトに限らず各種のネジを用いてもよく、このことは後述するその他のボルトについても同様である。   Specifically, the housing member 4 of the present embodiment includes a substantially rectangular flat plate-like upper plate 11 and a lower plate 12, which are formed in mutually corresponding sizes. The upper plate 11 and the lower plate 12 are vertically separated and disposed to face each other in parallel, and the outer edges are connected by an appropriate side plate 13. At this time, the upper plate 11 and the lower plate 12 connect the lower surface of the upper plate 11 and the upper surface of the lower plate 12 with the side plate 13 as in the front and rear end sides of FIG. 1 (that is, the right side in FIG. 2). The end face of the upper plate 11 and the end face of the lower plate 12 may be connected by the side plate 13 as in the left and right end sides of FIG. 1 (that is, the left side of FIG. 2). Further, each side plate 13 may be provided in the entire area of the end sides of the upper plate 11 and the lower plate 12 like the right side plate 13 of FIG. 1 or like the left side plate 13 of FIG. It may be provided on a part of the edge of the lower plate 12 and the lower plate 12. Each of the plates 11 to 13 is detachably assembled using a bolt 14 so that, for example, the upper plate 11 can be removed from each side plate 13. In addition, not only a literal bolt but various kinds of screws may be used as the bolt 14, and the same applies to other bolts described later.

上板11および下板12には、対応する箇所に、前記収容穴7の開口部(言い換えればハウジング材4内の中空部の開口部)として、開口穴7Aが貫通形成されている。上下の開口穴7Aは、同じ大きさの丸穴から形成されている。図示例の場合、上方の開口穴7Aの周壁は、上板11の下面よりも下方へ突出しており、下方の開口穴7Aの周壁は、下板12の上面よりも上方へ突出している。   An opening 7A is formed through the upper plate 11 and the lower plate 12 as the opening of the accommodation hole 7 (in other words, the opening of the hollow portion in the housing member 4) at corresponding locations. The upper and lower opening holes 7A are formed of round holes of the same size. In the case of the illustrated example, the peripheral wall of the upper opening hole 7A protrudes below the lower surface of the upper plate 11, and the peripheral wall of the lower opening hole 7A protrudes above the upper surface of the lower plate 12.

各開口穴7Aの底部には、円環状のフランジ15が形成されている。具体的には、上方の開口穴7Aの周壁の下端部には、径方向内側へ延出してフランジ15が設けられる一方、下方の開口穴7Aの周壁の上端部には、径方向内側へ延出してフランジ15が設けられる。ハウジング材4内には、各フランジ15よりも径方向外側に、環状の中空部が形成されており、この中空部が、クランク軸3の偏心軸部8の収容空間9となる。そして、この収容空間9は、一対のフランジ15間の開口部10を介して、周方向に沿って連続的に収容穴7(上下の開口穴7Aとその間を仮想的に接続した空洞部)へ開口している。   An annular flange 15 is formed at the bottom of each opening 7A. Specifically, the lower end portion of the peripheral wall of the upper opening hole 7A extends radially inward to have a flange 15, while the upper end portion of the peripheral wall of the lower opening hole 7A extends radially inward The flange 15 is provided. In the housing member 4, an annular hollow portion is formed radially outward of the respective flanges 15, and the hollow portion becomes an accommodation space 9 of the eccentric shaft portion 8 of the crankshaft 3. And this accommodation space 9 is continuously opened along the circumferential direction via the opening 10 between the pair of flanges 15 to the accommodation hole 7 (a hollow portion virtually connecting the upper and lower opening holes 7A). It is open.

旋回スクロール2は、図2および図3に示すように、基板部16の両面に渦巻き状の旋回ラップ6が設けられた旋回スクロール本体17を備え、この旋回スクロール本体17が、旋回スクロールベース18の片面(ここでは上面)から中央部の受入穴19に着脱可能に取り付けられて構成される。   The orbiting scroll 2 is provided with an orbiting scroll main body 17 in which a spiral orbiting wrap 6 is provided on both sides of a substrate portion 16 as shown in FIGS. 2 and 3. It is detachably attached to the central receiving hole 19 from one side (here, the upper surface).

旋回スクロール本体17は、円板状の基板部16の上面および下面に、これら面と垂直に延出して、一または複数の板状の旋回ラップ6が設けられて構成される。具体的には、基板部16の上面に、上方へ向けて旋回ラップ6が設けられる一方、基板部16の下面に、下方へ向けて旋回ラップ6が設けられる。この際、各旋回ラップ6は、基板部16の中央部から外周部へ向けて、インボリュート曲線の渦巻き状に湾曲して形成される。本実施例では、図2から明らかなとおり、上下の旋回ラップ6は、互いに対応した形状、大きさおよび配置で形成される。   The orbiting scroll main body 17 is configured to have one or a plurality of plate-like orbiting wraps 6 provided on upper and lower surfaces of the disk-like substrate portion 16 so as to extend perpendicularly to these surfaces. Specifically, the turning wrap 6 is provided on the upper surface of the substrate portion 16 upward, and the turning wrap 6 is provided on the lower surface of the substrate portion 16 downward. Under the present circumstances, each turning wrap 6 is curved and formed in the spiral shape of an involute curve toward the outer peripheral part from the center part of the board | substrate part 16. As shown in FIG. In the present embodiment, as is apparent from FIG. 2, the upper and lower pivot wraps 6 are formed in shapes, sizes and arrangements corresponding to each other.

図2に示すように、各旋回ラップ6には、基板部16からの延出先端部(上側の旋回ラップ6の上端部、下側の旋回ラップ6の下端部)に、固定スクロール5の端板20との隙間を埋めるためのチップシール21が、着脱可能に、渦巻きに沿って設けられる。なお、図3では、チップシール21を省略して示している。   As shown in FIG. 2, the end of the fixed scroll 5 is provided at each of the turning wraps 6 at the leading end extending from the base portion 16 (upper end of the upper turning wrap 6, lower end of the lower turning wrap 6). A tip seal 21 for filling the gap with the plate 20 is detachably provided along the spiral. In FIG. 3, the tip seal 21 is omitted.

図3に示すように、基板部16の外周部には、径方向外側への延出片22が、周方向複数箇所に設けられる。本実施例では、隣接して配置された一対の延出片22を一セットとして、このセットが周方向等間隔に複数設けられる。具体的には、一対の延出片22が三セット、120度間隔で、基板部16の外周部に一体形成される。   As shown in FIG. 3, radially outward extending pieces 22 are provided at a plurality of circumferential positions on the outer peripheral portion of the substrate portion 16. In this embodiment, a plurality of sets are provided circumferentially at equal intervals, with a pair of extension pieces 22 arranged adjacent to each other as one set. Specifically, three sets of extension pieces 22 are integrally formed on the outer peripheral portion of the substrate portion 16 at an interval of 120 degrees.

各延出片22は、上面が基板部16と連続的な板状に形成され、図2の右側に示すように、基板部16よりもやや薄く形成されている。そして、図3に示すように、各延出片22の板面には、基板部16の周方向へ離隔して、それぞれ二つのボルト挿通穴23が上下に貫通して形成されている。また、基板部16の略径方向に対向して、二つの延出片22には、後述するロックピン24がはめ込まれるピン穴25も形成されている。   Each of the extension pieces 22 is formed in a plate shape whose upper surface is continuous with the substrate portion 16 and is formed slightly thinner than the substrate portion 16 as shown on the right side of FIG. As shown in FIG. 3, two bolt insertion holes 23 are formed vertically through the plate surface of each of the extension pieces 22 so as to be separated in the circumferential direction of the substrate portion 16. Further, pin holes 25 into which lock pins 24 described later are fitted are also formed in the two extending pieces 22 so as to face the substrate portion 16 in the substantially radial direction.

旋回スクロールベース18は、平面視において、たとえば略円形状でもよいが、本実施例では図3に示すように、略三角形状に形成されている。いずれにしても、旋回スクロールベース18の中央部には、旋回スクロール本体17の基板部16を受け入れる受入穴19が貫通形成されている。   The orbiting scroll base 18 may have, for example, a substantially circular shape in a plan view, but is formed in a substantially triangular shape as shown in FIG. 3 in the present embodiment. In any case, in the central portion of the orbiting scroll base 18, a receiving hole 19 for receiving the substrate portion 16 of the orbiting scroll main body 17 is formed to penetrate.

後述するように、旋回スクロール本体17から旋回スクロールベース18への伝熱を防止する場合、受入穴19の内径は基板部16の外径よりも設定寸法だけ大きい。その場合、旋回スクロールベース18の受入穴19には、旋回スクロール本体17の基板部16が、受入穴19の内周面と基板部16の外周面との間に隙間をあけてはめ込まれる。   As described later, when heat transfer from the orbiting scroll main body 17 to the orbiting scroll base 18 is prevented, the inner diameter of the receiving hole 19 is larger than the outer diameter of the substrate portion 16 by the set dimension. In that case, the substrate portion 16 of the orbiting scroll main body 17 is inserted into the receiving hole 19 of the orbiting scroll base 18 with a gap between the inner peripheral surface of the receiving hole 19 and the outer peripheral surface of the substrate portion 16.

旋回スクロールベース18には、受入穴19の周囲に、旋回スクロール本体17の延出片22を受け入れる凹部26が、受入穴19の内周壁を切り欠くようにして、上方へ開口して形成されている。この凹部26の底面は、受入穴19の軸方向中央部に配置される。旋回スクロールベース18の凹部26に旋回スクロール本体17の延出片22をはめ込みつつ、旋回スクロールベース18の受入穴19に旋回スクロール本体17の基板部16をはめ込むことができる。   In the orbiting scroll base 18, a recess 26 for receiving the extending piece 22 of the orbiting scroll main body 17 is formed around the receiving hole 19 so as to cut out the inner peripheral wall of the receiving hole 19 and formed upward. There is. The bottom surface of the recess 26 is disposed at the axial center of the receiving hole 19. The base portion 16 of the orbiting scroll main body 17 can be inserted into the receiving hole 19 of the orbiting scroll base 18 while the extension piece 22 of the orbiting scroll main body 17 is fitted into the recess 26 of the orbiting scroll base 18.

旋回スクロールベース18の各凹部26の底面には、旋回スクロール本体17の延出片22に形成したボルト挿通穴23と対応して、ネジ穴27が形成されている。また、受入穴19の略径方向に対向した二箇所において、凹部26の底面には、ロックピン24が上方へ突出して設けられる。従って、旋回スクロールベース18の凹部26のロックピン24に、旋回スクロール本体17の延出片22のピン穴25をはめ込むことで、旋回スクロールベース18に対する旋回スクロール本体17の周方向の位置決めを図ることができる。そして、延出片22のボルト挿通穴23を介して、凹部26のネジ穴27に、ボルト28をねじ込むことで、旋回スクロール本体17を旋回スクロールベース18に着脱可能に固定することができる。但し、ロックピン24およびピン穴25は、場合により設置を省略可能である。   Screw holes 27 are formed on the bottom surface of each recess 26 of the orbiting scroll base 18 in correspondence with the bolt insertion holes 23 formed in the extending piece 22 of the orbiting scroll main body 17. Further, lock pins 24 are provided on the bottom surface of the recess 26 so as to protrude upward at two locations facing in the substantially radial direction of the receiving hole 19. Therefore, by circumferentially positioning the orbiting scroll main body 17 with respect to the orbiting scroll base 18 by inserting the pin holes 25 of the extension piece 22 of the orbiting scroll main body 17 into the lock pins 24 of the recess 26 of the orbiting scroll base 18. Can. The orbiting scroll main body 17 can be detachably fixed to the orbiting scroll base 18 by screwing the bolt 28 into the screw hole 27 of the recess 26 through the bolt insertion hole 23 of the extension piece 22. However, the lock pin 24 and the pin hole 25 can be omitted if necessary.

詳細は後述するが、旋回スクロールベース18の三つの角部には、それぞれクランク軸3の偏心軸部8に旋回スクロールベース18を保持するために、旋回軸受29が設けられる(図2,図5)。この旋回軸受29の保護(より具体的にはグリース切れの防止)のために、旋回スクロール本体17から旋回スクロールベース18への伝熱を防止するのが好ましい。そのために、図3に示すように、旋回スクロール本体17と旋回スクロールベース18とは、直接接触しないように、第一の中間材30を介して重ね合わされるのが好ましい。   Although details will be described later, at three corners of the orbiting scroll base 18, orbiting bearings 29 are provided to hold the orbiting scroll base 18 on the eccentric shaft 8 of the crankshaft 3 (FIGS. 2 and 5). ). It is preferable to prevent heat transfer from the orbiting scroll main body 17 to the orbiting scroll base 18 in order to protect the orbiting bearing 29 (more specifically, to prevent grease breakage). For that purpose, as shown in FIG. 3, the orbiting scroll main body 17 and the orbiting scroll base 18 are preferably overlapped via the first intermediate member 30 so as not to be in direct contact with each other.

本実施例では、延出片22の下面と凹部26の底面との間に、ワッシャ状の中間材30を介在させている。つまり、旋回スクロールベース18に旋回スクロール本体17を固定するためのボルト28は、旋回スクロール本体17の延出片22のボルト挿通穴23と、中間材30の穴とを介した後、旋回スクロールベース18のネジ穴27にねじ込まれる。   In the present embodiment, a washer-like intermediate material 30 is interposed between the lower surface of the extension piece 22 and the bottom surface of the recess 26. That is, the bolt 28 for fixing the orbiting scroll main body 17 to the orbiting scroll base 18 passes through the bolt insertion hole 23 of the extension piece 22 of the orbiting scroll main body 17 and the hole of the intermediate member 30, and then the orbiting scroll base Screwed into 18 screw holes 27.

図示例では、旋回スクロール本体17は、旋回スクロールベース18に対し、12本のボルト28で固定されるが、その内、半数の箇所で、中間材30は断熱材30Aとされ、残り半分の箇所で、中間材30はスペーサ30Bとされる。具体的には、略三角形状の旋回スクロールベース18の各角部に対応して配置される一対の凹部26と、これに取り付けられる一対の延出片22との間には、受入穴19の周方向へ沿って、たとえば、スペーサ30B、断熱材30A、断熱材30Aおよびスペーサ30Bの順で、中間材30が設けられる。   In the illustrated example, the orbiting scroll main body 17 is fixed to the orbiting scroll base 18 by 12 bolts 28. Among them, the intermediate material 30 is the heat insulating material 30A at half of the locations and the other half of the locations. Then, the intermediate material 30 is made into the spacer 30B. Specifically, a receiving hole 19 is formed between a pair of recesses 26 arranged corresponding to each corner of the substantially triangular turning scroll base 18 and a pair of extension pieces 22 attached thereto. Intermediate material 30 is provided along the circumferential direction, for example, in the order of spacer 30B, heat insulator 30A, heat insulator 30A and spacer 30B.

なお、本実施例では、断熱材30Aもスペーサ30Bも、互いに略同一の形状および大きさとされるが、場合により異なってもよい。断熱材30Aの厚みや硬さに応じたスペーサ30Bを用いることで、断熱材30Aの材料選定が容易となる。また、後述するようにスペーサ30Bを金属材料から形成すれば、厚み精度を出しやすく、ボルト28による締め付け荷重による変形も抑えられる。凹部26と延出片22との間に断熱材30Aだけでなく金属製スペーサ30Bも挟み込むことで、旋回スクロールベース18に対する旋回スクロール本体17の設置高さを所定に維持できるから、旋回スクロール2と固定スクロール5との上下方向の配置が所定に定まり、組立後のチップシール21,51の箇所でのクリアランス変動が抑えられ、流体漏れを防止することができる。   In the present embodiment, both the heat insulating material 30A and the spacer 30B have substantially the same shape and size as each other, but may differ depending on the case. By using the spacer 30B according to the thickness and hardness of the heat insulating material 30A, material selection of the heat insulating material 30A is facilitated. Further, as described later, if the spacer 30B is formed of a metal material, thickness accuracy can be easily obtained, and deformation due to a tightening load by the bolt 28 can be suppressed. Since the installation height of the orbiting scroll main body 17 with respect to the orbiting scroll base 18 can be maintained at a predetermined level by sandwiching not only the heat insulating material 30A but also the metal spacer 30B between the recess 26 and the extension piece 22, the orbiting scroll 2 and The arrangement in the vertical direction with the fixed scroll 5 is determined in a predetermined manner, and the variation in the clearance at the tip seal 21 or 51 after assembly can be suppressed, and fluid leakage can be prevented.

いずれにしても、中間材30は、旋回スクロールベース18よりも熱伝導率の低い材質から形成される。その点からいうと、中間材30が前述したスペーサ30Bである場合も、そのスペーサ30Bは一種の断熱材としても機能する。本実施例では、旋回スクロール本体17および旋回スクロールベース18は、軽量なアルミニウム合金から形成されるが、中間材30は、たとえばセラミックもしくは合成樹脂製の断熱材30A、またはステンレス製のスペーサ30Bとされる。そして、前述したように、旋回スクロールベース18の受入穴19には、旋回スクロール本体17の基板部16が、受入穴19の内周面と基板部16の外周面との間に隙間をあけてはめ込まれる。また、旋回スクロールベース18の凹部26と旋回スクロール本体17の延出片22とは、凹部26の底面と延出片22の下面とが中間材30を介して直接接触しないだけでなく、延出片22よりも一回り大きく凹部26が形成されることで、凹部26の側面と延出片22の外縁とも直接接触しない。さらに、旋回スクロールベース18に旋回スクロール本体17を固定するのに用いるボルト28の他、好ましくはロックピン24も、旋回スクロールベース18(アルミニウム合金)よりも熱伝導率の低い材質(ここではステンレス)から形成されている。このようにして、旋回スクロール本体17から旋回スクロールベース18への伝熱を防止して、旋回軸受29の保護を図ることができる。   In any case, the intermediate material 30 is formed of a material having a thermal conductivity lower than that of the orbiting scroll base 18. From this point of view, even when the intermediate material 30 is the spacer 30B described above, the spacer 30B also functions as a kind of heat insulating material. In this embodiment, the orbiting scroll main body 17 and the orbiting scroll base 18 are formed of a lightweight aluminum alloy, but the intermediate member 30 is, for example, a heat insulator 30A made of ceramic or synthetic resin or a spacer 30B made of stainless steel. Ru. Then, as described above, in the receiving hole 19 of the orbiting scroll base 18, the base portion 16 of the orbiting scroll main body 17 opens a gap between the inner peripheral surface of the receiving hole 19 and the outer peripheral surface of the base portion 16. Be fitted. Further, the recess 26 of the orbiting scroll base 18 and the extending piece 22 of the orbiting scroll main body 17 not only do not directly contact the bottom surface of the recess 26 and the lower surface of the extending piece 22 via the intermediate member 30, but also extend By forming the recess 26 one size larger than the piece 22, the side surface of the recess 26 and the outer edge of the extending piece 22 are not in direct contact with each other. Furthermore, in addition to the bolt 28 used to fix the orbiting scroll main body 17 to the orbiting scroll base 18, preferably also the lock pin 24 is a material having a lower thermal conductivity than the orbiting scroll base 18 (aluminum alloy) (stainless steel here) It is formed of Thus, the heat transfer from the orbiting scroll main body 17 to the orbiting scroll base 18 can be prevented, and the orbiting bearing 29 can be protected.

ところで、旋回スクロールベース18の受入穴19に、旋回スクロール本体17の基板部16を、隙間をあけてはめ込む場合、旋回スクロールベース18に対する旋回スクロール本体17の径方向の位置決めを次のようにして行うのが好ましい。すなわち、受入穴19の周側壁には、好ましくは周方向等間隔で、周方向三箇所以上に、受入穴19内へ先端部を突出させて支持材(31)が設けられる。本実施例では、略三角形状の旋回スクロールベース18には、三つの端辺の各中央部に、径方向へ貫通してネジ穴32が形成され、そのネジ穴32に支持材としてのイモネジ31(たとえば六角穴付き止めネジ)がねじ込まれる。そして、イモネジ31の先端部は、受入穴19の周側壁から内側へ突出する。イモネジ31の先端部を、旋回スクロール本体17の基板部16の外周部に当接して、基板部16を保持(チャッキング)することで、受入穴19に対する基板部16の径方向の位置決めを行うことができる。ネジ穴32に対してイモネジ31を進退させることで、受入穴19に対する基板部16の位置を調整することができる。また、所望により、接着剤を用いて、旋回スクロールベース18に対しイモネジ31を固定してもよい。受入穴19に対する基板部16の位置をイモネジ31で確定後は、イモネジ31の位置は固定しつつ、旋回スクロールベース18に対し旋回スクロール本体17を軸方向(基板部16の板面と垂直方向)に着脱することができる。旋回スクロール本体17から旋回スクロールベース18への伝熱を防止するために、イモネジ31も、旋回スクロールベース18よりも熱伝導率の低い材質から形成されるのが好ましく、本実施例ではステンレスから形成されている。なお、このような構成を採用する場合、前述したロックピン24とピン穴25とは、隙間嵌めにてはまり合うよう構成されている。   When the base portion 16 of the orbiting scroll main body 17 is inserted into the receiving hole 19 of the orbiting scroll base 18 with a gap, the positioning of the orbiting scroll main body 17 with respect to the orbiting scroll base 18 in the radial direction is performed as follows. Is preferred. That is, at the circumferential side wall of the receiving hole 19, preferably at equal intervals in the circumferential direction, the support member (31) is provided by projecting the tip portion into the receiving hole 19 at three or more places in the circumferential direction. In the present embodiment, a screw hole 32 is formed in the central portion of each of the three end sides of the substantially triangular orbiting scroll base 18 in the radial direction, and a screw 31 as a supporting material is formed in the screw hole 32. Screw in (eg hex socket set screw). The distal end of the thumbscrew 31 projects inward from the circumferential wall of the receiving hole 19. The tip end portion of the thumbscrew 31 abuts on the outer peripheral portion of the base portion 16 of the orbiting scroll main body 17 to hold (chuck) the base portion 16, thereby positioning the base portion 16 in the radial direction with respect to the receiving hole 19. be able to. The position of the substrate portion 16 with respect to the receiving hole 19 can be adjusted by advancing and retracting the screw 31 with respect to the screw hole 32. Further, if desired, an adhesive may be used to fix the anchor screw 31 to the orbiting scroll base 18. After the position of the base plate portion 16 with respect to the receiving hole 19 is determined by the imo screw 31, the position of the inner screw 31 is fixed, and the orbiting scroll main body 17 is axially oriented with respect to the orbiting scroll base 18 (vertical direction to the plate surface of the board portion 16) It can be attached and detached. In order to prevent heat transfer from the orbiting scroll main body 17 to the orbiting scroll base 18, the immo screw 31 is also preferably formed of a material having a thermal conductivity lower than that of the orbiting scroll base 18, and is formed of stainless steel in this embodiment. It is done. In addition, when employ | adopting such a structure, the lock pin 24 and the pin hole 25 which were mentioned above are comprised so that a clearance fit may fit.

旋回スクロールベース18の外周部には、周方向等間隔の三箇所に、クランク軸3への軸受取付穴33が形成されている。本実施例では、旋回スクロールベース18は、平面視で略三角形状とされるが、その三つの角部に、軸受取付穴33が上下に貫通して形成されている。各軸受取付穴33は、段付き穴とされ、上部に大径穴33a、下部に小径穴33bが配置されている。   In the outer peripheral portion of the orbiting scroll base 18, bearing mounting holes 33 to the crankshaft 3 are formed at three places at equal intervals in the circumferential direction. In the present embodiment, the orbiting scroll base 18 is substantially triangular in plan view, but the bearing mounting holes 33 are formed vertically through the three corner portions. Each bearing mounting hole 33 is a stepped hole, and a large diameter hole 33a is disposed at the top and a small diameter hole 33b is disposed at the bottom.

旋回スクロール2は、ハウジング材4の収容穴7に旋回ラップ6を配置した状態で、収容穴7の軸線と垂直に基板部16および旋回スクロールベース18が配置される。この際、旋回スクロールベース18は、ハウジング材4のフランジ15間の開口部10を介して、収容穴7より外方へ延出する。これにより、旋回スクロールベース18の各軸受取付穴33は、ハウジング材4のフランジ15よりも径方向外側に配置される。そして、軸受取付穴33に取り付けられる旋回軸受29を介して、旋回スクロール2はクランク軸3に保持される。この保持構造については、後述する。なお、図1に示すように、クランク軸3は、ハウジング材4の周方向等間隔の三箇所に設けられ、本実施例では互いに同一構造である。また、図2に示すように、各クランク軸3は、その軸線を上下方向に沿って配置される。この際、各クランク軸3は、ハウジング材4の中空部を上下に貫通するよう設けられる。   In the orbiting scroll 2, in a state where the orbiting wrap 6 is disposed in the accommodation hole 7 of the housing material 4, the substrate portion 16 and the orbiting scroll base 18 are disposed perpendicular to the axis of the accommodation hole 7. At this time, the orbiting scroll base 18 extends outward from the accommodation hole 7 through the opening 10 between the flanges 15 of the housing member 4. Thus, each bearing mounting hole 33 of the orbiting scroll base 18 is disposed radially outward of the flange 15 of the housing member 4. The orbiting scroll 2 is held by the crankshaft 3 via the orbiting bearing 29 attached to the bearing attachment hole 33. The holding structure will be described later. In addition, as shown in FIG. 1, the crankshaft 3 is provided in three places of the circumferential direction equal intervals of the housing material 4, and it is mutually the same structure in a present Example. Moreover, as shown in FIG. 2, each crankshaft 3 is arrange | positioned along the up-down direction for the axis line. Under the present circumstances, each crankshaft 3 is provided so that the hollow part of the housing material 4 may be penetrated up and down.

図2(特に左側)および図4に示すように、各クランク軸3は、同一軸線上に配置された主軸部34,35間に、偏心軸部8が偏心して設けられる。本実施例では、下側の主軸部35は、下方へ行くに従って段階的に縮径して、大径部35a、中径部35bおよび小径部35cに分けられる。また、偏心軸部8の下端部には、拡径部8aが同心に形成されている。   As shown in FIG. 2 (especially on the left side) and FIG. 4, each crankshaft 3 is provided with an eccentric shaft portion 8 between the main shaft portions 34 and 35 disposed on the same axis eccentrically. In the present embodiment, the lower main shaft portion 35 is gradually reduced in diameter as it goes downward, and is divided into a large diameter portion 35a, an intermediate diameter portion 35b and a small diameter portion 35c. Further, at the lower end portion of the eccentric shaft portion 8, an enlarged diameter portion 8a is formed concentrically.

各クランク軸3は、偏心軸部8を挟んだ両側の主軸部34,35において、ハウジング材4の上板11および下板12に回転自在に保持される。本実施例では、上方の主軸部34は、上軸受36を介してハウジング材4の上板11に回転自在に保持され、下方の主軸部35の中径部35bは、下軸受37を介してハウジング材4の下板12に回転自在に保持される。   Each crankshaft 3 is rotatably held by the upper plate 11 and the lower plate 12 of the housing member 4 at the main shaft portions 34 and 35 on both sides of the eccentric shaft portion 8. In the present embodiment, the upper main shaft portion 34 is rotatably held by the upper plate 11 of the housing member 4 via the upper bearing 36, and the middle diameter portion 35b of the lower main shaft portion 35 is via the lower bearing 37. It is rotatably held by the lower plate 12 of the housing member 4.

各クランク軸3には、偏心軸部8を挟んだ両側の主軸部34,35の内、一方の主軸部(図2において下方の主軸部)35の軸方向中途部に第一段部3aが設けられる。具体的には、下方の主軸部35は、前述したように段付き棒状に形成されており、大径部35aと中径部35bとの段付き部(大径部35aの下面)が第一段部3aとされる。この第一段部3aには、下軸受37の内輪の上端面が当接される。   In each crankshaft 3, a first step portion 3a is provided at an axial midway portion of one main shaft portion (the lower main shaft portion in FIG. 2) of the main shaft portions 34, 35 on both sides sandwiching the eccentric shaft portion 8. Provided. Specifically, the lower main shaft portion 35 is formed in a stepped rod shape as described above, and the stepped portion (the lower surface of the large diameter portion 35a) of the large diameter portion 35a and the medium diameter portion 35b is the first It is referred to as a step 3a. The upper end surface of the inner ring of the lower bearing 37 is in contact with the first step 3a.

各クランク軸3には、偏心軸部8の内、軸方向一端部(図2において下端部)に、第二段部3bが設けられる。具体的には、偏心軸部8は、前述したように下端部に拡径部8aが設けられており、その拡径部8aとの間の段付き部(拡径部8aの上面)が第二段部3bとされる。この第二段部3bには、旋回軸受29の内輪の下端面が当接される。なお、偏心軸部8に設ける旋回軸受29は、単数でも複数でもよく、複数の場合、最も下方に配置される旋回軸受29の内輪の下端面が、第二段部3bに当接される。図示例では、偏心軸部8には、二つの旋回軸受29が、上下に重ね合わされて設置される。   In each crankshaft 3, a second step 3 b is provided at one axial end (lower end in FIG. 2) of the eccentric shaft 8. Specifically, the eccentric shaft portion 8 is provided with the enlarged diameter portion 8a at the lower end portion as described above, and the stepped portion (upper surface of the enlarged diameter portion 8a) with the enlarged diameter portion 8a is the first The two-stage portion 3b is used. The lower end surface of the inner ring of the turning bearing 29 is in contact with the second step 3b. The number of the pivot bearings 29 provided on the eccentric shaft portion 8 may be one or more, and in the case of a plurality, the lower end surface of the inner ring of the pivot bearing 29 disposed at the lowermost end is in contact with the second step 3b. In the illustrated example, the two pivot bearings 29 are installed on the eccentric shaft 8 so as to be stacked one on top of the other.

ハウジング材4の上板11および下板12には、クランク軸3の設置位置と対応した周方向三箇所において、上下に貫通して軸取付穴38,39が形成されている。ハウジング材4の上板11の軸取付穴38は、段付き穴に形成されており、下方に小径穴38a、上方に大径穴38bが形成されている。ハウジング材4の下板12の軸取付穴39も、段付き穴に形成されており、上方に小径穴39a、下方に大径穴39bが形成されている。   Shaft mounting holes 38 and 39 are formed on the upper plate 11 and the lower plate 12 of the housing member 4 at three locations in the circumferential direction corresponding to the installation position of the crankshaft 3. The shaft mounting hole 38 of the upper plate 11 of the housing member 4 is formed in a stepped hole, and a small diameter hole 38a is formed below and a large diameter hole 38b is formed above. The shaft mounting hole 39 of the lower plate 12 of the housing member 4 is also formed in a stepped hole, and a small diameter hole 39a is formed above and a large diameter hole 39b is formed below.

上軸受36および下軸受37は、本実施例では、いずれも転がり軸受により構成される。転がり軸受は、周知のとおり、同心円状に配置された略円筒状の内輪と外輪との間に、その周方向へ配列されて多数の転動体が保持されて構成される。これにより、転がり軸受は、内輪と外輪とが転動体を介して回転自在とされる。なお、内輪と外輪とを併せて、軌道輪という。また、転動体は、ここでは玉(球体)であるが、場合によりコロ(円柱体)であってもよい。   The upper bearing 36 and the lower bearing 37 are both configured by rolling bearings in this embodiment. As is well known, the rolling bearing is configured by being arranged in the circumferential direction between a substantially cylindrical inner ring and an outer ring arranged concentrically and holding a large number of rolling elements. As a result, in the rolling bearing, the inner ring and the outer ring are made rotatable via the rolling elements. The inner ring and the outer ring are collectively referred to as a bearing ring. In addition, although the rolling elements here are balls (spherical bodies), they may be rollers (cylindrical bodies) as the case may be.

ハウジング材4の下板12への下軸受37の固定は、次のように行われる。すなわち、下板12の軸取付穴39の小径穴39aと大径穴39bとの段付き部(大径穴39bの上面)に外輪の上端面が当接するまで、大径穴39bに下軸受37の外輪を圧入する。そして、円環状の留めリング40を下板12の下面に重ね合わせてボルト41で固定する。これにより、下軸受37は、外輪が、軸取付穴39の段付き部と留めリング40との間で挟み込まれて固定される。   Fixing of the lower bearing 37 to the lower plate 12 of the housing member 4 is performed as follows. That is, the lower bearing 37 is fixed to the large diameter hole 39b until the upper end face of the outer ring abuts on the stepped portion (upper surface of the large diameter hole 39b) of the small diameter hole 39a and the large diameter hole 39b of the shaft mounting hole 39 of the lower plate 12. Press-fit the outer ring. Then, the annular retaining ring 40 is superimposed on the lower surface of the lower plate 12 and fixed by the bolt 41. As a result, the lower bearing 37 is fixed by pinching the outer ring between the stepped portion of the shaft mounting hole 39 and the retaining ring 40.

下軸受37の内輪には、下方の主軸部35の中径部35bが圧入される。すなわち、第一段部3aに下軸受37の内輪の上端面が当接するまで、下軸受37の内輪に主軸部35の中径部35bを圧入する。そして、中径部35bの下端部はネジ部とされているので、そのネジ部に第一の留めナット42をねじ込む。これにより、下軸受37は、内輪が、第一段部3aと留めナット42との間で挟み込まれて固定される。   The middle diameter portion 35 b of the lower main shaft portion 35 is press-fitted to the inner ring of the lower bearing 37. That is, the middle diameter portion 35b of the main shaft portion 35 is press-fit into the inner ring of the lower bearing 37 until the upper end surface of the inner ring of the lower bearing 37 abuts on the first step 3a. And since the lower end part of middle diameter part 35b is made into the screw part, the 1st retaining nut 42 is screwed in the screw part. Thus, the lower bearing 37 has the inner ring sandwiched and fixed between the first step 3 a and the retaining nut 42.

ハウジング材4の上板11への上軸受36の固定は、次のように行われる。すなわち、上軸受36は外輪が軸受ケース43に保持され、上板11の上面に軸受ケース43のフランジ下端面が当接するまで、大径穴38bに軸受ケース43がはめ込まれる。そして、軸受ケース43のフランジを上板11の上面にボルト44で固定する。一方、上軸受36の内輪には、上方の主軸部34が圧入される。   Fixing of the upper bearing 36 to the upper plate 11 of the housing member 4 is performed as follows. That is, in the upper bearing 36, the outer ring is held by the bearing case 43, and the bearing case 43 is fitted into the large diameter hole 38b until the lower surface of the flange of the bearing case 43 abuts on the upper surface of the upper plate 11. Then, the flange of the bearing case 43 is fixed to the upper surface of the upper plate 11 with a bolt 44. On the other hand, the upper main shaft portion 34 is press-fitted to the inner ring of the upper bearing 36.

三本のクランク軸3は、偏心軸部8の位置を揃えて(つまり位相を揃えて)、回転同期機構45により同期回転する。回転同期機構45は、歯車を用いてもよいが、本実施例ではタイミングベルト46を用いている。具体的には、各クランク軸3の下方の主軸部35(小径部35c)には、歯付きプーリ47が固定されており、これら歯付きプーリ47間をタイミングベルト46が掛け回されている。この際、図1に示すように、タイミングベルト46は、テンションローラ48にも引っ掛けられており、テンションローラ48の位置(収容穴7の径方向に対する位置)を調整することで、タイミングベルト46の張力を調整可能とされる。   The three crankshafts 3 are synchronously rotated by the rotation synchronization mechanism 45 with the positions of the eccentric shaft portions 8 aligned (that is, the phases aligned). The rotation synchronization mechanism 45 may use a gear, but in the present embodiment, a timing belt 46 is used. Specifically, a toothed pulley 47 is fixed to the lower main shaft portion 35 (small diameter portion 35c) of each crankshaft 3, and a timing belt 46 is wound around the toothed pulley 47. At this time, as shown in FIG. 1, the timing belt 46 is also hooked to the tension roller 48, and by adjusting the position of the tension roller 48 (the position with respect to the radial direction of the accommodation hole 7), The tension can be adjusted.

なお、三本のクランク軸3の内、一本(本実施例では図1において右下のクランク軸)は、外部から供給動力が入力される(または外部へ回収動力を出力する)駆動クランク軸3Aとされ、残り二本は、そのような入力(または出力)を直接には行わない従動クランク軸3Bとされる。詳細は、後述するが、スクロール流体機械1が空気圧縮機の場合、駆動クランク軸3Aに外部から供給動力が与えられ(つまり動力が入力され)、それに伴い、回転同期機構45を介して従動クランク軸3Bも回転させつつ、旋回スクロール2を旋回させる。一方、スクロール流体機械1が蒸気膨張機の場合、供給される蒸気により旋回スクロール2を旋回させ、回転同期機構45を介して各クランク軸3を回転させて、駆動クランク軸3Aに回収動力が与えられる(つまり動力が出力される)。   Note that one of the three crankshafts 3 (the crankshaft at the lower right in FIG. 1 in the present embodiment) is a drive crankshaft to which supply power is input from the outside (or output recovery power to the outside) The remaining two are 3A, and the other two are driven crankshafts 3B that do not directly perform such input (or output). Although the details will be described later, when the scroll fluid machine 1 is an air compressor, the supply power is externally supplied to the drive crankshaft 3A (that is, the power is input), and accordingly, the driven crank is rotated via the rotation synchronization mechanism 45. While rotating the shaft 3B, the orbiting scroll 2 is turned. On the other hand, when the scroll fluid machine 1 is a steam expander, the orbiting scroll 2 is swirled by the supplied steam, and the crankshafts 3 are rotated via the rotation synchronization mechanism 45 to give the recovery crankshaft to the drive crankshaft 3A. Power (that is, power is output).

各クランク軸3には、旋回スクロール2の円滑な回転のために、ウェイトバランサ49が設けられる。本実施例では、上側の主軸部34の下端部と、下側の主軸部35の大径部35aの上端部とに、それぞれウェイトバランサ49が設けられる。   Each crankshaft 3 is provided with a weight balancer 49 for smooth rotation of the orbiting scroll 2. In the present embodiment, weight balancers 49 are respectively provided at the lower end portion of the upper main shaft portion 34 and the upper end portion of the large diameter portion 35 a of the lower main shaft portion 35.

各固定スクロール5は、円板状の端板20の片面に、その板面と垂直に、一または複数の板状の固定ラップ50が設けられている。具体的には、図2において、上側の固定スクロール5は、端板20の下面に、下方へ向けて固定ラップ50が設けられており、下側の固定スクロール5は、端板20の上面に、上方へ向けて固定ラップ50が設けられている。この際、固定ラップ50は、旋回ラップ6と対応した個数、形状および大きさで設けられ、端板20の中央部から外周部へ向けて、インボリュート曲線の渦巻き状に湾曲して形成されている。各固定ラップ50には、端板20からの延出先端部(上側の固定ラップ50の下端部、下側の固定ラップ50の上端部)に、旋回スクロール2の基板部16との隙間を埋めるためのチップシール51が、着脱可能に、渦巻きに沿って設けられている。   Each fixed scroll 5 is provided with one or more plate-shaped fixed wraps 50 on one side of the disk-shaped end plate 20 perpendicularly to the plate surface. Specifically, in FIG. 2, the upper fixed scroll 5 is provided with a fixed wrap 50 downward on the lower surface of the end plate 20, and the lower fixed scroll 5 is provided on the upper surface of the end plate 20. The fixing wrap 50 is provided upward. At this time, the fixing wrap 50 is provided in the number, shape and size corresponding to the turning wrap 6 and formed in a spiral shape of an involute curve from the center to the outer periphery of the end plate 20 . In each fixed wrap 50, the gap between the end portion 20 extending from the end plate 20 (the lower end of the upper fixed wrap 50, the upper end of the lower fixed wrap 50) and the base portion 16 of the orbiting scroll 2 is filled. A tip seal 51 is detachably provided along the spiral.

各固定スクロール5には、固定ラップ50を取り囲むように、円筒状の外周ラップ52が設けられている。具体的には、図2において、上側の固定スクロール5は、端板20の下面に、下方へ向けて外周ラップ52が設けられており、下側の固定スクロール5は、端板20の上面に、上方へ向けて外周ラップ52が設けられている。外周ラップ52の高さ(端板20からの延出寸法)は、固定ラップ50の高さ(端板20からの延出寸法)と略対応している。各外周ラップ52には、端板20からの延出先端部(上側の外周ラップ52の下端部、下側の外周ラップ52の上端部)に、一または複数の環状の外部シール52Aが、着脱可能に、周方向に沿って設けられている。   Each fixed scroll 5 is provided with a cylindrical outer peripheral wrap 52 so as to surround the fixed wrap 50. Specifically, in FIG. 2, the upper fixed scroll 5 is provided with an outer peripheral wrap 52 downward on the lower surface of the end plate 20, and the lower fixed scroll 5 is provided on the upper surface of the end plate 20. The circumferential wrap 52 is provided upward. The height (extending dimension from the end plate 20) of the outer circumferential wrap 52 substantially corresponds to the height (extending dimension from the end plate 20) of the fixed wrap 50. In each of the outer peripheral wraps 52, one or more annular outer seals 52A are attached to and removed from the tip end extended from the end plate 20 (the lower end of the upper outer peripheral wrap 52, the upper end of the lower outer peripheral wrap 52) Possibly, it is provided along the circumferential direction.

各固定スクロール5は、固定ラップ50を旋回ラップ6と噛み合わせた状態で、ハウジング材4の上下に着脱可能に設けられる。具体的には、上側の固定スクロール5は、ハウジング材4の上側のフランジ15の上面に、端板20の外周部が重ね合わされて、ボルト53により着脱可能に固定される。また、下側の固定スクロール5は、ハウジング材4の下側のフランジ15の下面に、端板20の外周部が重ね合わされて、ボルト53により着脱可能に固定される。なお、ハウジング材4のフランジ15には、周方向複数箇所にロックピン55が設けられており、このロックピン55が固定スクロール5の端板20に設けたピン穴にはめ込まれて、ハウジング材4に対する固定スクロール5の周方向の位置決めがなされる。   Each fixed scroll 5 is detachably provided above and below the housing member 4 in a state in which the fixed wrap 50 is engaged with the turning wrap 6. Specifically, the outer periphery of the end plate 20 is superimposed on the upper surface of the upper flange 15 of the housing member 4 in the upper fixed scroll 5, and the upper fixed scroll 5 is detachably fixed by a bolt 53. The lower fixed scroll 5 has the outer peripheral portion of the end plate 20 superimposed on the lower surface of the lower flange 15 of the housing member 4 and is detachably fixed by a bolt 53. Note that lock pins 55 are provided at a plurality of locations in the circumferential direction on the flange 15 of the housing member 4, and the lock pins 55 are inserted into pin holes provided in the end plate 20 of the fixed scroll 5. Positioning of the fixed scroll 5 with respect to the circumferential direction is performed.

旋回スクロール2の場合と同様、固定スクロール5についても、ハウジング材4に設けた上軸受36および下軸受37の保護(より具体的にはグリース切れの防止)のために、固定スクロール5からハウジング材4への伝熱を防止するのが好ましい。そのために、図2および図4に示すように、固定スクロール5とハウジング材4とは、直接接触しないように、第二の中間材54を介して重ね合わされるのが好ましい。   As in the case of the orbiting scroll 2, the fixed scroll 5 is also provided with the housing material from the fixed scroll 5 for protection of the upper bearing 36 and the lower bearing 37 provided in the housing material 4 (more specifically, prevention of grease breakage). Preferably, heat transfer to 4 is prevented. For that purpose, as shown in FIGS. 2 and 4, it is preferable that the fixed scroll 5 and the housing member 4 be overlapped via the second intermediate member 54 so as not to be in direct contact with each other.

具体的には、ハウジング材4のフランジ15と固定スクロール5の端板20とを、中間材54を介して重ね合わさせればよい。この中間材54は、固定スクロール5の端板20をハウジング材4のフランジ15に固定するためのボルト53が通されるワッシャ状でもよいし、ハウジング材4のフランジ15の周方向全体に重ね合わされる円環状でもよい。また、旋回スクロール2の場合と同様、中間材54として、断熱材とスペーサとを組み合わせてもよい。いずれにしても、中間材54は、ハウジング材4よりも熱伝導率の低い材質から形成される。   Specifically, the flange 15 of the housing member 4 and the end plate 20 of the fixed scroll 5 may be overlapped via the intermediate member 54. The intermediate member 54 may be in the form of a washer through which a bolt 53 for fixing the end plate 20 of the fixed scroll 5 to the flange 15 of the housing member 4 passes, or may be overlapped over the entire circumferential direction of the flange 15 of the housing member 4 It may be annular. Further, as in the case of the orbiting scroll 2, a heat insulating material and a spacer may be combined as the intermediate material 54. In any case, the intermediate material 54 is formed of a material having a thermal conductivity lower than that of the housing material 4.

そして、ハウジング材4の開口穴7Aには、固定スクロール5の端板20が、開口穴7Aの内周面と端板20の外周面との間に隙間をあけてはめ込まれる。また、ハウジング材4のフランジ15の箇所でも、固定スクロール5の外周ラップ52が、フランジ15の内周面と外周ラップ52の外周面との間に隙間をあけてはめ込まれる。さらに、ハウジング材4に固定スクロール5を固定するのに用いるボルト53の他、好ましくはロックピン55も、ハウジング材4よりも熱伝導率の低い材質(ここではステンレス)から形成されるのがよい。このようにして、固定スクロール5からハウジング材4への伝熱を防止して、上軸受36および下軸受37の保護を図ることができる。   Then, the end plate 20 of the fixed scroll 5 is inserted into the opening hole 7A of the housing member 4 with a gap between the inner peripheral surface of the opening hole 7A and the outer peripheral surface of the end plate 20. In addition, the outer peripheral wrap 52 of the fixed scroll 5 is also inserted at the location of the flange 15 of the housing member 4 with a gap between the inner peripheral surface of the flange 15 and the outer peripheral surface of the outer peripheral wrap 52. Furthermore, in addition to the bolt 53 used for fixing the fixed scroll 5 to the housing member 4, preferably the lock pin 55 is also preferably formed of a material (here, stainless steel) having a thermal conductivity lower than that of the housing member 4. . In this manner, heat transfer from the fixed scroll 5 to the housing member 4 can be prevented, and protection of the upper bearing 36 and the lower bearing 37 can be achieved.

ところで、本実施例では、旋回スクロール2(旋回スクロール本体17および旋回スクロールベース18)は、前述したとおり、アルミニウム合金で形成される。また、固定スクロール5も、好ましくは、旋回スクロール2と同様、アルミニウム合金で形成される。   By the way, in the present embodiment, the orbiting scroll 2 (the orbiting scroll main body 17 and the orbiting scroll base 18) is formed of an aluminum alloy as described above. Further, the fixed scroll 5 is also preferably formed of an aluminum alloy, similarly to the orbiting scroll 2.

旋回スクロール2および固定スクロール5を構成するアルミニウム合金は、その化学成分が、Si:8.0〜11.0質量%、Mg:0.3〜0.6質量%、Mn:0.3〜0.6質量%を含有するAl−Si−Mg−Mn系のアルミニウム合金であって、Cuの含有量が0.5質量%以下、Feの含有量が0.7質量%以下のものが好適に用いられる。たとえば、スクロール流体機械1を蒸気膨張機として利用する場合において、蒸気に炭酸ガス中和用の復水処理剤(アミン系化合物やアンモニア)が含まれるときでも、耐腐食性低下の原因となるCuおよびFeの含有率が低いアルミニウム合金を用いることにより、蒸気に接触する部分である旋回スクロール2および固定スクロール5の腐食を効果的に防止できる。その結果、蒸気膨張機に要求される軽量性および摺動性に加えて、十分な耐食性を付与することができる。また、スクロール流体機械1を空気圧縮機として利用する場合にも、軽量性および摺動性に加えて、十分な耐食性を付与することができる。   The chemical composition of the aluminum alloy constituting the orbiting scroll 2 and the fixed scroll 5 is Si: 8.0 to 11.0% by mass, Mg: 0.3 to 0.6% by mass, Mn: 0.3 to 0 .6 Al-Si-Mg-Mn based aluminum alloy containing 6% by mass, preferably containing 0.5% by mass or less of Cu and 0.7% by mass or less of Fe Used. For example, in the case where scroll fluid machine 1 is used as a steam expander, Cu, which causes corrosion resistance deterioration even when steam contains a condensate treating agent (amine compound or ammonia) for carbon dioxide gas neutralization, is used. By using an aluminum alloy having a low content of Fe and Fe, it is possible to effectively prevent the corrosion of the orbiting scroll 2 and the fixed scroll 5 which are portions in contact with steam. As a result, sufficient corrosion resistance can be provided in addition to the lightness and slidability required for the steam expander. Further, also when the scroll fluid machine 1 is used as an air compressor, sufficient corrosion resistance can be imparted in addition to lightness and slidability.

本実施例では、上述のような成分条件を満たすものとして、たとえば、Cuが0.25質量%以下、Feが0.55質量%以下、Znが0.25質量%以下、Niが0.10質量%以下、Tiが0.20質量%以下、Pbが0.10質量%以下、Snが0.05質量%以下、Crが0.15質量%以下であり、残部がAlおよび不可避不純物からなるアルミニウム合金であるJIS−H5202のAC4Aのアルミニウム合金鋳物が、旋回スクロール2および固定スクロール5の素材として選択される。これにより、耐腐食性低下の原因となるCuおよびFeの含有率をさらに低下させて耐食性能を一層向上させることができる。なお、AC4A相当のアルミニウム合金として、ISO3522のAlSi10Mgを用いることもできる。   In the present embodiment, for example, 0.25% by mass or less of Cu, 0.55% by mass or less of Fe, 0.25% by mass or less of Zn, and 0.10% or less as the above-described component conditions. Mass% or less, Ti is 0.20 mass% or less, Pb is 0.10 mass% or less, Sn is 0.05 mass% or less, Cr is 0.15 mass% or less, and the balance is made of Al and unavoidable impurities An aluminum alloy casting of AC4A according to JIS-H5202 which is an aluminum alloy is selected as a material of the orbiting scroll 2 and the fixed scroll 5. As a result, the content of Cu and Fe, which causes a decrease in corrosion resistance, can be further reduced to further improve the corrosion resistance. In addition, AlSi10Mg of ISO3522 can also be used as an aluminum alloy of AC4A equivalent.

また、スクロール流体機械1を蒸気膨張機として用いる場合において、旋回スクロール2と固定スクロール5との内、少なくとも膨張室を形成して蒸気に接触する部分は、その表面に硬質アルマイト皮膜(陽極酸化皮膜)を有するように、上述のアルミニウム合金(AC4A)にアルマイト処理を施すのが好ましい。アルミニウム合金が硬質アルマイト層で保護され、耐薬品性を付与することができる。   In addition, when the scroll fluid machine 1 is used as a steam expander, at least a portion of the orbiting scroll 2 and the fixed scroll 5 which forms an expansion chamber and comes into contact with steam has a hard alumite film (anodized film on its surface Preferably, the above-mentioned aluminum alloy (AC4A) is subjected to an alumite treatment to have a. Aluminum alloys can be protected with a hard alumite layer to provide chemical resistance.

図5は、図4の旋回スクロール2の軸受取付穴33への旋回軸受29の取付時の状態を示す概略図である。以下、図2、図4および図5に基づき、クランク軸3の偏心軸部8への旋回スクロール2の保持構造について説明する。   FIG. 5 is a schematic view showing a state in which the orbiting bearing 29 is attached to the bearing attachment hole 33 of the orbiting scroll 2 of FIG. Hereinafter, the holding structure of the orbiting scroll 2 to the eccentric shaft portion 8 of the crankshaft 3 will be described based on FIG. 2, FIG. 4 and FIG.

まず、旋回軸受29について説明する。旋回軸受29は、上軸受36および下軸受37と同様に、転がり軸受とされる。旋回軸受29を構成する転がり軸受は、同心円状に配置された略円筒状の内輪29aと外輪29bとの間に、その周方向へ配列されて多数の転動体29cが保持されて構成される。これにより、旋回軸受29は、内輪29aと外輪29bとが転動体29cを介して回転自在とされる。なお、内輪29aと外輪29bとを併せて、軌道輪という。   First, the swing bearing 29 will be described. The pivot bearing 29 is a rolling bearing as the upper bearing 36 and the lower bearing 37 are. The rolling bearing constituting the turning bearing 29 is configured by being arranged in the circumferential direction between a substantially cylindrical inner ring 29a and an outer ring 29b which are concentrically arranged, and a large number of rolling elements 29c are held. As a result, in the turning bearing 29, the inner ring 29a and the outer ring 29b are made rotatable via the rolling elements 29c. The inner ring 29a and the outer ring 29b are collectively referred to as a bearing ring.

旋回軸受29は、内輪29a、外輪29bおよび転動体29cが、鋼で形成されている。また、転動体29cは、コロ(円柱体)でもよいが、典型的には玉(球体)である。より具体的には、旋回軸受29は、好ましくは、深溝玉軸受とされ、内輪29a、外輪29bおよび転動体29cが、高炭素クロム鋼、はだ焼鋼、ステンレス鋼、高速度鋼、または高周波焼入鋼で形成される。高炭素クロム鋼は、たとえば、JIS G 4805に規定される記号SUJ2,SUJ3,SUJ5等が使用される。はだ焼鋼(浸炭鋼)は、たとえば、JIS G 4053に規定される記号SCr420,SCM420等が使用される。ステンレス鋼は、たとえば、JIS G 4303に規定される記号SUS440Cが使用される。高速度鋼は、たとえば、AMS 6491(M50),AMS 5226等に規定されるものが使用される。高周波焼入鋼は、はだ焼鋼における浸炭焼入れに替えて高周波焼入れによって軸受の軌道面を硬化したものであり、はだ焼鋼と同様の化学組成を有するものが使用される。これら鋼材で形成することで、高精度で高寿命な転がり軸受とすることができる。   In the swivel bearing 29, the inner ring 29a, the outer ring 29b and the rolling elements 29c are formed of steel. The rolling elements 29 c may be rollers (cylindrical bodies), but are typically balls (spherical bodies). More specifically, the orbiting bearing 29 is preferably a deep groove ball bearing, and the inner ring 29a, the outer ring 29b and the rolling elements 29c are made of high carbon chromium steel, hardened steel, stainless steel, high speed steel, or high frequency It is formed of hardened steel. As the high carbon chromium steel, for example, the symbols SUJ2, SUJ3, SUJ5, etc. defined in JIS G 4805 are used. For example, the symbols SCr420, SCM420 and the like specified in JIS G 4053 are used as the case-hardened steel (carburized steel). As stainless steel, for example, the symbol SUS440C defined in JIS G 4303 is used. As the high speed steel, for example, those specified in AMS 6491 (M50), AMS 5226 and the like are used. The induction hardened steel is a hardening of the bearing surface by induction hardening instead of carburizing and hardening of the case-hardened steel, and one having a chemical composition similar to that of the iron-hardened steel is used. By forming with these steel materials, it is possible to make a rolling bearing with high accuracy and long life.

旋回軸受29は、外輪29bの外周面に、樹脂製の帯状スペーサ57が付設された膨張補正軸受とされる。具体的には、図5に示すように、外輪29bの外周面には、略矩形状の凹溝29dが、上下(旋回軸受29の軸方向)に離隔して、二列形成されている。そして、各凹溝29dに、円環状の帯状スペーサ57がはめ込まれている。帯状スペーサ57は、円環状の樹脂製のリングであり、その半径方向に切断した断面は、略矩形状に形成されている。帯状スペーサ57は、内周部を外輪29bの凹溝29dにはめ込まれて設けられる。帯状スペーサ57を外輪29bの凹溝29dに取り付けた状態において、帯状スペーサ57の外周部は、外輪29bの外周面よりも外方へ突出する。   The orbiting bearing 29 is an expansion correction bearing in which a belt-like spacer 57 made of resin is attached to the outer peripheral surface of the outer ring 29 b. Specifically, as shown in FIG. 5, substantially rectangular concave grooves 29d are formed in two rows on the outer peripheral surface of the outer ring 29b so as to be vertically separated (in the axial direction of the turning bearing 29). An annular band-shaped spacer 57 is inserted into each of the recessed grooves 29d. The strip spacer 57 is an annular resin ring, and the cross section cut in the radial direction is formed in a substantially rectangular shape. The belt-like spacer 57 is provided with the inner peripheral portion thereof fitted in the recessed groove 29 d of the outer ring 29 b. In a state where the band-shaped spacer 57 is attached to the recessed groove 29d of the outer ring 29b, the outer peripheral portion of the band-shaped spacer 57 protrudes outward more than the outer peripheral surface of the outer ring 29b.

なお、帯状スペーサ57は、径方向の厚さのうち、90%以上が凹溝29d内に収められていることが好ましい。後述するように、帯状スペーサ57を形成する樹脂材料の線膨張係数は、旋回スクロール2を形成するアルミニウム合金の線膨張係数よりも4〜8倍程度大きくなるように設定されている。そのため、帯状スペーサ57の径方向の厚さのうち、凹溝29d内に収める深さが90%未満の場合には、加熱されたときに帯状スペーサ57の体積増加分が軸受の軸方向に膨張し、直径方向のはめあい隙間の調整が不十分になるおそれがある。   Preferably, 90% or more of the thickness in the radial direction of the belt-like spacer 57 is accommodated in the concave groove 29d. As described later, the linear expansion coefficient of the resin material forming the band-like spacer 57 is set to be about 4 to 8 times larger than the linear expansion coefficient of the aluminum alloy forming the orbiting scroll 2. Therefore, in the radial thickness of the strip spacer 57, if the depth to be contained in the recessed groove 29d is less than 90%, the volume increase of the strip spacer 57 expands in the axial direction of the bearing when heated. And adjustment of the diametrical fitting gap may be insufficient.

帯状スペーサ57は、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体から選ばれた一種以上の樹脂材料からなり、吸水率(ASTM D570)が1%以下であるのが好ましい。その理由については、後述する。   The strip spacer 57 is made of one or more resin materials selected from polyamide resin, polyacetal resin, polybutylene terephthalate resin, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, and has a water absorption coefficient It is preferable that (ASTM D570) be 1% or less. The reason will be described later.

なお、ポリアミド樹脂としては、9Tナイロン(略号:PA9T、ノナンジアミンとテレフタル酸を共縮重合したポリアミド);6Tナイロン(略号:PA6T、ヘキサメチレンジアミンとテレフタル酸を共縮重合したポリアミド);11ナイロン(略号:PA11、ウンデカンラクタムを開環縮重合したポリアミド);12ナイロン(略号:PA12、ラウリルラクタムを開環縮重合したポリアミド)を使用できる。また、上で列挙したポリアミド樹脂を使用する場合、ガラス繊維強化の9Tナイロンが好ましい。   As the polyamide resin, 9T nylon (abbreviation: PA9T, polyamide obtained by condensation polymerization of nonanediamine and terephthalic acid); 6T nylon (abbreviation: PA6T, polyamide obtained by condensation polymerization of hexamethylenediamine and terephthalic acid); Abbreviations: PA11, polyamide obtained by ring-opening condensation polymerization of undecanelactam; and 12 nylon (abbr .: PA12, polyamide obtained by ring-opening condensation polymerization of lauryl lactam) can be used. Also, when using the polyamide resins listed above, glass fiber reinforced 9T nylon is preferred.

このような構成の旋回軸受29を介して、クランク軸3の偏心軸部8には、旋回スクロール2が保持される。具体的には、クランク軸3の偏心軸部8には、旋回軸受29の内輪29aが圧入されて固定される。本実施例では、同一形状の二つの旋回軸受29が上下に重ねられて、偏心軸部8に圧入される。その際、下方の旋回軸受29の内輪29aの下端面を、第二段部3bに当接する。そして、偏心軸部8の上端部はネジ部とされているので、そのネジ部に第二の留めナット56をねじ込む。これにより、旋回軸受29は、内輪29aが、第二段部3bと留めナット56との間で挟み込まれて固定される。   The orbiting scroll 2 is held by the eccentric shaft portion 8 of the crankshaft 3 via the orbiting bearing 29 having such a configuration. Specifically, the inner ring 29 a of the turning bearing 29 is press-fitted and fixed to the eccentric shaft portion 8 of the crankshaft 3. In the present embodiment, two pivot bearings 29 having the same shape are vertically stacked and press-fit into the eccentric shaft 8. At this time, the lower end surface of the inner ring 29a of the lower swing bearing 29 is in contact with the second step 3b. Then, since the upper end portion of the eccentric shaft portion 8 is a screw portion, the second retaining nut 56 is screwed into the screw portion. As a result, the inner ring 29 a of the pivot bearing 29 is fixed by being sandwiched between the second step 3 b and the retaining nut 56.

一方、旋回軸受29は、旋回スクロール2の軸受取付穴33(より具体的には大径穴33a)に、外輪29bの帯状スペーサ57が圧入されて収容される。具体的には、図5に示すように、軸受取付穴33の内径をD、旋回軸受29(外輪26b)の外径をd、帯状スペーサ57の外径をd1としたとき、d1>Dの関係にある帯状スペーサ57を軸受取付穴33に対してしまりばめとしている。なお、旋回軸受29の外径dは、軸受取付穴33の内径Dよりも小径とされる(d<D)。詳細は後述するが、スクロール流体機械1の使用に伴う温度上昇によっても、d<Dの関係は維持される。   On the other hand, in the orbiting bearing 29, the band-like spacer 57 of the outer ring 29 b is press-fitted and accommodated in the bearing attachment hole 33 (more specifically, the large diameter hole 33 a) of the orbiting scroll 2. Specifically, as shown in FIG. 5, assuming that the inner diameter of the bearing mounting hole 33 is D, the outer diameter of the orbiting bearing 29 (the outer ring 26b) is d, and the outer diameter of the strip spacer 57 is d1, d1> D The band-like spacer 57 in the relationship is tightly fitted to the bearing mounting hole 33. The outer diameter d of the orbiting bearing 29 is smaller than the inner diameter D of the bearing mounting hole 33 (d <D). Although the details will be described later, the relationship of d <D is also maintained by the temperature rise accompanying the use of the scroll fluid machine 1.

そして、旋回スクロールベース18には、軸受取付穴33の周側壁上面に、留めリング58がボルト59により固定される。この留めリング58は、外輪に対する旋回スクロール2の径方向の移動は許容しつつ、軸方向の移動は規制するのがよい。   A retaining ring 58 is fixed to the orbiting scroll base 18 at the upper surface of the circumferential side wall of the bearing mounting hole 33 by a bolt 59. The retaining ring 58 preferably restricts axial movement while allowing radial movement of the orbiting scroll 2 with respect to the outer ring.

一対の固定スクロール5には、図1および図2に示すように、それぞれ外周側に第一開口60が設けられる一方、中央部に第二開口61が設けられている。なお、第一開口60および第二開口61には、パイプ状の開口材62,63を取り付けている。また、図2において、上下に示される第二開口61は、場合により、旋回スクロール2の基板部16の中央に貫通穴をあけて互いに連通させてもよい。   As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the pair of fixed scrolls 5 is provided with a first opening 60 on the outer peripheral side, and a second opening 61 in the center. Pipe-shaped opening materials 62 and 63 are attached to the first opening 60 and the second opening 61, respectively. In addition, in FIG. 2, the second openings 61 shown at the top and bottom may be connected to each other by opening a through hole at the center of the substrate portion 16 of the orbiting scroll 2 as the case may be.

本実施例のスクロール流体機械1の組立ては、次のように行うのが好適である。すなわち、まず、下板12に下軸受37を取り付けておく。一方、旋回スクロール2には、帯状スペーサ57付きの旋回軸受29を介して、各クランク軸3を取り付けておく。そして、下板12の下軸受37に、旋回スクロール2の各クランク軸3をはめ込んで取り付ける。その際、各クランク軸3は、所定の態勢(つまり偏心軸部8の位置を合わせた位相差のない状態)で取り付けられる。その後、上板11を取り付けるが、その際、上板11とクランク軸3との間に上軸受36を設ける。最後に、上板11および下板12の開口穴7Aに、固定スクロール5を固定すればよい。   Assembling of the scroll fluid machine 1 of the present embodiment is preferably performed as follows. That is, first, the lower bearing 37 is attached to the lower plate 12. On the other hand, each crankshaft 3 is attached to the orbiting scroll 2 via a orbiting bearing 29 with a band-like spacer 57. Then, each crankshaft 3 of the orbiting scroll 2 is fitted and attached to the lower bearing 37 of the lower plate 12. At that time, each crankshaft 3 is attached in a predetermined position (that is, in a state where there is no phase difference in which the position of the eccentric shaft portion 8 is aligned). Thereafter, the upper plate 11 is attached, and at this time, the upper bearing 36 is provided between the upper plate 11 and the crankshaft 3. Finally, the fixed scroll 5 may be fixed to the opening holes 7A of the upper plate 11 and the lower plate 12.

本実施例のスクロール流体機械1は、以上のように構成されるので、たとえば、空気圧縮機として用いる場合、駆動クランク軸3Aを回転させればよい(つまり動力を入力する)。たとえば、駆動クランク軸3Aの一方の主軸部35には、モータ(図示省略)の出力軸が直結、つまりカップリングを介して接続される。   Since the scroll fluid machine 1 of the present embodiment is configured as described above, for example, when used as an air compressor, the drive crankshaft 3A may be rotated (that is, power is input). For example, an output shaft of a motor (not shown) is directly connected to one main shaft portion 35 of the drive crankshaft 3A, that is, connected via a coupling.

これにより、固定スクロール5に対し旋回スクロール2を旋回させることができる。この際、駆動クランク軸3Aへの供給動力は、回転同期機構45を介して従動クランク軸3Bにも伝達され、三本のクランク軸3が同期回転する。固定スクロール5に対し旋回スクロール2を旋回させると、第一開口60から空気を吸入し、その空気を旋回ラップ6と固定ラップ50との間で圧縮しながら、その渦巻きの外端側から内端側へ移動させ、第二開口61から圧縮空気として吐出させることができる。   Thus, the orbiting scroll 2 can be turned relative to the fixed scroll 5. At this time, the motive power supplied to the drive crankshaft 3A is also transmitted to the driven crankshaft 3B via the rotation synchronization mechanism 45, and the three crankshafts 3 are synchronously rotated. When the orbiting scroll 2 is pivoted with respect to the fixed scroll 5, air is taken in from the first opening 60, and the air is compressed between the pivot wrap 6 and the fixed wrap 50 while the spiral is from the outer end to the inner end It can be moved to the side and discharged as compressed air from the second opening 61.

一方、たとえば蒸気膨張機として用いる場合、ボイラなどからの蒸気により旋回スクロール2を回転させて、駆動クランク軸3Aに回転駆動力が与えられる(つまり動力が出力される)。たとえば、駆動クランク軸3Aには、被動機(蒸気膨張機により駆動される機械)の入力軸が直結、つまりカップリングを介して接続される。   On the other hand, when used as a steam expander, for example, the orbiting scroll 2 is rotated by steam from a boiler or the like, and rotational drive force is applied to the drive crankshaft 3A (that is, power is output). For example, an input shaft of a driven machine (machine driven by a steam expander) is directly connected to the drive crankshaft 3A, that is, connected via a coupling.

そして、蒸気を第二開口61から流入させると、蒸気の力で旋回スクロール2が旋回し、蒸気は膨張しながら第一開口60から吐出される。これにより、旋回スクロール2の回転駆動力を、回収動力として駆動クランク軸3Aから取り出すことができる。なお、この際も、従動クランク軸3Bは、回転同期機構45を介して駆動クランク軸3Aと同期回転する。   And if steam is made to flow in from the 2nd opening 61, revolution scroll 2 will turn with power of steam, and steam will be discharged from the 1st opening 60, expanding. Thereby, the rotational drive force of the orbiting scroll 2 can be taken out from the drive crankshaft 3A as the recovery power. Also in this case, the driven crankshaft 3B rotates in synchronization with the drive crankshaft 3A via the rotation synchronization mechanism 45.

以上、説明したとおり、本実施例のスクロール流体機械1によれば、アルミニウム合金製の旋回スクロール2が、鋼製の旋回軸受29を介して、クランク軸3の偏心軸部8に保持される。旋回スクロール2をアルミニウム合金で形成することで、スクロール流体機械1の軽量化を図ることができる。また、旋回スクロール2をアルミニウム合金で形成した場合でも、次に述べるように、旋回軸受29の外輪29bの外周面に設けた帯状スペーサ57のしめしろを安定させることで、旋回軸受29の外輪29bのクリープを防止することができる。   As described above, according to the scroll fluid machine 1 of the present embodiment, the orbiting scroll 2 made of aluminum alloy is held by the eccentric shaft 8 of the crankshaft 3 via the steel orbiting bearing 29. By forming the orbiting scroll 2 of aluminum alloy, the weight of the scroll fluid machine 1 can be reduced. Even when the orbiting scroll 2 is formed of an aluminum alloy, as described below, the outer ring 29b of the orbiting bearing 29 is stabilized by stabilizing the interference of the band-shaped spacer 57 provided on the outer peripheral surface of the outer ring 29b of the orbiting bearing 29. Creep can be prevented.

すなわち、まず、前述したとおり、旋回軸受29は、外輪29bの外周面に樹脂製の帯状スペーサ57が付設された膨張補正軸受とされ、旋回スクロール2の軸受取付穴33に圧入される。つまり、帯状スペーサ57の外径をd1、軸受取付穴33の内径をDとしたとき、d1>Dの関係にある帯状スペーサ57を軸受取付穴33に対してしまりばめとしている。旋回スクロール2を形成するアルミニウム合金の線膨張係数(2〜2.3×10−5/℃)は、旋回軸受29を形成する鋼の線膨張係数(1.1〜1.3×10−5/℃)よりも大きいので、スクロール流体機械1の使用に伴って温度が上昇すると、外輪29bの外径dと軸受取付穴33の内径Dとの隙間は大きくなる。ところが、帯状スペーサ57を形成する合成樹脂の線膨張係数(8〜16×10−5/℃)は、旋回スクロール2のアルミニウム合金の線膨張係数よりも更に大きいので、温度上昇時にアルミニウム合金の熱膨張に確実に追従することができ、帯状スペーサのしめしろ((d1−D)/2)を安定させることができる。そのため、旋回スクロール2をアルミニウム合金で形成した場合でも、クランク軸3に取り付けた旋回軸受29の外輪29bのクリープを防止することができる。 That is, first, as described above, the orbiting bearing 29 is an expansion correction bearing in which a resin-made band-like spacer 57 is attached to the outer peripheral surface of the outer ring 29 b, and is press-fit into the bearing mounting hole 33 of the orbiting scroll 2. That is, when the outer diameter of the strip spacer 57 is d1 and the inner diameter of the bearing mounting hole 33 is D, the strip spacer 57 in the relationship of d1> D is tightly fitted to the bearing mounting hole 33. The linear expansion coefficient (2-2.3 × 10 −5 / ° C.) of the aluminum alloy forming the orbiting scroll 2 is the linear expansion coefficient (1.1 ̃1.3 × 10 −5 ) of the steel forming the orbiting bearing 29. As the temperature increases with the use of the scroll fluid machine 1, the gap between the outer diameter d of the outer ring 29b and the inner diameter D of the bearing mounting hole 33 increases. However, since the linear expansion coefficient (8 to 16 × 10 −5 / ° C.) of the synthetic resin forming the strip spacer 57 is further larger than the linear expansion coefficient of the aluminum alloy of the orbiting scroll 2, the thermal expansion of the aluminum alloy occurs when the temperature rises. The expansion can be reliably followed, and the interference ((d1-D) / 2) of the strip spacer can be stabilized. Therefore, even when the orbiting scroll 2 is formed of an aluminum alloy, creep of the outer ring 29 b of the orbiting bearing 29 attached to the crankshaft 3 can be prevented.

また、本実施例の帯状スペーサ57は、前述した合成樹脂を用いることで、旋回スクロール2の旋回による遠心力でもつぶれない程度の硬度(具体的には、ロックウェル硬度のRスケールで50〜120程度、Mスケールで65〜90程度)を有するので、起動時や停止時も含めて、帯状スペーサ57のしめしろを安定させることができる。   Further, the belt-like spacer 57 of the present embodiment is made of the above-described synthetic resin, so that the hardness is such that the centrifugal force is not caused by the turning of the turning scroll 2 (specifically, 50 to 120 in R scale of Rockwell hardness). Since the degree (M scale, about 65 to 90) is included, the interference of the band-like spacer 57 can be stabilized including the start and stop.

さらに、この合成樹脂は、吸水率が低い材質から形成されるので、膨潤によるはめあいの変化を抑えると共に、割れや変形なども防止することができる。そのため、水添加式(水潤滑式)の空気圧縮機や、蒸気膨張機に用いても、動作を安定させることができる。   Furthermore, since this synthetic resin is formed of a material having a low water absorption rate, it is possible to suppress changes in fit due to swelling and also to prevent cracking and deformation. Therefore, the operation can be stabilized even when used in a water addition type (water lubricated type) air compressor or a steam expander.

たとえば、水添加式の空気圧縮機では、圧縮室の気密性や冷却などのために、潤滑油の代わりに水を添加しつつ運転がなされる。この場合、固定スクロール5の外部シール52Aが劣化すると、圧縮室内から水が漏れ出て軸受部に侵入するおそれがあるので、仮に、帯状スペーサ57に吸水率が高い材質を用いると、万一水が浸入した場合には、帯状スペーサ57の膨潤によるはめあいの変化や割れ・変形などが起こり、正常な動作が阻害されてしまう。ところが、本実施例のように、帯状スペーサ57に吸水率が低い材質を用いることで、そのような不都合を防止することができる。また、蒸気膨張機では、停止中に蒸気凝縮水が発生するが、膨張室内から水が漏れ出て軸受部に侵入したとしても、帯状スペーサ57に生じる不都合を防止することができる。   For example, in a water addition type air compressor, operation is performed while adding water instead of lubricating oil for air tightness and cooling of the compression chamber. In this case, if the outer seal 52A of the fixed scroll 5 is degraded, water may leak out of the compression chamber and enter the bearing portion. Therefore, if a material having a high water absorption rate is used for the strip spacer 57, the water may In the case where the band-shaped spacer 57 intrudes, the swelling of the band-like spacer 57 causes a change in fit, cracking, deformation, etc., and normal operation is inhibited. However, such a disadvantage can be prevented by using a material having a low water absorption rate for the strip-like spacer 57 as in this embodiment. Further, in the steam expander, steam condensation water is generated during stoppage, but even if water leaks out from the expansion chamber and enters into the bearing portion, it is possible to prevent the inconvenience caused to the strip spacer 57.

本発明のスクロール流体機械1は、前記実施例の構成に限らず適宜変更可能である。特に、空気圧縮機または蒸気膨張機として使用されるスクロール流体機械1であって、(a)基板部16の両面に旋回ラップ6が設けられた旋回スクロール2と、(b)旋回スクロール2が収容されるハウジング材4と、(c)旋回ラップ6と噛み合う固定ラップ50が設けられ、旋回スクロール2を挟むようにハウジング材4に固定される一対の固定スクロール5と、(d)旋回スクロール2の周方向三以上の箇所に等間隔に配置されるクランク軸3と、を備え、(e)クランク軸3は、同一軸線上に配置された主軸部34,35間に偏心軸部8が偏心して設けられ;両側の主軸部34,35において、ハウジング材4に回転可能に保持され;偏心軸部8に転がり軸受(旋回軸受29)を介して旋回スクロール2が保持されることで、固定スクロール5に対し旋回スクロール2を旋回可能に保持し、(f)旋回スクロール2は、アルミニウム合金で形成されると共に、旋回ラップ6の外側に軸受取付穴33が設けられ、(g)転がり軸受(旋回軸受29)は、軌道輪29a,29bおよび転動体29cが鋼で形成されると共に、外輪29bの外周面に樹脂製の帯状スペーサ57が付設された膨張補正軸受とされ、(h)膨張補正軸受は、軸受取付穴33に圧入されて収容されるのであれば、その他の構成は適宜に変更可能である。   The scroll fluid machine 1 of the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, but can be appropriately modified. In particular, the scroll fluid machine 1 used as an air compressor or a steam expander, wherein (a) the orbiting scroll 2 is provided with the orbiting wrap 6 on both sides of the substrate portion 16, and (b) the orbiting scroll 2 is accommodated. (D) a pair of fixed scrolls 5 fixed to the housing member 4 so as to sandwich the orbiting scroll 2; (d) the orbiting scroll 2 (E) The eccentric shaft 8 is eccentric between the main shaft portions 34 and 35 arranged on the same axis (c) Fixed; by holding the orbiting scroll 2 on the eccentric shaft portion 8 via the rolling bearing (the orbiting bearing 29). (F) The orbiting scroll 2 is formed of an aluminum alloy, and a bearing mounting hole 33 is provided on the outside of the orbiting wrap 6, (g) a rolling bearing (g) The orbiting bearing 29) is an expansion correction bearing in which the races 29a and 29b and the rolling elements 29c are formed of steel, and the outer circumferential surface of the outer ring 29b is additionally provided with a strip spacer 57 made of resin. If the bearing is press-fit into the bearing mounting hole 33 and accommodated, the other configuration can be appropriately changed.

たとえば、前記実施例では、クランク軸3を三本として、これに伴い、旋回スクロールベース18を略三角形状としたが、クランク軸3を四本以上として、これに伴い、旋回スクロールベース18の形状を、略四角形やその他の多角形の他、略円形などにしてもよい。その場合でも、複数のクランク軸3の内、一本を駆動クランク軸3Aとし、残りを従動クランク軸3Bとして、回転同期機構45を介して同期回転させるのがよい。   For example, in the embodiment described above, the number of crankshafts 3 is three, and the orbiting scroll base 18 has a substantially triangular shape, but the number of crankshafts 3 is four or more, and accordingly, the shape of the orbiting scroll base 18 In addition to a substantially square shape and other polygons, a substantially circular shape may be used. Even in that case, it is preferable to synchronously rotate one of the plurality of crankshafts 3 as the drive crankshaft 3A and the remaining one as the driven crankshaft 3B via the rotation synchronization mechanism 45.

1 スクロール流体機械
2 旋回スクロール
3 クランク軸(3A:駆動クランク軸、3B:従動クランク軸)
4 ハウジング材
5 固定スクロール
6 旋回ラップ
8 偏心軸部
16 基板部
17 旋回スクロール本体
18 旋回スクロールベース
20 端板
29 旋回軸受(29a:内輪、29b:外輪、29c:転動体、29d:凹溝)
33 軸受取付穴(33a:大径穴、33b:小径穴)
34 主軸部
35 主軸部
36 上軸受
37 下軸受
45 回転同期機構
46 タイミングベルト
50 固定ラップ
52 外周ラップ
57 帯状スペーサ
1 scroll fluid machine 2 orbiting scroll 3 crankshaft (3A: drive crankshaft, 3B: driven crankshaft)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 4 housing material 5 fixed scroll 6 turning lap 8 eccentric shaft part 16 board part 17 turning scroll main body 18 turning scroll base 20 end plate 29 turning bearing (29a: inner ring, 29b: outer ring, 29c: rolling element, 29d: recessed groove)
33 Bearing mounting hole (33a: large diameter hole, 33b: small diameter hole)
34 main shaft portion 35 main shaft portion 36 upper bearing 37 lower bearing 45 rotation synchronization mechanism 46 timing belt 50 fixed wrap 52 outer peripheral wrap 57 band spacer

Claims (5)

空気圧縮機または蒸気膨張機として使用されるスクロール流体機械であって、
基板部の両面に旋回ラップが設けられた旋回スクロールと、
前記旋回スクロールが収容されるハウジング材と、
前記旋回ラップと噛み合う固定ラップが設けられ、前記旋回スクロールを挟むように前記ハウジング材に固定される一対の固定スクロールと、
前記旋回スクロールの周方向三以上の箇所に等間隔に配置されるクランク軸と、を備え、
前記クランク軸は、同一軸線上に配置された主軸部間に偏心軸部が偏心して設けられ;両側の前記主軸部において、前記ハウジング材に回転可能に保持され;前記偏心軸部に転がり軸受を介して前記旋回スクロールが保持されることで、前記固定スクロールに対し前記旋回スクロールを旋回可能に保持し、
前記旋回スクロールは、アルミニウム合金で形成されると共に、前記旋回ラップの外側に軸受取付穴が設けられ、
前記転がり軸受は、軌道輪および転動体が鋼で形成されると共に、外輪の外周面に樹脂製の帯状スペーサが付設された膨張補正軸受とされ、
前記膨張補正軸受は、前記軸受取付穴に圧入されて収容される
ことを特徴とするスクロール流体機械。
A scroll fluid machine used as an air compressor or a steam expander, comprising:
An orbiting scroll provided with orbiting wraps on both sides of the substrate portion;
A housing material in which the orbiting scroll is accommodated;
A pair of fixed scrolls provided with fixed wraps that mesh with the turnable wraps and fixed to the housing material so as to sandwich the turnable scrolls;
Crankshafts arranged at equal intervals at three or more locations in the circumferential direction of the orbiting scroll,
In the crankshaft, an eccentric shaft portion is eccentrically provided between main shaft portions arranged on the same axis; in the main shaft portions on both sides, rotatably supported by the housing material; and a rolling bearing on the eccentric shaft portion. By holding the orbiting scroll via, the orbiting scroll is pivotably held with respect to the fixed scroll,
The orbiting scroll is formed of an aluminum alloy, and a bearing mounting hole is provided on the outside of the orbiting wrap.
The rolling bearing is an expansion correction bearing in which a bearing ring and rolling elements are formed of steel and a strip spacer made of resin is attached to the outer peripheral surface of the outer ring.
The scroll fluid machine is characterized in that the expansion compensation bearing is press-fit and accommodated in the bearing mounting hole.
前記旋回スクロールは、Si:8.0〜11.0質量%、Mg:0.3〜0.6質量%、Mn:0.3〜0.6質量%を含有するAl−Si−Mg−Mn系のアルミニウム合金で形成され、
前記アルミニウム合金は、Cuの含有量が0.5質量%以下、Feの含有量が0.7質量%以下である
ことを特徴とする請求項1に記載のスクロール流体機械。
The orbiting scroll is Al-Si-Mg-Mn containing Si: 8.0 to 11.0 mass%, Mg: 0.3 to 0.6 mass%, and Mn: 0.3 to 0.6 mass%. Formed of aluminum alloy,
The scroll fluid machine according to claim 1, wherein the aluminum alloy contains 0.5% by mass or less of Cu and 0.7% by mass or less of Fe.
前記帯状スペーサは、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体から選ばれた一種以上の樹脂材料からなり、吸水率が1%以下である
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のスクロール流体機械。
The belt-like spacer is made of one or more resin materials selected from polyamide resin, polyacetal resin, polybutylene terephthalate resin, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, and the water absorption rate Is 1% or less. The scroll fluid machine according to claim 1 or 2, wherein
前記転がり軸受は、深溝玉軸受とされ;前記軌道輪および前記転動体が、高炭素クロム鋼、はだ焼鋼、ステンレス鋼、高速度鋼、または高周波焼入鋼で形成される
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のスクロール流体機械。
The rolling bearing is a deep groove ball bearing; and the bearing ring and the rolling element are formed of high carbon chromium steel, hardened steel, stainless steel, high speed steel, or induction hardened steel. The scroll fluid machine according to any one of claims 1 to 3.
前記膨張補正軸受は、複数個が前記偏心軸部に設けられる
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のスクロール流体機械。
The scroll fluid machine according to any one of claims 1 to 4, wherein a plurality of the expansion correction bearings are provided on the eccentric shaft portion.
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