JP3980718B2 - スクロール式流体機械およびそのスラスト隙間の調整方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば空気圧縮機，真空ポンプ等に用いて好適なスクロール式流体機械に関し、特に、自転防止機構として補助クランクを設けるようにしたスクロール式流体機械のスラスト隙間の調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば無給油型のスクロール式空気圧縮機は、ケーシング、駆動軸、旋回スクロール、固定スクロールおよび補助クランク機構から大略構成されている。ここで、駆動軸の先端側はケーシング内に伸長してクランク部となると共に、駆動軸はケーシングの一端側に回転可能に設けられている。また、旋回スクロールは駆動軸のクランク部に旋回軸受を介して旋回可能に設けられると共に、固定スクロールは旋回スクロールに対向して前記ケーシングの他端側に設けられ、旋回スクロールのラップ部と固定スクロールのラップ部との間には複数の圧縮室が形成されている。また、旋回スクロールと固定スクロールとの間には補助クランク機構が設けられ、この補助クランク機構は旋回スクロールの自転を防止している。
【０００３】
ここで、前記補助クランク機構は、スクロール側軸部とケーシング側軸部とが前記駆動軸のクランク部と同一偏心距離を有する補助クランクと、前記旋回スクロールに対して補助クランクのスクロール側軸部を回転自在に軸支するスクロール側玉軸受と、前記ケーシングに対して補助クランクのケーシング側軸部を回転自在に軸支するケーシング側玉軸受とから構成されている。
【０００４】
このような従来技術によるスクロール式空気圧縮機は、駆動軸をモータ等により回転駆動すると、この駆動軸の回転は、クランク部から旋回側軸受を介して旋回スクロールに伝えられ、該旋回スクロールは、各補助クランクによって自転運動を防止されつつ、駆動軸の軸線を中心として旋回運動する。そして、この旋回運動によって各スクロール間に形成される圧縮室は連続的に縮小し、これにより、当該スクロール式空気圧縮機は、吸込口から吸込んだ空気を各圧縮室で順次圧縮しつつ、この圧縮空気を吐出口から外部の空気タンク等に吐出するようになっている。
【０００５】
ここで、各スクロールの摺動面となる鏡板前面とラップ部歯先との間に大きなスラスト隙間が存在するときには全圧縮室が連通状態となり、圧縮不能となってしまう。このため、固定スクロールと旋回スクロールとの間のスラスト隙間をできるだけ小さくする必要がある。
【０００６】
そこで、例えば、特開昭６３−５０６９１号公報、特開平２−２７７９８４号公報には、補助クランク機構にスラスト隙間を調整する隙間調整機構を設けたスクロール式空気圧縮機が開示されている。これらの隙間調整機構は、ボルトとナット等からなり、ボルトとナットを締め付けることによって補助クランク等をその軸方向に微小に変位させると共に、補助クランクと一体となった旋回スクロールを固体スクロールに接近させ、スラスト隙間を調整している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来技術によるスクロール式空気圧縮機では、その製造時、組立時にボルトとナットとを締め付け、スラスト隙間の調整を行なうものである。このため、ボルトとナットとの締め付け具合が空気圧縮機毎に異なることがあり、一定寸法のスラスト隙間を与えることが難しいという問題がある。また、長期間の使用によってボルト等に緩みが生じ、スラスト隙間が変化してしまうおそれもある。
【０００８】
さらに、スラスト隙間を正確に調整する場合には、ボルトとナットを僅かづつ締め付ける必要があるため、スクロール式空気圧縮機の組立時に膨大な時間を要し、生産性が低下するという問題がある。
【０００９】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明は製造時、組立時にスラスト隙間を適正に調整でき、長期間に亘って一定寸法のスラスト隙間を維持できると共に、生産性を向上できるようにしたスクロール式流体機械のスラスト隙間の調整方法を提供することを目的としている。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、筒状のケーシングと、該ケーシングの一端側に回転可能に設けられ先端側が該ケーシング内に伸長してクランク部となった駆動軸と、前記ケーシング内に位置して該駆動軸のクランク部に旋回軸受を介して旋回可能に設けられ鏡板にラップ部が立設された旋回スクロールと、該旋回スクロールに対向して前記ケーシングの他端側に設けられ鏡板に該旋回スクロールのラップ部との間で複数の圧縮室を形成するラップ部が立設された固定スクロールと、前記旋回スクロールの自転運動を防止するために前記固定スクロールと旋回スクロールとの間に設けられた補助クランク機構とを備え、前記補助クランク機構を、スクロール側軸部とケーシング側軸部とが前記駆動軸のクランク部と同一偏心距離を有する補助クランクと、前記旋回スクロールに対して補助クランクのスクロール側軸部を回転自在に軸支するスクロール側玉軸受と、前記ケーシングに対して補助クランクのケーシング側軸部を回転自在に軸支するケーシング側玉軸受とによって構成し、前記ケーシング側玉軸受の内輪と補助クランクに設けたフランジの間に固定スクロールと旋回スクロールとの間のスラスト隙間をその厚さ寸法により決定するスペーサを介挿してなるスクロール式流体機械のスラスト隙間調整方法に適用される。
【００２１】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、旋回スクロールにスクロール側玉軸受の外輪を固定すると共に該玉軸受の内輪に補助クランクのスクロール側軸部を固定した状態で、前記固定スクロールのラップ部の歯先が摺接する旋回スクロールの鏡板前面と前記スペーサが当接する補助クランクのフランジ端面との間の長さ寸法を測定する旋回スクロール側の長さ寸法測定工程と、ケーシングにケーシング側玉軸受の外輪を固定すると共に該玉軸受の内輪をケーシング側に付勢した状態で、前記固定スクロールのラップ部の歯先と同一平面をなすケーシングの開口側端面と前記スペーサが当接するケーシング側玉軸受の内輪端面との間の長さ寸法を測定するケーシング側の長さ寸法測定工程と、旋回スクロール側の長さ寸法とケーシング側の長さ寸法との差を用いてスペーサの厚さ寸法を決めるスペーサの厚さ寸法決定工程とを含んでいることにある。
【００２２】
このように構成したことにより、旋回スクロール側の長さ寸法測定工程によって旋回スクロールにスクロール側玉軸受の外輪を固定すると共に該玉軸受の内輪に補助クランクのスクロール側軸部を固定した状態で、前記固定スクロールのラップ部の歯先が摺接する旋回スクロールの鏡板前面と前記スペーサが当接する補助クランクのフランジ端面との間の長さ寸法を測定することができる。
【００２３】
また、ケーシング側の長さ寸法測定工程によってケーシングにケーシング側玉軸受の外輪を固定すると共に該玉軸受の内輪をケーシング側に付勢した状態で、前記固定スクロールのラップ部の歯先と同一平面をなすケーシングの開口側端面と前記スペーサが当接するケーシング側玉軸受の内輪端面との間の長さ寸法を測定することができる。
【００２４】
そして、スペーサの厚さ寸法決定工程によって旋回スクロール側の長さ寸法とケーシング側の長さ寸法との差が例えば予め決められた一定値となるようにスペーサの厚さ寸法を決めることができ、固定スクロールと旋回スクロールとの間のスラスト隙間を一定の寸法に調整することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って詳細に説明するに、図１ないし図５は本発明の実施の形態によるスクロール式流体機械としての空気圧縮機を示している。
【００２６】
図中、１は段付筒状に形成されたスクロール式空気圧縮機のケーシングを示し、該ケーシング１は、大径筒部１Ａと、該大径筒部１Ａの一端側を縮径し、外側に向けて突出するように形成された小径な軸受筒部１Ｂと、該軸受筒部１Ｂと前記大径筒部１Ａとの間に形成された環状部１Ｃとからなり、該環状部１Ｃの他面側には、後述する各補助クランク１８のケーシング側軸部１８Ｂがケーシング側玉軸受２３を介して収容される３個の軸受収容穴１Ｄ（１個のみ図示）が周方向に所定間隔離間して複数個（例えば３個）形成されている。
【００２７】
また、ケーシング１の他端側は開口すると共に、この開口側端面１Ｅには後述の固定スクロール本体１１が当接している。そして、開口側端面１Ｅは固定スクロール１０のラップ部１１Ｂの歯先と同一平面をなしている。
【００２８】
２はケーシング１の軸受筒部１Ｂ内に軸受３を介して回転可能に設けられた駆動軸を示し、該駆動軸２はその先端側がケーシング１の大径筒部１Ａ内へと伸長するクランク部２Ａとなり、該クランク部２Ａはその軸線Ｏ2 −Ｏ2 が前記駆動軸２の軸線Ｏ1 −Ｏ1 に対して偏心量εだけ偏心するように配設され、該クランク部２Ａは旋回軸受８を介して旋回スクロール４に連結されている。そして、該駆動軸２の基端側は、前記軸受筒部１Ｂから外部に突出し、その突出端がプーリ等を介して駆動源となる電動モータ（いずれも図示せず）に接続され、該電動モータにより回転駆動される。
【００２９】
４はケーシング１の他端側に旋回可能に設けられた旋回スクロールを示し、該旋回スクロール４は旋回スクロール本体５と、該旋回スクロール本体５に固着される支持プレート６とから大略構成されている。ここで、前記旋回スクロール本体５は円板状に形成された旋回側の鏡板５Ａと、該鏡板５Ａに中心側が巻始め端となり、外周側が巻終り端となって立設された渦巻状のラップ部５Ｂとから構成されている。
【００３０】
また、前記支持プレート６は鏡板５Ａの背面側にボルト７，７，…（２個のみ図示）によって固着され、中央には旋回軸受８を保持するボス部６Ａが立設される。また、前記支持プレート６には、ボス部６Ａの外周側には後述するスクロール側玉軸受１９が収容される３個の軸受収容筒部６Ｂ，６Ｂ，…（一個のみ図示）が周方向に所定間隔をもって立設され、各軸受収容筒部６Ｂには有底の軸受収容穴６Ｃが形成されている。
【００３１】
さらに、前記旋回スクロール本体５と支持プレート６との間には、スクロール本体５の鏡板５Ａから支持プレート６に向けて複数本の放熱フィン９，９，…が突出形成されている。
【００３２】
１０はケーシング１の一端側に固定して設けられた固定スクロールを示し、該固定スクロール１０は固定スクロール本体１１と、該固定スクロール本体１１に固着される蓋体１２とから大略構成されている。
【００３３】
ここで、前記固定スクロール本体１１は、その中心が駆動軸２の軸線Ｏ1 −Ｏ1 と一致すると共に、旋回スクロール４の鏡板５Ａに対向して配設された鏡板１１Ａと、該鏡板１１Ａから旋回スクロール４のラップ部５Ｂと同様に立設された渦巻状のラップ部１１Ｂとからなる。
【００３４】
また、前記蓋体１２と鏡板１１Ａとの間には、該鏡板１１Ａから蓋体１２に向けて複数本の放熱フィン１３，１３，…が突出形成されている。また、前記ラップ部１１Ｂは、前記旋回スクロール４のラップ部５Ｂと所定角度だけずらして重なり合うように配設されることにより、前記旋回スクロール４が旋回するときに、ラップ部５Ｂとの間で連続的に縮小する複数の圧縮室１４，１４，…が形成される。なお、前記固定スクロール１０はボルト（図示せず）によって、前記ケーシング１の大径筒部１Ａに取付けられている。
【００３５】
１５，１６は旋回スクロール４と固定スクロール１０のラップ部５Ｂ，１１Ｂ歯先側に装着されたシール部材としてのチップシールで、該チップシール１５，１６は弾性樹脂材料によって長尺の紐状に形成され、ラップ部５Ｂ，１１Ｂの歯先に沿って渦巻状に延びている。そして、チップシール１５，１６は、旋回動作する間、相手方となる鏡板１１Ａ，５Ａの前面１１Ｃ，５Ｃに摺接することにより、各圧縮室１４間を機密にシールし、高圧側の圧縮室１４から低圧側の圧縮室１４側に向けて圧縮空気が漏洩するのを防止している。
【００３６】
また、チップシール１５，１６は、図４に示すように、ラップ部５Ｂ，１１Ｂの歯先から突出し、ラップ部５Ｂ，１１Ｂの歯先と鏡板１１Ａ，５Ａの前面１１Ｃ，５Ｃとの間には予め決められた一定寸法δa のスラスト隙間が形成されている。そして、このスラスト隙間を減少させることによって、チップシール１５，１６と鏡板１１Ａ，５Ａとの摺接力が増加し、各圧縮室１４の密閉性は向上する。一方、スラスト隙間を増加させることによって、チップシール１５，１６と鏡板１１Ａ，５Ａとの摺接力が減少し、各圧縮室１４の密閉性は低下するものである。
【００３７】
１７，１７，…はケーシング１の環状部１Ｃと旋回スクロール４との間に周方向に離間して例えば３個配設された補助クランク機構（１個のみ図示）を示し、該補助クランク機構１７は後述する補助クランク１８、スクロール側玉軸受１９およびケーシング側玉軸受２３から大略構成されている。
【００３８】
１８，１８，…は第１，第２，第３の補助クランク（１個のみ図示）で、該各補助クランク１８は、図２に示す如く、旋回スクロール４の支持プレート６側に回転可能に取付けられたスクロール側軸部１８Ａと、該スクロール側軸部１８Ａよりも大径の円柱状に形成され、ケーシング１の環状部１Ｃ側に回転可能に取付けられたケーシング側軸部１８Ｂと、スクロール側軸部１８Ａのケーシング側軸部１８Ｂ側に形成されたスクロール側のフランジ部１８Ｃと、ケーシング側軸部１８Ｂのスクロール側軸部１８Ａ側に形成されたケーシング側のフランジ部１８Ｄとから構成されている。そして、ケーシング側のフランジ部１８Ｄのフランジ端面１８Ｅは後述のスペーサ２９に当接している。
【００３９】
また、補助クランク１８はスクロール側軸部１８Ａの軸線Ｏ3 −Ｏ3 に対してケーシング側軸部１８Ｂの軸線Ｏ4 −Ｏ4 が、前記駆動軸２の偏心量εと等しい偏心量をもって形成されている。
【００４０】
１９は旋回スクロール４の支持プレート６の軸受収容穴６Ｃ内に収容されたスクロール側玉軸受を示し、該スクロール側玉軸受１９は、旋回スクロール４のラップ部５Ｂ側を正面側としたときに、この正面側に位置した正面側アンギュラ玉軸受１９Ａと、背面側に位置した背面側アンギュラ玉軸受１９Ｂとを正面合わせすることにより、正面組合せアンギュラ玉軸受として構成されている。
【００４１】
ここで、前記正面側アンギュラ玉軸受１９Ａは、外輪１９Ａ1 ，内輪１９Ａ2 と、該外輪１９Ａ1 ，内輪１９Ａ2 間に配設された複数個の転動子となる鋼球１９Ａ3 とから構成されている。また、背面側アンギュラ玉軸受１９Ｂは、外輪１９Ｂ1 ，内輪１９Ｂ2 と、該外輪１９Ｂ1 ，内輪１９Ｂ2 間に配設された複数個の転動子となる鋼球１９Ｂ3 とから構成されている。
【００４２】
そして、外輪１９Ａ1，１９Ｂ1は支持プレート６の軸受収容穴６Ｃ内に僅かなクリアランスδ1を介して遊嵌されている。また、外輪１９Ａ1は軸受収容穴６Ｃの底面に当接すると共に、外輪１９Ｂ1は後述する押え板２０によって軸受収容穴６Ｃ内に予圧が与えられた状態で軸方向、周方向に変位不能に保持されている。さらに、内輪１９Ａ 2 ，１９Ｂ 2 には、補助クランク１８のスクロール側軸部１８Ａが圧入されている。
【００４３】
２０は軸受収容筒部６Ｂの開口部側に取付けられボルト２１と共に固定部材となる押え板で、該押え板２０は中心部に補助クランク１８が挿通する挿通穴２０Ａが形成され、その外周部はボルト２１（１個のみ図示）によってケーシング１に取付けられている。そして、該押え板２０の挿通穴２０Ａ近傍には背面側アンギュラ玉軸受１９Ｂの外輪１９Ｂ1 が当接され、該スクロール側玉軸受１９は軸受収容穴６Ｃ内で、軸方向、周方向に変位不能に固定されている。
【００４４】
また、押え板２０と支持プレート６の軸受収容筒部６Ｂの開口部端面との間には、押え板２０をスクロール側玉軸受１９の外輪１９Ｂ1 に確実に予圧を与えるため、僅かなクリアランスδ2 が形成されている。
【００４５】
これにより、スクロール側玉軸受１９は、軸受収容穴６Ｃによって径方向に変位不能に固定され、軸受収容穴６Ｃの底面と押え板２０によって軸方向に変位不能に固定されている。
【００４６】
２２は押え板２０の挿通穴２０Ａ内に取付けられたシール部材で、該シール部材２２は補助クランク１８のフランジ部１８Ｄに摺接すると共に、スクロール側玉軸受１９の外輪１９Ａ1 ，１９Ｂ1 と内輪１９Ａ2 ，１９Ｂ2 との間の潤滑油が軸受収容穴６Ｃ内からケーシング１内に漏洩するのを防止している。
【００４７】
２３はケーシング１の軸受収容穴１Ｄ内に収容されたケーシング側玉軸受を示し、該ケーシング側玉軸受２３は、旋回スクロール４のラップ部５Ｂ側を正面側としたときに、この正面側に位置した正面側アンギュラ玉軸受２３Ａと、背面側に位置した背面側アンギュラ玉軸受２３Ｂとを背面合わせすることにより、背面組合せアンギュラ玉軸受として構成されている。
【００４８】
ここで、前記正面側アンギュラ玉軸受２３Ａは、外輪２３Ａ1 ，内輪２３Ａ2 と、該外輪２３Ａ1 ，内輪２３Ａ2 間に配設された複数個の転動子となる鋼球２３Ａ3 とから構成されている。また、前記背面側アンギュラ玉軸受２３Ｂは、外輪２３Ｂ1 ，内輪２３Ｂ2 と、該外輪２３Ｂ1 ，内輪２３Ｂ2 間に配設された複数個の転動子となる鋼球２３Ｂ3 とから構成されている。
【００４９】
そして、外輪２３Ａ1 ，２３Ｂ1 は支持プレート６の軸受収容穴１Ｄ内に軸方向、周方向に変位不能に圧入されている。また、外輪２３Ｂ1 は軸受収容穴１Ｄ底面側の環状段部１Ｆに当接すると共に、外輪２３Ａ1 は押え板２０に当接し、軸受収容穴１Ｄ内に抜止め状態で固定されている。
【００５０】
また、内輪２３Ａ2 ，２３Ｂ2 は後述のボルト２７によって予圧が与えられると共に、補助クランク１８のケーシング側軸部１８Ｂに対して軸方向、周方向に変位不能に保持されている。
【００５１】
また、ケーシング側玉軸受２３の内輪２３Ａ2 ，２３Ｂ2 内には補助クランク１８のケーシング側軸部１８Ｂが僅かなクリアランスδ3 を介して遊嵌されている。そして、ケーシング側軸部１８Ｂにボルト２７が螺着されることによって、補助クランク１８は内輪２３Ａ2 ，２３Ｂ2 に固定されている。
【００５２】
これにより、ケーシング側軸部１８Ｂは前記ケーシング側玉軸受２３を介してケーシング１の軸受収容穴１Ｄ内に回転可能に挿嵌され、スクロール側軸部１８Ａは前記スクロール側玉軸受１９を介して旋回スクロール４側の軸受収容穴６Ｃに回転可能に挿嵌されている。
【００５３】
また、前記各補助クランク１８は、旋回スクロール４が駆動軸２の回転駆動により旋回されるとき、該旋回スクロール４が自転するのを防止すると共に、該旋回スクロール４を駆動軸２の軸線Ｏ1 −Ｏ1 を中心として一定の旋回半径をもって旋回させるように案内するものである。
【００５４】
２４は軸受収容穴１Ｄの他側に設けられた押え板で、該押え板２４は、図３に示すように中心部に補助クランク１８が挿通する挿通穴２４Ａが形成され、その外周部はボルト２５，２５，…（１個のみ図示）によってケーシング１に取付けられている。そして、該押え板２４の挿通穴２４Ａ近傍には正面側アンギュラ玉軸受２３Ａの外輪２３Ａ1 が当接され、該ケーシング側玉軸受２３は軸受収容穴１Ｄ内に抜止め状態で固定されている。
【００５５】
また、押え板２４とケーシング１の軸受収容穴１Ｄの開口部端面との間には、押え板２４がケーシング側玉軸受２３の外輪２３Ａ1 に確実に当接させるため、僅かなクリアランスδ4 が形成されている。
【００５６】
これにより、ケーシング側玉軸受２３は、軸受収容穴１Ｄによって径方向に変位不能に固定され、軸受収容穴１Ｄの底面と押え板２４によって軸方向に変位不能に固定されている。
【００５７】
２６は押え板２４の挿通穴２４Ａ内に取付けられたシール部材で、該シール部材２６は補助クランク１８のフランジ部１８Ｄに摺接すると共に、ケーシング側玉軸受２３の外輪２３Ａ1 ，２３Ｂ1 と内輪２３Ａ2 ，２３Ｂ2 との間に充填された潤滑油がケーシング１内に漏洩するのを防止している。
【００５８】
２７はケーシング側玉軸受２３側に設けられワッシャ２８と共に固定部材となるボルトを示し、該ボルト２７は補助クランク１８のケーシング側軸部１８Ｂに螺着されると共に、ボルト２７とケーシング側軸部１８Ｂとの間にはワッシャ２８が介挿されている。そして、ワッシャ２８はケーシング側玉軸受２３の内輪１９Ｂ2 に当接している。このため、ボルト２７を締め付けることによって、ケーシング側玉軸受２３の内輪２３Ａ2 ，２３Ｂ2 に予圧を与えつつ、内輪２３Ａ2 ，２３Ｂ2 に補助クランク１８のケーシング側軸部１８Ｂを固定している。
【００５９】
２９は補助クランク１８のフランジ部１８Ｄとケーシング側玉軸受２３の内輪２３Ａ2 との間に介挿されたスペーサで、該スペーサ２９は、中心部に補助クランク１８が挿通する挿通穴２９Ａが設けられ、リング状に形成されている。また、スペーサ２９は、その内径寸法は内輪２３Ａ2 の内径寸法よりも僅かに小さく、外径寸法は内輪２３Ａ2 の内径寸法よりも僅かに大きくなっている。そして、スペーサ２９は、その厚さ寸法Ｌ3A（Ｌ3B，Ｌ3C）を増減させることによって旋回スクロール４と固定スクロール１０との間のスラスト隙間を調整するものである。
【００６０】
３０は軸受収容穴１Ｄの一側に設けられた有蓋筒状のカバーを示し、該カバー３０は、軸受収容穴１Ｄの一側開口部を施蓋している。
【００６１】
また、３１は固定スクロール１０の外周側に穿設された吸込口、３２は固定スクロール１０の鏡板１１Ａ中央側に穿設された吐出口をそれぞれ示し、該吸込口３１は最外周側（最低圧側）の圧縮室１４と連通し、吐出口３２は最中央側（最高圧側）の圧縮室１４と連通している。
【００６２】
本実施の形態によるスクロール式空気圧縮機は、上述の如き構成を有するもので、駆動軸２をプーリ等を介して電動モータによって回転駆動すると、この駆動軸２の回転は、クランク部２Ａから旋回軸受８を介して旋回スクロール４に伝えられ、該旋回スクロール４は、各補助クランク機構１７によって自転運動を防止しつつ、前記駆動軸２の軸線Ｏ1 −Ｏ1 を中心として公転運動する。そして、この公転運動によって各ラップ部５Ｂ，１１Ｂとの間に画成される圧縮室１４，１４，…は連続的に縮小し、これにより、当該スクロール式空気圧縮機は、吸込口３１から吸込んだ空気を該各圧縮室１４で順次圧縮しつつ、この圧縮空気を吐出口３２から外部の空気タンク（図示せず）等に吐出するようになっている。
【００６３】
次に、本実施の形態によるスクロール式空気圧縮機のスラスト隙間の調整方法について説明する。
【００６４】
まず、図５に示すようにケーシング１の軸受収容穴１Ｄ内にケーシング側玉軸受２３の外輪２３Ａ 1 ，２３Ｂ 1を圧入すると共に、ボルト２５によって押え板２４をケーシング１に取付け、ケーシング側玉軸受２３を抜止め状態で軸受収容穴１Ｄ内に固定する。
【００６５】
次に、旋回スクロール本体５に支持プレート６を固着し、旋回スクロール４を組立てる。そして、支持プレート６の軸受収容穴６Ｃ内にスクロール側玉軸受１９の外輪１９Ａ 1 ，１９Ｂ 1を遊嵌すると共に、ボルト２１によって押え板２０を軸受収容筒部６Ｂの開口部側に取付け、スクロール側玉軸受１９を抜止め状態で軸受収容穴６Ｃ内に固定する。また、スクロール側玉軸受１９の内輪１９Ａ 2 ，１９Ｂ 2 には、補助クランク１８のスクロール側軸部１８Ａを圧入する。
【００６６】
そして、次なる旋回スクロール側の長さ寸法測定工程では、３個の補助クランク１８のうち、第１の補助クランク１８に対して旋回スクロール４の鏡板５Ａの前面５Ｃと補助クランク１８のフランジ端面１８Ｅとの間の長さ寸法Ｌ1Aを測定する。次に、第２，第３の補助クランク１８に対しても、同様に旋回スクロール４の鏡板５Ａの前面５Ｃと補助クランク１８のフランジ端面１８Ｅとの間の長さ寸法Ｌ1B，Ｌ1Cをそれぞれ測定する。
【００６７】
次に、ケーシング側の長さ寸法測定工程では、３個のケーシング側玉軸受２３のうち、第１のケーシング側玉軸受２３に対してケーシング１の開口側端面１Ｅとケーシング側玉軸受２３の内輪２３Ａ2 端面との間の長さ寸法Ｌ2Aを測定する。
【００６８】
ここで、補助クランク１８が取付けられていないときには内輪２３Ａ2に予圧が与えられないから、ケーシング側玉軸受２３の内輪２３Ａ2は軸方向に僅かに変位可能となっている。そこで、長さ寸法Ｌ2Aを測定するときには、内輪２３Ａ2をケーシング１側に付勢しつつ測定を行なうものとする。
【００６９】
次に、第２，第３のケーシング側玉軸受２３に対しても、同様にケーシング１の開口端面１Ｅとケーシング側玉軸受２３の内輪２３Ａ2 端面との間の長さ寸法Ｌ2B，Ｌ2Cをそれぞれ測定する。
【００７０】
【表１】
【００７１】
そして、次なるスペーサ２９の厚さ寸法決定工程では、例えば第１の補助クランク１８に取付けるスペーサ２９の厚さ寸法Ｌ3Aは、スクロール側の長さ寸法測定工程による長さ寸法Ｌ1Aと、ケーシング側の長さ寸法測定工程による長さ寸法Ｌ2Aとの差（Ｌ2A−Ｌ1A）に予め決められた一定寸法δa を減算することによって決定される。また、第２，第３の補助クランク１８に取付けるスペーサ２９の厚さ寸法Ｌ3B，Ｌ3Cも、同様に表１に示す如く決定する。
【００７２】
即ち、各補助クランク１８に取付けるスペーサ２９の厚さ寸法Ｌ3A，Ｌ3B，Ｌ3Cは、以下に示す数１の関係式から求められる。
【００７３】
【数１】
【００７４】
ここで、スペーサ２９の厚さ寸法Ｌ3A，Ｌ3B，Ｌ3Cが負の値にならないように、長さ寸法Ｌ2A，Ｌ2B，Ｌ2C、長さ寸法Ｌ1A，Ｌ1B，Ｌ1Cおよび一定寸法δa との間には、以下に示す数２の関係が成り立つようにケーシング１と旋回スクロール４等は形成されている。
【００７５】
【数２】
【００７６】
最後に、スペーサ２９の厚さ寸法決定工程によって決定された厚さ寸法Ｌ3A，Ｌ3B，Ｌ3Cとなるスペーサ２９を選択し、補助クランク１８のケーシング側軸部１８Ｂとケーシング側玉軸受２３との間に介挿する。これにより、３個の補助クランク１８によって、旋回スクロール４と固定スクロール１０との間を予め決められた一定寸法δa のスラスト隙間に調整することができる。
【００７７】
即ち、第１の補助クランク１８に厚さ寸法Ｌ3Aのスペーサ２９を介挿することによって、ケーシング側玉軸受２３の内輪２３Ａ2 端面と補助クランク１８のフランジ端面１８Ｅとの間が厚さ寸法Ｌ3A分だけ離間する。このとき、補助クランク１８は、スペーサ２９を介挿しないときに比べて旋回スクロール４側に厚さ寸法Ｌ3A分だけ軸方向に変位させる。
【００７８】
また、補助クランク１８のフランジ部１８Ｃはスクロール側玉軸受１９の内輪１９Ｂ2 に当接し、内輪１９Ｂ2 は旋回スクロール４側に変位すると共に、内輪１９Ｂ2 は内輪１９Ａ2 に当接し、鋼球１９Ａ3 を介して外輪１９Ａ1 を旋回スクロール４側に変位させる。そして、外輪１９Ａ1 は軸受収容穴６Ｃ内の底面に当接し、旋回スクロール４は固定スクロール１０側に変位することになる。
【００７９】
ここで、スペーサ２９を介挿しないときには、旋回スクロール４の鏡板５Ａの前面５Ｃはケーシング１の開口側端面１Ｅよりも寸法（Ｌ2A−Ｌ1A）だけケーシング１側寄りに変位する。このとき、ケーシング１の開口側端面１Ｅは固定スクロール１０のラップ部１１Ｂの歯先と同一平面をなすから、固定スクロール１０のラップ部１１Ｂの歯先と旋回スクロール４の鏡板５Ａの前面５Ｃとの間には寸法（Ｌ2A−Ｌ1A）のスラスト隙間が生じることになる。
【００８０】
しかし、本実施の形態では、厚さ寸法Ｌ3Aのスペーサ２９を補助クランク１８のケーシング側軸部１８Ｂとケーシング側玉軸受２３との間に介挿したから、旋回スクロール４の鏡板５Ａの前面５Ｃはスペーサ２９を介挿しないときに比べて、厚さ寸法Ｌ3Aだけ固定スクロール１０側に向けて変位する。このとき、スペーサ２９の厚さ寸法Ｌ3Aは長さ寸法Ｌ2Aから長さ寸法Ｌ2Aと予め決められた一定寸法δa とを減算（Ｌ3A＝Ｌ2A−Ｌ1A−δa ）することによって決定されているから、旋回スクロール４の鏡板５Ａの前面５Ｃは固定スクロール１０のラップ部１１Ｂ歯先から一定寸法δa だけ離間することになる。
【００８１】
第２，第３の補助クランク１８によっても同様に補助クランク１８とケーシング側玉軸受２３との間が厚さ寸法Ｌ3B，Ｌ3Cだけ離間するから、旋回スクロール４の鏡板５Ａの前面５Ｃを固定スクロール１０のラップ部１１Ｂ歯先から一定寸法δa だけ離間させることができる。
【００８２】
また、厚さ寸法Ｌ3A，Ｌ3B，Ｌ3Cよりも大きい厚さ寸法のスペーサ２９を補助クランク１８のケーシング側軸部１８Ｂとケーシング側玉軸受２３との間に介挿したときには、厚さ寸法Ｌ3A，Ｌ3B，Ｌ3Cのスペーサ２９を介挿したときに比べて旋回スクロール４の鏡板５Ａの前面５Ｃを固定スクロール１０側である矢示Ａ方向に変位させることができる。これにより、旋回スクロール４の鏡板５Ａの前面５Ｃと固定スクロール１０のラップ部１１Ｂ歯先との間のスラスト隙間を一定寸法δa よりも小さくすることができる。
【００８３】
一方、厚さ寸法Ｌ3A，Ｌ3B，Ｌ3Cよりも小さい厚さ寸法のスペーサ２９を補助クランク１８のケーシング側軸部１８Ｂとケーシング側玉軸受２３との間に介挿したときには、厚さ寸法Ｌ3A，Ｌ3B，Ｌ3Cのスペーサ２９を介挿したときに比べて旋回スクロール４の鏡板５Ａの前面５Ｃをケーシング１側である矢示Ｂ方向に変位させることができる。これにより、旋回スクロール４の鏡板５Ａの前面５Ｃと固定スクロール１０のラップ部１１Ｂ歯先との間のスラスト隙間を一定寸法δa よりも大きくすることができる。
【００８４】
さらに、３個の補助クランク１８にそれぞれスペーサ２９を介挿し、少なくとも３か所で一定寸法δa だけ旋回スクロール４の鏡板５Ａの前面５Ｃと固定スクロール１０のラップ部１１Ｂ歯先との間を離間させることができるから、旋回スクロール４の鏡板５Ａ、ラップ部５Ｂ歯先と固定スクロール１０のラップ部１１Ｂ歯先、鏡板１１Ａとを平行に配設することができ、旋回スクロール４が旋回運動するときに旋回スクロール４と固定スクロール１０とが部分的に強く摺接し、チップシール１５，１６やラップ部５Ｂ，１１Ｂの歯先に偏摩耗が生じるのを防止することができる。これにより、チップシール１５，１６等の耐久性を向上できると共に、各圧縮室１４を確実に密閉することができる。
【００８５】
かくして、本実施の形態によれば、補助クランク１８のフランジ部１８Ｄとケーシング側玉軸受２３の内輪２３Ａ2 との間にスペーサ２９を介挿する構成としたから、補助クランク１８とケーシング側玉軸受２３との間をスペーサ２９の厚さ寸法Ｌ3A，Ｌ3B，Ｌ3Cだけ離間させることができ、スペーサ２９を介挿しないときに比べて旋回スクロール４を厚さ寸法Ｌ3A，Ｌ3B，Ｌ3Cだけ固定スクロール１０側に変位させることができる。このため、スペーサ２９の厚さ寸法を増，減させることによって、旋回スクロール４と固定スクロール１０との間のスラスト隙間を小さく，大きくすることができ、スラスト隙間を調整することができる。
【００８６】
また、補助クランク１８のフランジ部１８Ｄとケーシング側玉軸受２３の内輪２３Ａ2 との間にスペーサ２９を介挿することによってスラスト隙間を調整するから、従来技術による空気圧縮機のようにボルト等を徐々に締め付けてスラスト隙間を調整する必要がなく、空気圧縮機の組立性、生産性を向上できると共に、ボルト等の緩みによってスラスト隙間が変化するのを防止し、長期間に亘って予め決められた一定寸法δa のスラスト隙間を維持することができる。
【００８７】
また、ケーシング側玉軸受２３の外輪２３Ａ1 ，２３Ｂ1 を軸受収容穴１Ｄ内に圧入して取付け、スペーサ２９をケーシング側玉軸受２３の内輪２３Ａ2 と補助クランク１８のケーシング側軸部１８Ｂに介挿した状態で、ケーシング側玉軸受２３の内輪２３Ａ2 ，２３Ｂ2 とケーシング側軸部１８Ｂとを軸方向に変位不能に固定したから、ケーシング側玉軸受２３の内輪２３Ａ2 と補助クランク１８のケーシング側軸部１８Ｂとの間にスペーサ２９を軸方向、周方向に変位不能に取付けることができ、一定寸法δa のスラスト隙間を保持することができる。
【００８８】
また、ケーシング側玉軸受２３の外輪２３Ａ1 ，２３Ｂ1 に対して回転自在に取付けられたケーシング側玉軸受２３の内輪２３Ａ2 ，２３Ｂ2 に補助クランク１８、スペーサ２９を一体化させることができ、補助クランク１８とケーシング側玉軸受２３との間をスペーサ２９の厚さ寸法Ｌ3A，Ｌ3B，Ｌ3Cだけ離間させつつ、補助クランク１８をケーシング１に対して回転自在に支持することができる。
【００８９】
また、ケーシング側玉軸受２３の内輪２３Ａ2 ，２３Ｂ2 に補助クランク１８のケーシング側軸部１８Ｂを遊嵌し、内輪２３Ａ2 ，２３Ｂ2 にケーシング側軸部１８Ｂをボルト２７等によって固定する構成としたから、スペーサ２９をケーシング側玉軸受２３の内輪２３Ａ2 と補助クランク１８のフランジ部１８Ｄとの間に介挿した状態で、補助クランク１８のケーシング側軸部１８Ｂを内輪２３Ａ2 ，２３Ｂ2 に容易に嵌入できると共に、ボルト２７によって内輪２３Ａ2 ，２３Ｂ2 にケーシング側軸部１８Ｂを固定することができ、スペーサ２９を容易に取付けることができる。
【００９０】
また、ケーシング側玉軸受２３の内輪２３Ａ2 ，２３Ｂ2 はケーシング側軸部１８Ｂとはボルト２７によって予圧を与えられた状態で保持され、スクロール側玉軸受１９の外輪１９Ａ1 ，１９Ｂ1 は旋回スクロール４に押え板２０等によって予圧を与えられた状態で保持される構成としたから、ケーシング側玉軸受２３の内輪２３Ａ2 ，２３Ｂ2 が内輪２３Ａ2 ，２３Ｂ2 間のガタつきによって軸方向、周方向に変位するのを防止できると共に、スクロール側玉軸受１９の外輪１９Ａ1 ，１９Ｂ1 が外輪１９Ａ1 ，１９Ｂ1 間のガタつきによって軸方向、周方向に変位するのを防止できる。これにより、旋回スクロール４と固定スクロール１０との間のスラスト隙間を一定寸法δa に維持することができる。
【００９１】
また、スペーサ２９の厚さ寸法Ｌ3A，Ｌ3B，Ｌ3Cをスクロール側の長さ寸法測定工程による長さ寸法Ｌ1A，Ｌ1B，Ｌ1Cとケーシング側の長さ寸法測定工程による長さ寸法Ｌ2A，Ｌ2B，Ｌ2Cとの差を用いることによって決定したから、長さ寸法Ｌ1A，Ｌ1B，Ｌ1Cと長さ寸法Ｌ2A，Ｌ2B，Ｌ2Cとを容易に測定でき、スペーサ２９の厚さ寸法Ｌ3A，Ｌ3B，Ｌ3Cを短時間で決定することができる。そして、厚さ寸法Ｌ3A，Ｌ3B，Ｌ3Cのスペーサ２９を用いることによって旋回スクロール４と固定スクロール１０との間に例えば予め決められた一定寸法δa のスラスト隙間を与えることができる。
【００９２】
また、３個の補助クランク機構１７でそれぞれスラスト隙間の調整を行ない、３か所でほぼ同一寸法のスラスト隙間を与えることができるから、旋回スクロール４の鏡板５Ａ、ラップ部５Ｂ歯先を固定スクロール１０のラップ部１１Ｂ歯先、鏡板１１Ａに対して平行に配設することができ、旋回スクロール４が旋回運動するときに偏摩耗が生じるのを防止でき、チップシール１５，１６等の耐久性を向上させることができる。
【００９９】
【発明の効果】
以上詳述した如く、請求項１の発明によれば、旋回スクロール側の長さ寸法測定工程では、旋回スクロールにスクロール側玉軸受の外輪を固定すると共に該玉軸受の内輪に補助クランクのスクロール側軸部を固定した状態で旋回スクロールの鏡板前面と補助クランクのフランジ端面との間の長さ寸法を測定する。また、ケーシング側の長さ寸法測定工程では、ケーシングにケーシング側玉軸受の外輪を固定すると共に該玉軸受の内輪をケーシング側に付勢した状態で、ケーシングの開口側端面とケーシング側玉軸受の内輪端面との間の長さ寸法を測定する。そして、スペーサの厚さ寸法決定工程では、これらのスクロール側の長さ寸法測定工程による長さ寸法とケーシング側の長さ寸法測定工程による長さ寸法との差を用いることによってスペーサの厚さ寸法を決定するから、スペーサの厚さ寸法を短時間で容易に決定することができ、旋回スクロールと固定スクロールとの間に一定寸法のスラスト隙間を与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるスクロール式空気圧縮機を示す縦断面図である。
【図２】図１中の補助クランクを拡大して示す縦断面図である。
【図３】実施の形態によるスクロール側玉軸受、ケーシング側玉軸受、補助クランクおよびスペーサ等を分解して示す分解斜視図である。
【図４】図１中の旋回スクロールのラップ部と固定スクロールのラップ部を拡大して示す縦断面図である。
【図５】実施の形態によるケーシングからスペーサ、旋回スクロールを取外した状態で示す縦断面図である。
【符号の説明】
１ ケーシング
２ 駆動軸
２Ａ クランク部
４ 旋回スクロール
５ 旋回スクロール本体
５Ａ，１１Ａ 鏡板
５Ｂ，１１Ｂ ラップ部
６ 支持プレート
８ 旋回軸受
１０ 固定スクロール
１１ 固定スクロール本体
１４ 圧縮室
１７ 補助クランク機構
１８ 補助クランク
１８Ａ スクロール側軸部
１８Ｂ ケーシング側軸部
１８Ｃ，１８Ｄ フランジ部
１８Ｅ フランジ端面
１９ スクロール側玉軸受
１９Ａ1 ，１９Ｂ1 ，２３Ａ1 ，２３Ｂ1 外輪
１９Ａ2 ，１９Ｂ2 ，２３Ａ2 ，２３Ｂ2 内輪
１９Ａ3 ，１９Ｂ3 ，２３Ａ3 ，２３Ｂ3 鋼球
２０ 押え板（固定部材）
２１ ボルト
２３ ケーシング側玉軸受
２７ ボルト（固定部材）
２８ ワッシャ
２９ スペーサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば空気圧縮機，真空ポンプ等に用いて好適なスクロール式流体機械に関し、特に、自転防止機構として補助クランクを設けるようにしたスクロール式流体機械のスラスト隙間の調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば無給油型のスクロール式空気圧縮機は、ケーシング、駆動軸、旋回スクロール、固定スクロールおよび補助クランク機構から大略構成されている。ここで、駆動軸の先端側はケーシング内に伸長してクランク部となると共に、駆動軸はケーシングの一端側に回転可能に設けられている。また、旋回スクロールは駆動軸のクランク部に旋回軸受を介して旋回可能に設けられると共に、固定スクロールは旋回スクロールに対向して前記ケーシングの他端側に設けられ、旋回スクロールのラップ部と固定スクロールのラップ部との間には複数の圧縮室が形成されている。また、旋回スクロールと固定スクロールとの間には補助クランク機構が設けられ、この補助クランク機構は旋回スクロールの自転を防止している。
【０００３】
ここで、前記補助クランク機構は、スクロール側軸部とケーシング側軸部とが前記駆動軸のクランク部と同一偏心距離を有する補助クランクと、前記旋回スクロールに対して補助クランクのスクロール側軸部を回転自在に軸支するスクロール側玉軸受と、前記ケーシングに対して補助クランクのケーシング側軸部を回転自在に軸支するケーシング側玉軸受とから構成されている。
【０００４】
このような従来技術によるスクロール式空気圧縮機は、駆動軸をモータ等により回転駆動すると、この駆動軸の回転は、クランク部から旋回側軸受を介して旋回スクロールに伝えられ、該旋回スクロールは、各補助クランクによって自転運動を防止されつつ、駆動軸の軸線を中心として旋回運動する。そして、この旋回運動によって各スクロール間に形成される圧縮室は連続的に縮小し、これにより、当該スクロール式空気圧縮機は、吸込口から吸込んだ空気を各圧縮室で順次圧縮しつつ、この圧縮空気を吐出口から外部の空気タンク等に吐出するようになっている。
【０００５】
ここで、各スクロールの摺動面となる鏡板前面とラップ部歯先との間に大きなスラスト隙間が存在するときには全圧縮室が連通状態となり、圧縮不能となってしまう。このため、固定スクロールと旋回スクロールとの間のスラスト隙間をできるだけ小さくする必要がある。
【０００６】
そこで、例えば、特開昭６３−５０６９１号公報、特開平２−２７７９８４号公報には、補助クランク機構にスラスト隙間を調整する隙間調整機構を設けたスクロール式空気圧縮機が開示されている。これらの隙間調整機構は、ボルトとナット等からなり、ボルトとナットを締め付けることによって補助クランク等をその軸方向に微小に変位させると共に、補助クランクと一体となった旋回スクロールを固体スクロールに接近させ、スラスト隙間を調整している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来技術によるスクロール式空気圧縮機では、その製造時、組立時にボルトとナットとを締め付け、スラスト隙間の調整を行なうものである。このため、ボルトとナットとの締め付け具合が空気圧縮機毎に異なることがあり、一定寸法のスラスト隙間を与えることが難しいという問題がある。また、長期間の使用によってボルト等に緩みが生じ、スラスト隙間が変化してしまうおそれもある。
【０００８】
さらに、スラスト隙間を正確に調整する場合には、ボルトとナットを僅かづつ締め付ける必要があるため、スクロール式空気圧縮機の組立時に膨大な時間を要し、生産性が低下するという問題がある。
【０００９】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明は製造時、組立時にスラスト隙間を適正に調整でき、長期間に亘って一定寸法のスラスト隙間を維持できると共に、生産性を向上できるようにしたスクロール式流体機械のスラスト隙間の調整方法を提供することを目的としている。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、筒状のケーシングと、該ケーシングの一端側に回転可能に設けられ先端側が該ケーシング内に伸長してクランク部となった駆動軸と、前記ケーシング内に位置して該駆動軸のクランク部に旋回軸受を介して旋回可能に設けられ鏡板にラップ部が立設された旋回スクロールと、該旋回スクロールに対向して前記ケーシングの他端側に設けられ鏡板に該旋回スクロールのラップ部との間で複数の圧縮室を形成するラップ部が立設された固定スクロールと、前記旋回スクロールの自転運動を防止するために前記固定スクロールと旋回スクロールとの間に設けられた補助クランク機構とを備え、前記補助クランク機構を、スクロール側軸部とケーシング側軸部とが前記駆動軸のクランク部と同一偏心距離を有する補助クランクと、前記旋回スクロールに対して補助クランクのスクロール側軸部を回転自在に軸支するスクロール側玉軸受と、前記ケーシングに対して補助クランクのケーシング側軸部を回転自在に軸支するケーシング側玉軸受とによって構成し、前記ケーシング側玉軸受の内輪と補助クランクに設けたフランジの間に固定スクロールと旋回スクロールとの間のスラスト隙間をその厚さ寸法により決定するスペーサを介挿してなるスクロール式流体機械のスラスト隙間調整方法に適用される。
【００２１】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、旋回スクロールにスクロール側玉軸受の外輪を固定すると共に該玉軸受の内輪に補助クランクのスクロール側軸部を固定した状態で、前記固定スクロールのラップ部の歯先が摺接する旋回スクロールの鏡板前面と前記スペーサが当接する補助クランクのフランジ端面との間の長さ寸法を測定する旋回スクロール側の長さ寸法測定工程と、ケーシングにケーシング側玉軸受の外輪を固定すると共に該玉軸受の内輪をケーシング側に付勢した状態で、前記固定スクロールのラップ部の歯先と同一平面をなすケーシングの開口側端面と前記スペーサが当接するケーシング側玉軸受の内輪端面との間の長さ寸法を測定するケーシング側の長さ寸法測定工程と、旋回スクロール側の長さ寸法とケーシング側の長さ寸法との差を用いてスペーサの厚さ寸法を決めるスペーサの厚さ寸法決定工程とを含んでいることにある。
【００２２】
このように構成したことにより、旋回スクロール側の長さ寸法測定工程によって旋回スクロールにスクロール側玉軸受の外輪を固定すると共に該玉軸受の内輪に補助クランクのスクロール側軸部を固定した状態で、前記固定スクロールのラップ部の歯先が摺接する旋回スクロールの鏡板前面と前記スペーサが当接する補助クランクのフランジ端面との間の長さ寸法を測定することができる。
【００２３】
また、ケーシング側の長さ寸法測定工程によってケーシングにケーシング側玉軸受の外輪を固定すると共に該玉軸受の内輪をケーシング側に付勢した状態で、前記固定スクロールのラップ部の歯先と同一平面をなすケーシングの開口側端面と前記スペーサが当接するケーシング側玉軸受の内輪端面との間の長さ寸法を測定することができる。
【００２４】
そして、スペーサの厚さ寸法決定工程によって旋回スクロール側の長さ寸法とケーシング側の長さ寸法との差が例えば予め決められた一定値となるようにスペーサの厚さ寸法を決めることができ、固定スクロールと旋回スクロールとの間のスラスト隙間を一定の寸法に調整することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って詳細に説明するに、図１ないし図５は本発明の実施の形態によるスクロール式流体機械としての空気圧縮機を示している。
【００２６】
図中、１は段付筒状に形成されたスクロール式空気圧縮機のケーシングを示し、該ケーシング１は、大径筒部１Ａと、該大径筒部１Ａの一端側を縮径し、外側に向けて突出するように形成された小径な軸受筒部１Ｂと、該軸受筒部１Ｂと前記大径筒部１Ａとの間に形成された環状部１Ｃとからなり、該環状部１Ｃの他面側には、後述する各補助クランク１８のケーシング側軸部１８Ｂがケーシング側玉軸受２３を介して収容される３個の軸受収容穴１Ｄ（１個のみ図示）が周方向に所定間隔離間して複数個（例えば３個）形成されている。
【００２７】
また、ケーシング１の他端側は開口すると共に、この開口側端面１Ｅには後述の固定スクロール本体１１が当接している。そして、開口側端面１Ｅは固定スクロール１０のラップ部１１Ｂの歯先と同一平面をなしている。
【００２８】
２はケーシング１の軸受筒部１Ｂ内に軸受３を介して回転可能に設けられた駆動軸を示し、該駆動軸２はその先端側がケーシング１の大径筒部１Ａ内へと伸長するクランク部２Ａとなり、該クランク部２Ａはその軸線Ｏ2 −Ｏ2 が前記駆動軸２の軸線Ｏ1 −Ｏ1 に対して偏心量εだけ偏心するように配設され、該クランク部２Ａは旋回軸受８を介して旋回スクロール４に連結されている。そして、該駆動軸２の基端側は、前記軸受筒部１Ｂから外部に突出し、その突出端がプーリ等を介して駆動源となる電動モータ（いずれも図示せず）に接続され、該電動モータにより回転駆動される。
【００２９】
４はケーシング１の他端側に旋回可能に設けられた旋回スクロールを示し、該旋回スクロール４は旋回スクロール本体５と、該旋回スクロール本体５に固着される支持プレート６とから大略構成されている。ここで、前記旋回スクロール本体５は円板状に形成された旋回側の鏡板５Ａと、該鏡板５Ａに中心側が巻始め端となり、外周側が巻終り端となって立設された渦巻状のラップ部５Ｂとから構成されている。
【００３０】
また、前記支持プレート６は鏡板５Ａの背面側にボルト７，７，…（２個のみ図示）によって固着され、中央には旋回軸受８を保持するボス部６Ａが立設される。また、前記支持プレート６には、ボス部６Ａの外周側には後述するスクロール側玉軸受１９が収容される３個の軸受収容筒部６Ｂ，６Ｂ，…（一個のみ図示）が周方向に所定間隔をもって立設され、各軸受収容筒部６Ｂには有底の軸受収容穴６Ｃが形成されている。
【００３１】
さらに、前記旋回スクロール本体５と支持プレート６との間には、スクロール本体５の鏡板５Ａから支持プレート６に向けて複数本の放熱フィン９，９，…が突出形成されている。
【００３２】
１０はケーシング１の一端側に固定して設けられた固定スクロールを示し、該固定スクロール１０は固定スクロール本体１１と、該固定スクロール本体１１に固着される蓋体１２とから大略構成されている。
【００３３】
ここで、前記固定スクロール本体１１は、その中心が駆動軸２の軸線Ｏ1 −Ｏ1 と一致すると共に、旋回スクロール４の鏡板５Ａに対向して配設された鏡板１１Ａと、該鏡板１１Ａから旋回スクロール４のラップ部５Ｂと同様に立設された渦巻状のラップ部１１Ｂとからなる。
【００３４】
また、前記蓋体１２と鏡板１１Ａとの間には、該鏡板１１Ａから蓋体１２に向けて複数本の放熱フィン１３，１３，…が突出形成されている。また、前記ラップ部１１Ｂは、前記旋回スクロール４のラップ部５Ｂと所定角度だけずらして重なり合うように配設されることにより、前記旋回スクロール４が旋回するときに、ラップ部５Ｂとの間で連続的に縮小する複数の圧縮室１４，１４，…が形成される。なお、前記固定スクロール１０はボルト（図示せず）によって、前記ケーシング１の大径筒部１Ａに取付けられている。
【００３５】
１５，１６は旋回スクロール４と固定スクロール１０のラップ部５Ｂ，１１Ｂ歯先側に装着されたシール部材としてのチップシールで、該チップシール１５，１６は弾性樹脂材料によって長尺の紐状に形成され、ラップ部５Ｂ，１１Ｂの歯先に沿って渦巻状に延びている。そして、チップシール１５，１６は、旋回動作する間、相手方となる鏡板１１Ａ，５Ａの前面１１Ｃ，５Ｃに摺接することにより、各圧縮室１４間を機密にシールし、高圧側の圧縮室１４から低圧側の圧縮室１４側に向けて圧縮空気が漏洩するのを防止している。
【００３６】
また、チップシール１５，１６は、図４に示すように、ラップ部５Ｂ，１１Ｂの歯先から突出し、ラップ部５Ｂ，１１Ｂの歯先と鏡板１１Ａ，５Ａの前面１１Ｃ，５Ｃとの間には予め決められた一定寸法δa のスラスト隙間が形成されている。そして、このスラスト隙間を減少させることによって、チップシール１５，１６と鏡板１１Ａ，５Ａとの摺接力が増加し、各圧縮室１４の密閉性は向上する。一方、スラスト隙間を増加させることによって、チップシール１５，１６と鏡板１１Ａ，５Ａとの摺接力が減少し、各圧縮室１４の密閉性は低下するものである。
【００３７】
１７，１７，…はケーシング１の環状部１Ｃと旋回スクロール４との間に周方向に離間して例えば３個配設された補助クランク機構（１個のみ図示）を示し、該補助クランク機構１７は後述する補助クランク１８、スクロール側玉軸受１９およびケーシング側玉軸受２３から大略構成されている。
【００３８】
１８，１８，…は第１，第２，第３の補助クランク（１個のみ図示）で、該各補助クランク１８は、図２に示す如く、旋回スクロール４の支持プレート６側に回転可能に取付けられたスクロール側軸部１８Ａと、該スクロール側軸部１８Ａよりも大径の円柱状に形成され、ケーシング１の環状部１Ｃ側に回転可能に取付けられたケーシング側軸部１８Ｂと、スクロール側軸部１８Ａのケーシング側軸部１８Ｂ側に形成されたスクロール側のフランジ部１８Ｃと、ケーシング側軸部１８Ｂのスクロール側軸部１８Ａ側に形成されたケーシング側のフランジ部１８Ｄとから構成されている。そして、ケーシング側のフランジ部１８Ｄのフランジ端面１８Ｅは後述のスペーサ２９に当接している。
【００３９】
また、補助クランク１８はスクロール側軸部１８Ａの軸線Ｏ3 −Ｏ3 に対してケーシング側軸部１８Ｂの軸線Ｏ4 −Ｏ4 が、前記駆動軸２の偏心量εと等しい偏心量をもって形成されている。
【００４０】
１９は旋回スクロール４の支持プレート６の軸受収容穴６Ｃ内に収容されたスクロール側玉軸受を示し、該スクロール側玉軸受１９は、旋回スクロール４のラップ部５Ｂ側を正面側としたときに、この正面側に位置した正面側アンギュラ玉軸受１９Ａと、背面側に位置した背面側アンギュラ玉軸受１９Ｂとを正面合わせすることにより、正面組合せアンギュラ玉軸受として構成されている。
【００４１】
ここで、前記正面側アンギュラ玉軸受１９Ａは、外輪１９Ａ1 ，内輪１９Ａ2 と、該外輪１９Ａ1 ，内輪１９Ａ2 間に配設された複数個の転動子となる鋼球１９Ａ3 とから構成されている。また、背面側アンギュラ玉軸受１９Ｂは、外輪１９Ｂ1 ，内輪１９Ｂ2 と、該外輪１９Ｂ1 ，内輪１９Ｂ2 間に配設された複数個の転動子となる鋼球１９Ｂ3 とから構成されている。
【００４２】
そして、外輪１９Ａ1，１９Ｂ1は支持プレート６の軸受収容穴６Ｃ内に僅かなクリアランスδ1を介して遊嵌されている。また、外輪１９Ａ1は軸受収容穴６Ｃの底面に当接すると共に、外輪１９Ｂ1は後述する押え板２０によって軸受収容穴６Ｃ内に予圧が与えられた状態で軸方向、周方向に変位不能に保持されている。さらに、内輪１９Ａ 2 ，１９Ｂ 2 には、補助クランク１８のスクロール側軸部１８Ａが圧入されている。
【００４３】
２０は軸受収容筒部６Ｂの開口部側に取付けられボルト２１と共に固定部材となる押え板で、該押え板２０は中心部に補助クランク１８が挿通する挿通穴２０Ａが形成され、その外周部はボルト２１（１個のみ図示）によってケーシング１に取付けられている。そして、該押え板２０の挿通穴２０Ａ近傍には背面側アンギュラ玉軸受１９Ｂの外輪１９Ｂ1 が当接され、該スクロール側玉軸受１９は軸受収容穴６Ｃ内で、軸方向、周方向に変位不能に固定されている。
【００４４】
また、押え板２０と支持プレート６の軸受収容筒部６Ｂの開口部端面との間には、押え板２０をスクロール側玉軸受１９の外輪１９Ｂ1 に確実に予圧を与えるため、僅かなクリアランスδ2 が形成されている。
【００４５】
これにより、スクロール側玉軸受１９は、軸受収容穴６Ｃによって径方向に変位不能に固定され、軸受収容穴６Ｃの底面と押え板２０によって軸方向に変位不能に固定されている。
【００４６】
２２は押え板２０の挿通穴２０Ａ内に取付けられたシール部材で、該シール部材２２は補助クランク１８のフランジ部１８Ｄに摺接すると共に、スクロール側玉軸受１９の外輪１９Ａ1 ，１９Ｂ1 と内輪１９Ａ2 ，１９Ｂ2 との間の潤滑油が軸受収容穴６Ｃ内からケーシング１内に漏洩するのを防止している。
【００４７】
２３はケーシング１の軸受収容穴１Ｄ内に収容されたケーシング側玉軸受を示し、該ケーシング側玉軸受２３は、旋回スクロール４のラップ部５Ｂ側を正面側としたときに、この正面側に位置した正面側アンギュラ玉軸受２３Ａと、背面側に位置した背面側アンギュラ玉軸受２３Ｂとを背面合わせすることにより、背面組合せアンギュラ玉軸受として構成されている。
【００４８】
ここで、前記正面側アンギュラ玉軸受２３Ａは、外輪２３Ａ1 ，内輪２３Ａ2 と、該外輪２３Ａ1 ，内輪２３Ａ2 間に配設された複数個の転動子となる鋼球２３Ａ3 とから構成されている。また、前記背面側アンギュラ玉軸受２３Ｂは、外輪２３Ｂ1 ，内輪２３Ｂ2 と、該外輪２３Ｂ1 ，内輪２３Ｂ2 間に配設された複数個の転動子となる鋼球２３Ｂ3 とから構成されている。
【００４９】
そして、外輪２３Ａ1 ，２３Ｂ1 は支持プレート６の軸受収容穴１Ｄ内に軸方向、周方向に変位不能に圧入されている。また、外輪２３Ｂ1 は軸受収容穴１Ｄ底面側の環状段部１Ｆに当接すると共に、外輪２３Ａ1 は押え板２０に当接し、軸受収容穴１Ｄ内に抜止め状態で固定されている。
【００５０】
また、内輪２３Ａ2 ，２３Ｂ2 は後述のボルト２７によって予圧が与えられると共に、補助クランク１８のケーシング側軸部１８Ｂに対して軸方向、周方向に変位不能に保持されている。
【００５１】
また、ケーシング側玉軸受２３の内輪２３Ａ2 ，２３Ｂ2 内には補助クランク１８のケーシング側軸部１８Ｂが僅かなクリアランスδ3 を介して遊嵌されている。そして、ケーシング側軸部１８Ｂにボルト２７が螺着されることによって、補助クランク１８は内輪２３Ａ2 ，２３Ｂ2 に固定されている。
【００５２】
これにより、ケーシング側軸部１８Ｂは前記ケーシング側玉軸受２３を介してケーシング１の軸受収容穴１Ｄ内に回転可能に挿嵌され、スクロール側軸部１８Ａは前記スクロール側玉軸受１９を介して旋回スクロール４側の軸受収容穴６Ｃに回転可能に挿嵌されている。
【００５３】
また、前記各補助クランク１８は、旋回スクロール４が駆動軸２の回転駆動により旋回されるとき、該旋回スクロール４が自転するのを防止すると共に、該旋回スクロール４を駆動軸２の軸線Ｏ1 −Ｏ1 を中心として一定の旋回半径をもって旋回させるように案内するものである。
【００５４】
２４は軸受収容穴１Ｄの他側に設けられた押え板で、該押え板２４は、図３に示すように中心部に補助クランク１８が挿通する挿通穴２４Ａが形成され、その外周部はボルト２５，２５，…（１個のみ図示）によってケーシング１に取付けられている。そして、該押え板２４の挿通穴２４Ａ近傍には正面側アンギュラ玉軸受２３Ａの外輪２３Ａ1 が当接され、該ケーシング側玉軸受２３は軸受収容穴１Ｄ内に抜止め状態で固定されている。
【００５５】
また、押え板２４とケーシング１の軸受収容穴１Ｄの開口部端面との間には、押え板２４がケーシング側玉軸受２３の外輪２３Ａ1 に確実に当接させるため、僅かなクリアランスδ4 が形成されている。
【００５６】
これにより、ケーシング側玉軸受２３は、軸受収容穴１Ｄによって径方向に変位不能に固定され、軸受収容穴１Ｄの底面と押え板２４によって軸方向に変位不能に固定されている。
【００５７】
２６は押え板２４の挿通穴２４Ａ内に取付けられたシール部材で、該シール部材２６は補助クランク１８のフランジ部１８Ｄに摺接すると共に、ケーシング側玉軸受２３の外輪２３Ａ1 ，２３Ｂ1 と内輪２３Ａ2 ，２３Ｂ2 との間に充填された潤滑油がケーシング１内に漏洩するのを防止している。
【００５８】
２７はケーシング側玉軸受２３側に設けられワッシャ２８と共に固定部材となるボルトを示し、該ボルト２７は補助クランク１８のケーシング側軸部１８Ｂに螺着されると共に、ボルト２７とケーシング側軸部１８Ｂとの間にはワッシャ２８が介挿されている。そして、ワッシャ２８はケーシング側玉軸受２３の内輪１９Ｂ2 に当接している。このため、ボルト２７を締め付けることによって、ケーシング側玉軸受２３の内輪２３Ａ2 ，２３Ｂ2 に予圧を与えつつ、内輪２３Ａ2 ，２３Ｂ2 に補助クランク１８のケーシング側軸部１８Ｂを固定している。
【００５９】
２９は補助クランク１８のフランジ部１８Ｄとケーシング側玉軸受２３の内輪２３Ａ2 との間に介挿されたスペーサで、該スペーサ２９は、中心部に補助クランク１８が挿通する挿通穴２９Ａが設けられ、リング状に形成されている。また、スペーサ２９は、その内径寸法は内輪２３Ａ2 の内径寸法よりも僅かに小さく、外径寸法は内輪２３Ａ2 の内径寸法よりも僅かに大きくなっている。そして、スペーサ２９は、その厚さ寸法Ｌ3A（Ｌ3B，Ｌ3C）を増減させることによって旋回スクロール４と固定スクロール１０との間のスラスト隙間を調整するものである。
【００６０】
３０は軸受収容穴１Ｄの一側に設けられた有蓋筒状のカバーを示し、該カバー３０は、軸受収容穴１Ｄの一側開口部を施蓋している。
【００６１】
また、３１は固定スクロール１０の外周側に穿設された吸込口、３２は固定スクロール１０の鏡板１１Ａ中央側に穿設された吐出口をそれぞれ示し、該吸込口３１は最外周側（最低圧側）の圧縮室１４と連通し、吐出口３２は最中央側（最高圧側）の圧縮室１４と連通している。
【００６２】
本実施の形態によるスクロール式空気圧縮機は、上述の如き構成を有するもので、駆動軸２をプーリ等を介して電動モータによって回転駆動すると、この駆動軸２の回転は、クランク部２Ａから旋回軸受８を介して旋回スクロール４に伝えられ、該旋回スクロール４は、各補助クランク機構１７によって自転運動を防止しつつ、前記駆動軸２の軸線Ｏ1 −Ｏ1 を中心として公転運動する。そして、この公転運動によって各ラップ部５Ｂ，１１Ｂとの間に画成される圧縮室１４，１４，…は連続的に縮小し、これにより、当該スクロール式空気圧縮機は、吸込口３１から吸込んだ空気を該各圧縮室１４で順次圧縮しつつ、この圧縮空気を吐出口３２から外部の空気タンク（図示せず）等に吐出するようになっている。
【００６３】
次に、本実施の形態によるスクロール式空気圧縮機のスラスト隙間の調整方法について説明する。
【００６４】
まず、図５に示すようにケーシング１の軸受収容穴１Ｄ内にケーシング側玉軸受２３の外輪２３Ａ 1 ，２３Ｂ 1を圧入すると共に、ボルト２５によって押え板２４をケーシング１に取付け、ケーシング側玉軸受２３を抜止め状態で軸受収容穴１Ｄ内に固定する。
【００６５】
次に、旋回スクロール本体５に支持プレート６を固着し、旋回スクロール４を組立てる。そして、支持プレート６の軸受収容穴６Ｃ内にスクロール側玉軸受１９の外輪１９Ａ 1 ，１９Ｂ 1を遊嵌すると共に、ボルト２１によって押え板２０を軸受収容筒部６Ｂの開口部側に取付け、スクロール側玉軸受１９を抜止め状態で軸受収容穴６Ｃ内に固定する。また、スクロール側玉軸受１９の内輪１９Ａ 2 ，１９Ｂ 2 には、補助クランク１８のスクロール側軸部１８Ａを圧入する。
【００６６】
そして、次なる旋回スクロール側の長さ寸法測定工程では、３個の補助クランク１８のうち、第１の補助クランク１８に対して旋回スクロール４の鏡板５Ａの前面５Ｃと補助クランク１８のフランジ端面１８Ｅとの間の長さ寸法Ｌ1Aを測定する。次に、第２，第３の補助クランク１８に対しても、同様に旋回スクロール４の鏡板５Ａの前面５Ｃと補助クランク１８のフランジ端面１８Ｅとの間の長さ寸法Ｌ1B，Ｌ1Cをそれぞれ測定する。
【００６７】
次に、ケーシング側の長さ寸法測定工程では、３個のケーシング側玉軸受２３のうち、第１のケーシング側玉軸受２３に対してケーシング１の開口側端面１Ｅとケーシング側玉軸受２３の内輪２３Ａ2 端面との間の長さ寸法Ｌ2Aを測定する。
【００６８】
ここで、補助クランク１８が取付けられていないときには内輪２３Ａ2に予圧が与えられないから、ケーシング側玉軸受２３の内輪２３Ａ2は軸方向に僅かに変位可能となっている。そこで、長さ寸法Ｌ2Aを測定するときには、内輪２３Ａ2をケーシング１側に付勢しつつ測定を行なうものとする。
【００６９】
次に、第２，第３のケーシング側玉軸受２３に対しても、同様にケーシング１の開口端面１Ｅとケーシング側玉軸受２３の内輪２３Ａ2 端面との間の長さ寸法Ｌ2B，Ｌ2Cをそれぞれ測定する。
【００７０】
【表１】
そして、次なるスペーサ２９の厚さ寸法決定工程では、例えば第１の補助クランク１８に取付けるスペーサ２９の厚さ寸法Ｌ3Aは、スクロール側の長さ寸法測定工程による長さ寸法Ｌ1Aと、ケーシング側の長さ寸法測定工程による長さ寸法Ｌ2Aとの差（Ｌ2A−Ｌ1A）に予め決められた一定寸法δa を減算することによって決定される。また、第２，第３の補助クランク１８に取付けるスペーサ２９の厚さ寸法Ｌ3B，Ｌ3Cも、同様に表１に示す如く決定する。
【００７２】
即ち、各補助クランク１８に取付けるスペーサ２９の厚さ寸法Ｌ3A，Ｌ3B，Ｌ3Cは、以下に示す数１の関係式から求められる。
【００７３】
【数１】
ここで、スペーサ２９の厚さ寸法Ｌ3A，Ｌ3B，Ｌ3Cが負の値にならないように、長さ寸法Ｌ2A，Ｌ2B，Ｌ2C、長さ寸法Ｌ1A，Ｌ1B，Ｌ1Cおよび一定寸法δa との間には、以下に示す数２の関係が成り立つようにケーシング１と旋回スクロール４等は形成されている。
【００７５】
【数２】
最後に、スペーサ２９の厚さ寸法決定工程によって決定された厚さ寸法Ｌ3A，Ｌ3B，Ｌ3Cとなるスペーサ２９を選択し、補助クランク１８のケーシング側軸部１８Ｂとケーシング側玉軸受２３との間に介挿する。これにより、３個の補助クランク１８によって、旋回スクロール４と固定スクロール１０との間を予め決められた一定寸法δa のスラスト隙間に調整することができる。
【００７７】
即ち、第１の補助クランク１８に厚さ寸法Ｌ3Aのスペーサ２９を介挿することによって、ケーシング側玉軸受２３の内輪２３Ａ2 端面と補助クランク１８のフランジ端面１８Ｅとの間が厚さ寸法Ｌ3A分だけ離間する。このとき、補助クランク１８は、スペーサ２９を介挿しないときに比べて旋回スクロール４側に厚さ寸法Ｌ3A分だけ軸方向に変位させる。
【００７８】
また、補助クランク１８のフランジ部１８Ｃはスクロール側玉軸受１９の内輪１９Ｂ2 に当接し、内輪１９Ｂ2 は旋回スクロール４側に変位すると共に、内輪１９Ｂ2 は内輪１９Ａ2 に当接し、鋼球１９Ａ3 を介して外輪１９Ａ1 を旋回スクロール４側に変位させる。そして、外輪１９Ａ1 は軸受収容穴６Ｃ内の底面に当接し、旋回スクロール４は固定スクロール１０側に変位することになる。
【００７９】
ここで、スペーサ２９を介挿しないときには、旋回スクロール４の鏡板５Ａの前面５Ｃはケーシング１の開口側端面１Ｅよりも寸法（Ｌ2A−Ｌ1A）だけケーシング１側寄りに変位する。このとき、ケーシング１の開口側端面１Ｅは固定スクロール１０のラップ部１１Ｂの歯先と同一平面をなすから、固定スクロール１０のラップ部１１Ｂの歯先と旋回スクロール４の鏡板５Ａの前面５Ｃとの間には寸法（Ｌ2A−Ｌ1A）のスラスト隙間が生じることになる。
【００８０】
しかし、本実施の形態では、厚さ寸法Ｌ3Aのスペーサ２９を補助クランク１８のケーシング側軸部１８Ｂとケーシング側玉軸受２３との間に介挿したから、旋回スクロール４の鏡板５Ａの前面５Ｃはスペーサ２９を介挿しないときに比べて、厚さ寸法Ｌ3Aだけ固定スクロール１０側に向けて変位する。このとき、スペーサ２９の厚さ寸法Ｌ3Aは長さ寸法Ｌ2Aから長さ寸法Ｌ2Aと予め決められた一定寸法δa とを減算（Ｌ3A＝Ｌ2A−Ｌ1A−δa ）することによって決定されているから、旋回スクロール４の鏡板５Ａの前面５Ｃは固定スクロール１０のラップ部１１Ｂ歯先から一定寸法δa だけ離間することになる。
【００８１】
第２，第３の補助クランク１８によっても同様に補助クランク１８とケーシング側玉軸受２３との間が厚さ寸法Ｌ3B，Ｌ3Cだけ離間するから、旋回スクロール４の鏡板５Ａの前面５Ｃを固定スクロール１０のラップ部１１Ｂ歯先から一定寸法δa だけ離間させることができる。
【００８２】
また、厚さ寸法Ｌ3A，Ｌ3B，Ｌ3Cよりも大きい厚さ寸法のスペーサ２９を補助クランク１８のケーシング側軸部１８Ｂとケーシング側玉軸受２３との間に介挿したときには、厚さ寸法Ｌ3A，Ｌ3B，Ｌ3Cのスペーサ２９を介挿したときに比べて旋回スクロール４の鏡板５Ａの前面５Ｃを固定スクロール１０側である矢示Ａ方向に変位させることができる。これにより、旋回スクロール４の鏡板５Ａの前面５Ｃと固定スクロール１０のラップ部１１Ｂ歯先との間のスラスト隙間を一定寸法δa よりも小さくすることができる。
【００８３】
一方、厚さ寸法Ｌ3A，Ｌ3B，Ｌ3Cよりも小さい厚さ寸法のスペーサ２９を補助クランク１８のケーシング側軸部１８Ｂとケーシング側玉軸受２３との間に介挿したときには、厚さ寸法Ｌ3A，Ｌ3B，Ｌ3Cのスペーサ２９を介挿したときに比べて旋回スクロール４の鏡板５Ａの前面５Ｃをケーシング１側である矢示Ｂ方向に変位させることができる。これにより、旋回スクロール４の鏡板５Ａの前面５Ｃと固定スクロール１０のラップ部１１Ｂ歯先との間のスラスト隙間を一定寸法δa よりも大きくすることができる。
【００８４】
さらに、３個の補助クランク１８にそれぞれスペーサ２９を介挿し、少なくとも３か所で一定寸法δa だけ旋回スクロール４の鏡板５Ａの前面５Ｃと固定スクロール１０のラップ部１１Ｂ歯先との間を離間させることができるから、旋回スクロール４の鏡板５Ａ、ラップ部５Ｂ歯先と固定スクロール１０のラップ部１１Ｂ歯先、鏡板１１Ａとを平行に配設することができ、旋回スクロール４が旋回運動するときに旋回スクロール４と固定スクロール１０とが部分的に強く摺接し、チップシール１５，１６やラップ部５Ｂ，１１Ｂの歯先に偏摩耗が生じるのを防止することができる。これにより、チップシール１５，１６等の耐久性を向上できると共に、各圧縮室１４を確実に密閉することができる。
【００８５】
かくして、本実施の形態によれば、補助クランク１８のフランジ部１８Ｄとケーシング側玉軸受２３の内輪２３Ａ2 との間にスペーサ２９を介挿する構成としたから、補助クランク１８とケーシング側玉軸受２３との間をスペーサ２９の厚さ寸法Ｌ3A，Ｌ3B，Ｌ3Cだけ離間させることができ、スペーサ２９を介挿しないときに比べて旋回スクロール４を厚さ寸法Ｌ3A，Ｌ3B，Ｌ3Cだけ固定スクロール１０側に変位させることができる。このため、スペーサ２９の厚さ寸法を増，減させることによって、旋回スクロール４と固定スクロール１０との間のスラスト隙間を小さく，大きくすることができ、スラスト隙間を調整することができる。
【００８６】
また、補助クランク１８のフランジ部１８Ｄとケーシング側玉軸受２３の内輪２３Ａ2 との間にスペーサ２９を介挿することによってスラスト隙間を調整するから、従来技術による空気圧縮機のようにボルト等を徐々に締め付けてスラスト隙間を調整する必要がなく、空気圧縮機の組立性、生産性を向上できると共に、ボルト等の緩みによってスラスト隙間が変化するのを防止し、長期間に亘って予め決められた一定寸法δa のスラスト隙間を維持することができる。
【００８７】
また、ケーシング側玉軸受２３の外輪２３Ａ1 ，２３Ｂ1 を軸受収容穴１Ｄ内に圧入して取付け、スペーサ２９をケーシング側玉軸受２３の内輪２３Ａ2 と補助クランク１８のケーシング側軸部１８Ｂに介挿した状態で、ケーシング側玉軸受２３の内輪２３Ａ2 ，２３Ｂ2 とケーシング側軸部１８Ｂとを軸方向に変位不能に固定したから、ケーシング側玉軸受２３の内輪２３Ａ2 と補助クランク１８のケーシング側軸部１８Ｂとの間にスペーサ２９を軸方向、周方向に変位不能に取付けることができ、一定寸法δa のスラスト隙間を保持することができる。
【００８８】
また、ケーシング側玉軸受２３の外輪２３Ａ1 ，２３Ｂ1 に対して回転自在に取付けられたケーシング側玉軸受２３の内輪２３Ａ2 ，２３Ｂ2 に補助クランク１８、スペーサ２９を一体化させることができ、補助クランク１８とケーシング側玉軸受２３との間をスペーサ２９の厚さ寸法Ｌ3A，Ｌ3B，Ｌ3Cだけ離間させつつ、補助クランク１８をケーシング１に対して回転自在に支持することができる。
【００８９】
また、ケーシング側玉軸受２３の内輪２３Ａ2 ，２３Ｂ2 に補助クランク１８のケーシング側軸部１８Ｂを遊嵌し、内輪２３Ａ2 ，２３Ｂ2 にケーシング側軸部１８Ｂをボルト２７等によって固定する構成としたから、スペーサ２９をケーシング側玉軸受２３の内輪２３Ａ2 と補助クランク１８のフランジ部１８Ｄとの間に介挿した状態で、補助クランク１８のケーシング側軸部１８Ｂを内輪２３Ａ2 ，２３Ｂ2 に容易に嵌入できると共に、ボルト２７によって内輪２３Ａ2 ，２３Ｂ2 にケーシング側軸部１８Ｂを固定することができ、スペーサ２９を容易に取付けることができる。
【００９０】
また、ケーシング側玉軸受２３の内輪２３Ａ2 ，２３Ｂ2 はケーシング側軸部１８Ｂとはボルト２７によって予圧を与えられた状態で保持され、スクロール側玉軸受１９の外輪１９Ａ1 ，１９Ｂ1 は旋回スクロール４に押え板２０等によって予圧を与えられた状態で保持される構成としたから、ケーシング側玉軸受２３の内輪２３Ａ2 ，２３Ｂ2 が内輪２３Ａ2 ，２３Ｂ2 間のガタつきによって軸方向、周方向に変位するのを防止できると共に、スクロール側玉軸受１９の外輪１９Ａ1 ，１９Ｂ1 が外輪１９Ａ1 ，１９Ｂ1 間のガタつきによって軸方向、周方向に変位するのを防止できる。これにより、旋回スクロール４と固定スクロール１０との間のスラスト隙間を一定寸法δa に維持することができる。
【００９１】
また、スペーサ２９の厚さ寸法Ｌ3A，Ｌ3B，Ｌ3Cをスクロール側の長さ寸法測定工程による長さ寸法Ｌ1A，Ｌ1B，Ｌ1Cとケーシング側の長さ寸法測定工程による長さ寸法Ｌ2A，Ｌ2B，Ｌ2Cとの差を用いることによって決定したから、長さ寸法Ｌ1A，Ｌ1B，Ｌ1Cと長さ寸法Ｌ2A，Ｌ2B，Ｌ2Cとを容易に測定でき、スペーサ２９の厚さ寸法Ｌ3A，Ｌ3B，Ｌ3Cを短時間で決定することができる。そして、厚さ寸法Ｌ3A，Ｌ3B，Ｌ3Cのスペーサ２９を用いることによって旋回スクロール４と固定スクロール１０との間に例えば予め決められた一定寸法δa のスラスト隙間を与えることができる。
【００９２】
また、３個の補助クランク機構１７でそれぞれスラスト隙間の調整を行ない、３か所でほぼ同一寸法のスラスト隙間を与えることができるから、旋回スクロール４の鏡板５Ａ、ラップ部５Ｂ歯先を固定スクロール１０のラップ部１１Ｂ歯先、鏡板１１Ａに対して平行に配設することができ、旋回スクロール４が旋回運動するときに偏摩耗が生じるのを防止でき、チップシール１５，１６等の耐久性を向上させることができる。
【００９９】
【発明の効果】
以上詳述した如く、請求項１の発明によれば、旋回スクロール側の長さ寸法測定工程では、旋回スクロールにスクロール側玉軸受の外輪を固定すると共に該玉軸受の内輪に補助クランクのスクロール側軸部を固定した状態で旋回スクロールの鏡板前面と補助クランクのフランジ端面との間の長さ寸法を測定する。また、ケーシング側の長さ寸法測定工程では、ケーシングにケーシング側玉軸受の外輪を固定すると共に該玉軸受の内輪をケーシング側に付勢した状態で、ケーシングの開口側端面とケーシング側玉軸受の内輪端面との間の長さ寸法を測定する。そして、スペーサの厚さ寸法決定工程では、これらのスクロール側の長さ寸法測定工程による長さ寸法とケーシング側の長さ寸法測定工程による長さ寸法との差を用いることによってスペーサの厚さ寸法を決定するから、スペーサの厚さ寸法を短時間で容易に決定することができ、旋回スクロールと固定スクロールとの間に一定寸法のスラスト隙間を与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるスクロール式空気圧縮機を示す縦断面図である。
【図２】図１中の補助クランクを拡大して示す縦断面図である。
【図３】実施の形態によるスクロール側玉軸受、ケーシング側玉軸受、補助クランクおよびスペーサ等を分解して示す分解斜視図である。
【図４】図１中の旋回スクロールのラップ部と固定スクロールのラップ部を拡大して示す縦断面図である。
【図５】実施の形態によるケーシングからスペーサ、旋回スクロールを取外した状態で示す縦断面図である。
【符号の説明】
１ ケーシング
２ 駆動軸
２Ａ クランク部
４ 旋回スクロール
５ 旋回スクロール本体
５Ａ，１１Ａ 鏡板
５Ｂ，１１Ｂ ラップ部
６ 支持プレート
８ 旋回軸受
１０ 固定スクロール
１１ 固定スクロール本体
１４ 圧縮室
１７ 補助クランク機構
１８ 補助クランク
１８Ａ スクロール側軸部
１８Ｂ ケーシング側軸部
１８Ｃ，１８Ｄ フランジ部
１８Ｅ フランジ端面
１９ スクロール側玉軸受
１９Ａ1 ，１９Ｂ1 ，２３Ａ1 ，２３Ｂ1 外輪
１９Ａ2 ，１９Ｂ2 ，２３Ａ2 ，２３Ｂ2 内輪
１９Ａ3 ，１９Ｂ3 ，２３Ａ3 ，２３Ｂ3 鋼球
２０ 押え板（固定部材）
２１ ボルト
２３ ケーシング側玉軸受
２７ ボルト（固定部材）
２８ ワッシャ
２９ スペーサ
Claims (1)
- 筒状のケーシングと、該ケーシングの一端側に回転可能に設けられ先端側が該ケーシング内に伸長してクランク部となった駆動軸と、前記ケーシング内に位置して該駆動軸のクランク部に旋回軸受を介して旋回可能に設けられ鏡板にラップ部が立設された旋回スクロールと、該旋回スクロールに対向して前記ケーシングの他端側に設けられ鏡板に該旋回スクロールのラップ部との間で複数の圧縮室を形成するラップ部が立設された固定スクロールと、前記旋回スクロールの自転運動を防止するために前記固定スクロールと旋回スクロールとの間に設けられた補助クランク機構とを備え、
前記補助クランク機構を、スクロール側軸部とケーシング側軸部とが前記駆動軸のクランク部と同一偏心距離を有する補助クランクと、前記旋回スクロールに対して補助クランクのスクロール側軸部を回転自在に軸支するスクロール側玉軸受と、前記ケーシングに対して補助クランクのケーシング側軸部を回転自在に軸支するケーシング側玉軸受とによって構成し、
前記ケーシング側玉軸受の内輪と補助クランクに設けたフランジの間に固定スクロールと旋回スクロールとの間のスラスト隙間をその厚さ寸法により決定するスペーサを介挿してなるスクロール式流体機械のスラスト隙間の調整方法であって、
前記旋回スクロールにスクロール側玉軸受の外輪を固定すると共に該玉軸受の内輪に補助クランクのスクロール側軸部を固定した状態で、前記固定スクロールのラップ部の歯先が摺接する旋回スクロールの鏡板前面と前記スペーサが当接する補助クランクのフランジ端面との間の長さ寸法を測定する旋回スクロール側の長さ寸法測定工程と、
前記ケーシングにケーシング側玉軸受の外輪を固定すると共に該玉軸受の内輪をケーシング側に付勢した状態で、前記固定スクロールのラップ部の歯先と同一平面をなすケーシングの開口側端面と前記スペーサが当接するケーシング側玉軸受の内輪端面との間の長さ寸法を測定するケーシング側の長さ寸法測定工程と、
前記旋回スクロール側の長さ寸法とケーシング側の長さ寸法との差を用いてスペーサの厚さ寸法を決めるスペーサの厚さ寸法決定工程とを含んでなるスクロール式流体機械のスラスト隙間の調整方法。
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