JP4634123B2 - スクロール式流体機械 - Google Patents

Description

本発明は、例えば空気、冷媒等の圧縮機や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する。

一般に、スクロール式流体機械は、旋回スクロールを固定スクロールに対して旋回運動させることにより、空気、冷媒等の圧縮やポンプ動作を行うものである（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−１１６４７１号公報

この種の従来技術によるスクロール式流体機械は、ケーシングに固定スクロールと旋回スクロールとが設けられ、これらのスクロールは、鏡板の表面に渦巻状のラップ部がそれぞれ立設されている。そして、各スクロールのラップ部は、互いに重なり合うことによって複数の圧縮室を画成している。

この従来技術では、旋回スクロールの裏面に有底筒状のボス部が設けられている。また、ケーシング内には、モータ等の駆動源によって回転駆動される中空の回転軸が設けられ、この回転軸内には軸受を介して駆動軸が支持されている。さらに、駆動軸は回転軸内に偏心して配置され、駆動軸の先端側に設けられた軸部は、旋回スクロールのボス部内に嵌合、固着されている。

そして、モータ等の駆動源によって回転軸を回転駆動したときには、その回転が駆動軸により旋回スクロールの旋回動作に変換され、旋回スクロールが固定スクロールに対して旋回運動する。これにより、スクロール式流体機械は、空気、冷媒等の流体を各圧縮室内で順次圧縮するものである。

ところで、上述した従来技術では、旋回スクロールのボス部と駆動軸の軸部との嵌合部位が全周にわたり接触した状態となっているため、圧縮室側で発生する熱がボス部や駆動軸を経由して軸受側に伝導し易い構成となっている。このような構成では、旋回スクロールから軸受側への熱伝導により、軸受等の温度が上昇し、軸受の寿命を縮める等の問題がある。

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、本発明の目的は、圧縮室側で発生する熱がスクロールのボス部から駆動軸に伝導するのを抑制でき、軸受等の温度上昇を防止して耐久性を向上できるようにしたスクロール式流体機械を提供することにある。

上述した課題を解決するために本発明は、鏡板の表面に立設された渦巻状のラップ部が互いに重なり合うことによって複数の圧縮室を画成する２個のスクロールと、該各スクロールのうち一方のスクロールの裏面に設けられた有底筒状のボス部と、該ボス部の内周側に嵌合され回転軸内に軸受を介して支持された状態で前記回転軸が回転駆動されることにより前記一方のスクロールを他方のスクロールに対して旋回運動させる駆動軸とを備えてなるスクロール式流体機械に適用される。

そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記ボス部は、前記一方のスクロールの裏面から延びる方向に向けて開口し、前記ボス部の内周側または前記駆動軸の外周側に、前記ボス部の軸方向に延び、前記ボス部の開口する方向に向けて開口する複数本の長溝を設け、前記長溝により形成された空間内の空気を循環させるため外部と連通させ、前記ボス部の内周側または前記駆動軸の外周側に、前記ボス部の周方向に延び、断熱空間を形成するための複数本の周溝を設け、前記周溝によって形成された断熱空間は前記長溝によって形成された空間と連通する構成としたことにある。

また、請求項２の発明によると、ボス部の底部側には、駆動軸の端面との間に軸方向の空間を形成する凹窪部を設ける構成としている。

また、請求項３の発明によると、ボス部の底部側と駆動軸の端面との間には軸方向の空間を設ける構成としている。

また、請求項４の発明によると、ボス部には、当該ボス部を径方向に貫通して駆動軸に螺着される取付ねじを設ける構成としている。

また、請求項５の発明によると、ボス部には、駆動軸とボス部とが接触する位置で当該ボス部を径方向に貫通して駆動軸に螺着される取付ねじを設ける構成としている。

さらに、請求項６の発明によると、軸受は、駆動軸の外周側に設けられる内輪と、該内輪の外周側に位置して回転軸側に設けられる外輪と、内輪と外輪とを回転可能に連結する転動子とによって構成し、軸受の内輪とボス部の端面との間には、スラスト方向の荷重を受承する環状体を設ける構成としている。

請求項１の発明によれば、スクロールのボス部に駆動軸を嵌合したときに、ボス部の内周側と駆動軸の外周側との間には、ボス部の長溝または駆動軸の長溝によって当該ボス部と駆動軸とを径方向に離間させる径方向の空間を形成することができる。このため、ボス部と駆動軸とが径方向で接触する面積を長溝の分だけ縮小でき、両者間の接触面積を小さくすることによってボス部と駆動軸との間に存在する径方向の熱伝導経路を減少させることができる。

これにより、スクロールの圧縮室側で発生する熱がボス部から駆動軸に伝わるのを抑制でき、駆動軸を支持する軸受等が圧縮室側の熱によって高温となるのを確実に防止することができる。従って、例えばスクロールとボス部との間に金属板等を介在させなくても、軸受等を熱による劣化から保護することができ、耐久性を高めることができる。

また、長溝を設けた場合には、長溝が軸方向に延びているので、例えば複数本の長溝を形成した場合でも、各長溝により形成された空間をボス部の端面側にそれぞれ開口させることができ、空間内の空気を外部と循環させてボス部の放熱性を高めることができる。さらに、ボス部と駆動軸との接触部位を、複数本の長溝によって小さな面積に区切った状態で配置でき、接触部位から空間への放熱性を高めることができる。

また、ボス部を形成するときには、例えば中子を用いない鋳造手段や、簡単な切削加工等によって長溝を効率よく形成でき、他の形状の溝と比較して溝加工を容易に行うことができる。さらに、長溝の周壁部位には、駆動軸が嵌合されないので、この部位に高精度な加工を行う必要がなくなり、ボス部の内周面のうち高精度に加工する部位を減らして生産性を高めることができる。

また、ボス部の内周側と駆動軸の外周側との間には、ボス部の周溝または駆動軸の周溝によって径方向の断熱空間を形成できるので、両者の接触面積を小さくして径方向の熱伝導経路を減少させることができる。これにより、スクロールの圧縮室側で発生する熱がボス部から駆動軸に伝わるのを抑制でき、これらの間に特別な断熱部材等を設けなくても、駆動軸の軸受等が高温となるのを防止できるので、耐久性を高めることができる。

また、例えば周溝を全周にわたって形成することにより、ボス部と駆動軸との間で空間を周方向に均等に形成することができる。これにより、駆動軸をボス部内に安定的に嵌合させることができ、嵌合部位の強度を高めることができる。

また、長溝と周溝とを互いに直交する方向に延ばすことができるので、例えば複数本の長溝により形成された空間と、複数本の周溝により形成された断熱空間とを全体として略格子状に並んだ状態で配置でき、これらの空間を互いに連通させることができる。そして、ボス部と駆動軸との接触部位を、格子状の空間によって小さな面積に区切った状態で配置でき、接触部位から空間への放熱性を高めることができる。

従って、例えば長溝と周溝の本数、溝幅、間隔等を適切に設定することにより、ボス部と駆動軸との嵌合部位に十分な強度を与えつつ、これらの間に広い空間や多数の空間を形成でき、ボス部と駆動軸との接触面積（熱伝導経路）を十分に減少させることができる。これにより、駆動軸の軸受等が高温となるのを簡単な構造によって防止でき、耐久性の高い機械を実現することができる。

また、請求項２の発明によれば、ボス部の底部側と駆動軸の端面との間には、凹窪部によってボス部と駆動軸とを軸方向に離間させる軸方向の空間を形成でき、ボス部と駆動軸との間に存在する径方向の熱伝導経路だけでなく、軸方向の熱伝導経路も減少させることができ、これらの間の熱伝導をより低減することができる。

また、請求項３の発明によれば、ボス部の底部側と駆動軸の端面との間に空間を設けることにより、軸方向の熱伝導経路を減少させることができ、ボス部から駆動軸への熱伝導をより低減することができる。

また、請求項４の発明によれば、ボス部と駆動軸とを取付ねじによって締結することができる。これにより、ボス部と駆動軸とが嵌合（接触）する面積を大きく確保しなくても、これらの嵌合状態を取付ねじによって安定的に保持することができる。従って、取付ねじを用いない場合と比較して、例えば長溝、周溝等を大きく形成でき、ボス部と駆動軸との接触面積を減少させることができるので、これらの間の熱伝導を十分に抑えることができる。

また、請求項５の発明によれば、ボス部と駆動軸とを取付ねじによって締結できるので、請求項４の発明の場合と同様に、両者を安定的に嵌合させることができる。また、取付ねじの締結力を、ボス部と駆動軸とが互いに接触する部位、即ち周溝、長溝等とは異なる部位に付加できるので、ボス部と駆動軸とを安定した状態で強固に締結することができる。従って、例えば外力、振動等によってボス部と駆動軸との嵌合部位にがたつき等が生じたり、この部位にかじり、摩耗（フレッティング）等が生じるのを確実に防止でき、耐久性を高めることができる。

さらに、請求項６の発明によれば、軸受は、スクロールのボス部と対向する位置で駆動軸を回転可能に支持することができ、この軸受の内輪とボス部の端面との間には、例えば金属リング等によって形成された環状体を配設することができる。そして、環状体は、駆動軸を取囲む位置でボス部の端面と軸受の内輪とに十分な接触面積をもって当接できるので、スクロールから駆動軸に伝わるスラスト方向の荷重をボス部と軸受との間で安定的に受承することができる。

この場合、環状体とボス部との接触部位、及び環状体と軸受の内輪との接触部位では、スラスト方向の荷重を広い面積に分散して当該荷重による圧力（面圧）を小さくすることができる。従って、これらの部品がスラスト方向の荷重によって変形するのを防止でき、耐久性を高めることができる。また、部品の変形が原因で各スクロール間の軸方向ギャップが変動するのを防止でき、このギャップの寸法を容易に管理できると共に、機械の性能を安定させることができる。

また、例えばボス部の底部側と駆動軸の端面との間に軸方向の空間を設けた場合でも、スラスト方向の荷重を環状体によって受承できるので、この空間によって耐熱性を高めつつ、機械を安定的に作動させることができる。しかも、この場合には、ボス部と駆動軸との間に環状体等を通じて軸方向の熱伝導経路が形成されたとしても、この熱伝導経路は、例えばボス部の底部側に駆動軸の端面を当接させた場合と比較して、スクロールの鏡板から離れた位置に形成されるので、ボス部から駆動軸への熱伝導をより確実に抑えることができる。

以下、本発明の実施の形態によるスクロール式流体機械について、添付図面を参照して詳細に説明する。

ここで、図１ないし図９は第１の実施の形態を示し、本実施の形態では、ツインラップ型のスクロール式空気圧縮機を例に挙げて述べる。

図中、１はスクロール式空気圧縮機の外枠を構成する略筒状のケーシングで、該ケーシング１は、図１、図２に示す如く、略円筒状に形成され軸方向の両側が開口した中間ケース２と、該中間ケース２の軸方向一側（左側）に設けられた第１の外側ケース３Ａと、中間ケース２の軸方向他側（右側）に設けられた第２の外側ケース３Ｂとにより構成されている。

ここで、左，右の外側ケース３Ａ，３Ｂは、段付きの有底筒状に形成されている。また、第１の外側ケース３Ａは、後述する第１の固定スクロール５Ａ、第１の旋回スクロール１３Ａ等と共に低圧段の圧縮部４Ａを構成し、第２の外側ケース３Ｂは、第２の固定スクロール５Ｂ、第２の旋回スクロール１３Ｂ等と共に高圧段の圧縮部４Ｂを構成している。この場合、低圧段と高圧段の圧縮部４Ａ，４Ｂは互いにほぼ同一の構成要素を有しているので、以下の説明では、低圧段の構成要素に符号「Ａ」を付して説明し、高圧段の構成要素については、符号「Ｂ」を付して説明すると共に、低圧段と重複する説明を省略するものとする。

５Ａはケーシング１の外側ケース３Ａに設けられた低圧段の固定スクロールで、該固定スクロール５Ａは、図３に示す如く、軸線Ｏ1−Ｏ1を中心として略円板状に形成された鏡板６Ａと、該鏡板６Ａの表面に立設された渦巻状のラップ部７Ａと、鏡板６Ａの外周側から軸方向に突出し、該ラップ部７Ａを径方向外側から取囲む筒部８Ａと、該筒部８Ａから径方向外向きに突出し、外側ケース３Ａに取付けられる例えば３個のフランジ部９Ａとにより大略構成されている。

ここで、鏡板６Ａには、ラップ部７Ａの径方向外側に位置して後述の圧縮室１６Ａ内に空気を吸込む２箇所の吸込口１０Ａ（図１参照）と、ラップ部７Ａの中央に位置して圧縮空気を吐出する吐出口１１Ａとが設けられている。また、鏡板６Ａの裏面には、複数の冷却フィン１２Ａが立設されている。

一方、５Ｂはケーシング１の外側ケース３Ｂに設けられた高圧段の固定スクロールで、該固定スクロール５Ｂは、図４に示す如く、低圧段の固定スクロール５Ａとほぼ同様に、鏡板６Ｂ、ラップ部７Ｂ、筒部８Ｂ、フランジ部９Ｂ、吸込口（図示せず）、吐出口１１Ｂ、冷却フィン１２Ｂ等を備えている。

ここで、低圧段の吐出口１１Ａは、図１に示す如く、後述の冷却器５０、配管等を介して高圧段の吸込口に接続され、高圧段の吐出口１１Ｂは、冷却器５０、他の配管等を介して空気タンク（図示せず）等に接続されている。これにより、空気圧縮機は、サイレンサ等を介して吸込口１０Ａから吸込んだ空気を圧縮部４Ａ，４Ｂによって順次圧縮する構成となっている。

１３Ａは固定スクロール５Ａと対面してケーシング１内に旋回可能に設けられた低圧段の旋回スクロールで、該低圧段の旋回スクロール１３Ａは、図３に示す如く、軸線Ｏ2−Ｏ2を中心として略円板状に形成され外側ケース３Ａ内に収容された鏡板１４Ａと、該鏡板１４Ａの表面に立設された渦巻状のラップ部１５Ａと、後述のボス部１９Ａとにより大略構成されている。

ここで、ラップ部１５Ａは、固定スクロール５Ａのラップ部７Ａと所定の角度（例えば１８０度）だけずらして重なり合うように配設され、これによって低圧段のラップ部７Ａ，１５Ａ間には、外周側から内周側にわたって複数の圧縮室１６Ａが画成されている。また、旋回スクロール１３Ａは、鏡板１４Ａの裏面に立設された複数の冷却フィン１７Ａと、固定スクロール５Ａと旋回スクロール１３Ａとの間に設けられ、旋回スクロール１３Ａ，１３Ｂの自転を防止する補助クランク１８とを備えている。

１９Ａは旋回スクロール１３Ａの裏面に突設されたボス部で、該ボス部１９Ａは、図５ないし図８に示す如く、例えばアルミニウムまたはその合金等の金属材料により鏡板１４Ａと一体に形成され、鏡板１４Ａの裏面中央に配置されている。また、ボス部１９Ａは、例えば有底の円筒状に形成され、軸線Ｏ2−Ｏ2を中心（中心Ｏ2）として軸方向に延びると共に、軸方向の一側が閉塞し他側が駆動軸３１に向けて開口している。この場合、ボス部１９Ａの他端側は環状をなす平坦な端面２０Ａとなっている。

そして、ボス部１９Ａの内周側には、例えば圧入等の手段によって駆動軸３１の小径軸部３３Ａが回転を規制した状態で嵌合されている。また、ボス部１９Ａの内周側には、後述の長溝２１Ａが複数箇所に形成され、ボス部１９Ａの底部側には、後述の凹窪部２４Ａが形成されている。

２１Ａはボス部１９Ａの内周側に形成された複数本（例えば４本）の長溝を示し、該各長溝２１Ａは、ボス部１９Ａの内周側と駆動軸３１の外周側との間にこれらの部材を径方向に離間させる径方向の空間２２Ａをそれぞれ形成し、これら複数箇所の空間２２Ａによってボス部１９Ａ側から駆動軸３１への熱伝導を抑えるものである。

ここで、長溝２１Ａ（空間２２Ａ）は、例えばボス部１９Ａの開口側と環状底面部２６Ａとの間を軸方向に延びて形成され、駆動軸３１に向けて開口すると共に、ボス部１９Ａの端面２０Ａにも開口している。

また、長溝２１Ａは、互いに周方向に間隔をもって配置され、ボス部１９Ａの内周面には、各長溝２１Ａの間に位置して例えば４箇所の円弧状周面部２３Ａが形成されている。これらの円弧状周面部２３Ａは、互いに同一の円周上に配置され、軸方向に帯状をなして延びている。そして、各円弧状周面部２３Ａの内周側には、駆動軸３１の小径軸部３３Ａ（環状段部３８Ａ）が嵌合されている。

また、長溝２１Ａは、各円弧状周面部２３Ａの間に配置され、円弧状周面部２３Ａに対し径方向外向きに凹湾曲状をなして窪んでいる。このように、長溝２１Ａは、ボス部１９Ａと駆動軸３１とが径方向で接触する面積を各円弧状周面部２３Ａの位置だけに縮小し、これらの間に存在する径方向の熱伝導経路を各空間２２Ａによって減少させるものである。

２４Ａはボス部１９Ａの底部側に設けられた凹窪部で、該凹窪部２４Ａは、図５に示す如く、ボス部１９Ａの底部側と駆動軸３１（小径軸部３３Ａ）の端面３５Ａとの間にこれらの部材を軸方向に離間させる軸方向の空間２５Ａを形成し、この空間２５Ａによってボス部１９Ａ側から駆動軸３１への熱伝導を抑えるものである。

ここで、凹窪部２４Ａは、図７に示す如く、例えば駆動軸３１の小径軸部３３Ａの外径（ボス部１９Ａの内径）よりも小径な円形状の有底穴として形成されている。これにより、ボス部１９Ａの底面には、凹窪部２４Ａを取囲む位置に環状底面部２６Ａが形成されている。そして、この環状底面部２６Ａは、小径軸部３３Ａの端面３５Ａと当接し、駆動軸３１を軸方向に位置決めしている。

また、凹窪部２４Ａは、環状底面部２６Ａの内周側に配置され、環状底面部２６Ａに対して軸方向に窪んでいる。このように、凹窪部２４Ａは、ボス部１９Ａと駆動軸３１とが軸方向で接触する面積を環状底面部２６Ａの位置だけに縮小し、これらの間に存在する軸方向の熱伝導経路を空間２５Ａによって減少させる構成となっている。

これにより、長溝２１Ａと凹窪部２４Ａとは、圧縮室１６Ａ側で発生する熱が旋回スクロール１３Ａのボス部１９Ａから駆動軸３１に伝わるのを抑えることができ、後述の回転軸受２９Ａ、偏心軸受３９Ａ等を高温による劣化から保護することができる。

また、旋回スクロール１３Ａの形成時には、例えば鋳造等によって必要最低限の寸法精度でボス部１９Ａ、長溝２１Ａ、凹窪部２４Ａ等を形成した後に、例えば研削、研磨等の仕上げ加工によって円弧状周面部２３Ａと環状底面部２６Ａとを高い寸法精度に形成する。これにより、ボス部１９Ａのうち仕上げ加工が必要な部位を減らしてスクロールの加工、形成を効率よく行うことができる。

一方、１３Ｂは固定スクロール５Ｂと対面して設けられた高圧段の旋回スクロールで、該旋回スクロール１３Ｂは、図４に示す如く、低圧段の旋回スクロール１３Ａとほぼ同様に、鏡板１４Ｂ、ラップ部１５Ｂ、冷却フィン１７Ｂ、ボス部１９Ｂ等を有し、高圧段のラップ部７Ｂ，１５Ｂ間には、複数の圧縮室１６Ｂが画成されている。

また、ボス部１９Ｂには、図９に示す如く、低圧段のボス部１９Ａとほぼ同様に、端面２０Ｂ、長溝２１Ｂ、円弧状周面部２３Ｂ、凹窪部２４Ｂ、環状底面部２６Ｂ等が形成され、ボス部１９Ｂの内周側には、駆動軸３１の小径軸部３３Ｂが回転を規制した状態で嵌合されている。また、ボス部１９Ｂの内周側と小径軸部３３Ｂの外周側との間には、各長溝２１Ｂによって径方向の空間２２Ｂが形成され、ボス部１９Ｂの底部側と小径軸部３３Ｂの端面３５Ｂとの間には、凹窪部２４Ｂによって軸方向の空間２５Ｂが形成されている。

そして、旋回スクロール１３Ａ，１３Ｂは、後述のモータ２７により回転軸２８、駆動軸３１等を介して駆動され、一定の旋回半径をもって旋回運動を行うことにより、各圧縮室１６Ａ，１６Ｂで空気を圧縮する構成となっている。

２７は旋回スクロール１３Ａ，１３Ｂの駆動源となる例えば電動式のモータで、該モータ２７は、図２に示す如く、旋回スクロール１３Ａ，１３Ｂの間でケーシング１の中間ケース２内に設けられた筒状のステータと、後述する回転軸２８の外周側に固定された筒状のロータ等とからなり、回転軸２８を回転駆動するものである。

２８はケーシング１に回転可能に設けられた回転軸で、該回転軸２８は、例えば段付円筒状の中空ロッドからなり、軸線Ｏ1−Ｏ1を中心としてモータ２７のロータと一体に回転する。また、回転軸２８は、軸方向の両側が回転軸受２９Ａ，２９Ｂを介して外側ケース３Ａ，３Ｂに回転可能に支持されている。

３０Ａは回転軸２８の一端側に取付けられた略円筒状の偏心ブッシュで、該偏心ブッシュ３０Ａは、図３に示す如く、回転軸２８の外周側に嵌合、固着され、軸線Ｏ1−Ｏ1を中心として回転軸２８と一体に回転する。この場合、偏心ブッシュ３０Ａの内周側は、その一部が軸線Ｏ1−Ｏ1から偏心して形成され、この偏心部位には、後述の駆動軸３１を回転可能に支持する偏心軸受３９Ａが嵌合されている。一方、回転軸２８の他端側には、図４に示す如く、他の偏心ブッシュ３０Ｂと後述の偏心軸受３９Ｂとが取付けられている。

３１は回転軸２８内に挿通して設けられた駆動軸で、該駆動軸３１は、例えば段付円柱状の金属ロッド等からなり、軸線Ｏ2−Ｏ2を中心として軸方向に延びている。ここで、駆動軸３１は、図５、図９に示す如く、その軸方向中間部に位置して回転軸２８内に配置された中間軸部３２と、該中間軸部３２の軸方向一側，他側に縮径して形成された円柱状の小径軸部３３Ａ，３３Ｂとによって大略構成されている。

この場合、中間軸部３２と小径軸部３３Ａ，３３Ｂとの間には、中間軸部３２の端面によって環状の拡径段部３４Ａ，３４Ｂが形成されている。また、小径軸部３３Ａ，３３Ｂの端部側は円形状の平坦な端面３５Ａ，３５Ｂとなっている。

そして、軸方向一側の小径軸部３３Ａは、偏心ブッシュ３０Ａと後述の偏心軸受３９Ａとを介して回転軸２８に相対回転可能に取付けられている。また、小径軸部３３Ａの端部側は回転軸２８から軸方向に突出し、例えば圧入等の手段によって旋回スクロール１３Ａのボス部１９Ａ内に回転を規制した状態で嵌合、固着されている。また、軸方向他側の小径軸部３３Ｂは、偏心ブッシュ３０Ｂと後述の偏心軸受３９Ｂとを介して回転軸２８に相対回転可能に取付けられ、旋回スクロール１３Ｂのボス部１９Ｂ内に回転を規制した状態で嵌合、固着されている。

この場合、駆動軸３１の軸線Ｏ2−Ｏ2は、偏心ブッシュ３０Ａ，３０Ｂにより回転軸２８等の軸線Ｏ1−Ｏ1から寸法（偏心量）δだけ偏心した位置に保持されている。これにより、駆動軸３１は、回転軸２８が回転するときに、偏心量δに対応する一定の旋回半径をもって旋回スクロール１３Ａ，１３Ｂを旋回運動させるものである。

３６Ａは駆動軸３１の小径軸部３３Ａの外周側に形成された複数本（例えば３本）の周溝を示し、該各周溝３６Ａは、ボス部１９Ａの内周側と駆動軸３１の外周側との間に径方向の空間３７Ａをそれぞれ形成し、これら複数箇所の空間３７Ａによってボス部１９Ａ側から駆動軸３１への熱伝導を抑えるものである。

ここで、周溝３６Ａ（空間３７Ａ）は、図５ないし図８に示す如く、駆動軸３１の全周にわたって延び、ボス部１９Ａに向けて開口すると共に、長溝２１Ａによって形成された空間２２Ａと連通している。

また、周溝３６Ａは、互いに軸方向に間隔をもって配置されている。これにより、小径軸部３３Ａの外周側には、各周溝３６Ａの間及び各周溝３６Ａの軸方向外側に位置して例えば４箇所の環状段部３８Ａが形成され、これらの環状段部３８Ａは、例えば圧入等の手段によってボス部１９Ａの円弧状周面部２３Ａの内周側に嵌合されている。

また、周溝３６Ａは、各環状段部３８Ａの間に配置され、環状段部３８Ａに対して径方向内向きに窪んでいる。このように、各周溝３６Ａは、ボス部１９Ａと駆動軸３１との径方向の接触面積を各環状段部３８Ａの位置だけに縮小し、これらの間に存在する径方向の熱伝導経路を環状の各空間３７Ａによって減少させるものである。

この場合、ボス部１９Ａの長溝２１Ａと駆動軸３１の周溝３６Ａとは、互いに溝の方向が異なる方向、本実施の形態では、例えば互いに直交する方向に延びている。これにより、各長溝２１Ａにより形成された空間２２Ａと、各周溝３６Ａにより形成された空間３７Ａとは、全体として略格子状に並んだ状態で配置され、互いに連通している。

一方、駆動軸３１の軸方向他側の小径軸部３３Ｂには、図９に示す如く、軸方向一側の小径軸部３３Ａとほぼ同様に、周溝３６Ｂ、環状段部３８Ｂ等が形成され、ボス部１９Ｂと小径軸部３３Ｂとの間には、空間３７Ｂが形成されている。

３９Ａ，３９Ｂは駆動軸３１を軸方向両側で回転可能に支持する軸受としての偏心軸受で、これらの偏心軸受３９Ａ，３９Ｂは、図５、図９に示す如く、例えばころ軸受等によって構成されている。そして、軸方向一側の偏心軸受３９Ａは、駆動軸３１の小径軸部３３Ａの外周側に設けられた内輪４０Ａと、該内輪４０Ａの外周側に位置して回転軸２８側の偏心ブッシュ３０Ａ内に設けられた外輪４１Ａと、内輪４０Ａと外輪４１Ａとの間に転動可能に設けられ、これらを回転可能に連結する複数の転動子４２Ａとによって大略構成されている。

ここで、偏心軸受３９Ａの軸方向一側には、例えば偏心ブッシュ３０Ａの内周側に取付けられた状態で駆動軸３１の小径軸部３３Ａの外周側に摺接する環状のシール部材４３Ａが設けられている。このシール部材４３Ａは、偏心ブッシュ３０Ａ内をシールすることにより、その内部に配置された偏心軸受３９Ａを異物から保護したり、偏心軸受３９Ａの潤滑油等が外部に漏れるのを防止している。

一方、軸方向他側の偏心軸受３９Ｂも、偏心軸受３９Ａとほぼ同様に、内輪４０Ｂ、外輪４１Ｂ、転動子４２Ｂ等によって構成され、シール部材４３Ｂによってシールされている。

次に、空気圧縮機の冷却構造について説明すると、まず４４Ａは回転軸２８の軸方向一側に設けられた低圧段の冷却ファンで、該冷却ファン４４Ａは、図３に示す如く、例えば遠心ファン等からなり、モータ２７により回転軸２８と一緒に回転駆動される。

この場合、冷却ファン４４Ａは、偏心ブッシュ３０Ａの外周側に廻止め状態で嵌合され、環状の仕切板４５Ａと一緒に外側ケース３Ａ内に収容されている。そして、冷却ファン４４Ａは、後述の流入口４６Ａから外側ケース３Ａ内に冷却風を吸込み、この冷却風を旋回スクロール１３Ａ及び固定スクロール５Ａの裏面側と、後述の冷却器５０とに供給する。

また、４４Ｂは回転軸２８の軸方向他側に設けられた高圧段の冷却ファンで、該冷却ファン４４Ｂは、図４に示す如く、偏心ブッシュ３０Ｂの外周側に廻止め状態で嵌合され、環状の仕切板４５Ｂと一緒に外側ケース３Ｂ内に収容されている。この冷却ファン４４Ｂは、後述の流入口４６Ｂから外側ケース３Ｂ内に吸込んだ冷却風を、各スクロール５Ｂ，１３Ｂの裏面側と冷却器５０とに供給する。

４６Ａは低圧段の外側ケース３Ａに設けられた例えば２箇所の流入口（１箇所のみ図示）で、該各流入口４６Ａは、図１に示す如く、旋回スクロール１３Ａの裏面側に流入させるものである。また、高圧段の外側ケース３Ｂにも、冷却風の流入口４６Ｂが設けられている。

４７Ａは例えば外側ケース３Ａに設けられた上，下２箇所の流出口で、該各流出口４７Ａのうち下側の流出口は、図３に示す如く、ダクト４８Ａを用いて固定スクロール５Ａの裏面側（冷却フィン１２Ａの位置）に接続され、上側の流出口４７Ａは、他のダクト４９Ａを用いて後述の冷却器５０に接続されている。

一方、高圧段の外側ケース３Ｂにも、図４に示す如く、上，下の流出口４７Ｂと、ダクト４８Ｂ，４９Ｂとが設けられている。また、図１において、５０はケーシング１の上側に設けられた冷却器で、該冷却器５０は、例えば圧縮部４Ａ，圧縮部４Ｂから吐出される圧縮空気をそれぞれ冷却するものである。

本実施の形態によるツインラップ型の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、次にその作動について説明する。

まず、モータ２７に給電すると、回転軸２８が軸線Ｏ1−Ｏ1を中心として回転駆動される。これにより、回転軸２８内に偏心状態で取付けられた駆動軸３１が旋回運動を行うと、その両端側に連結された旋回スクロール１３Ａ，１３Ｂは、固定スクロール５Ａ，５Ｂに対して旋回動作を行う。

この結果、低圧段の圧縮部４Ａは、サイレンサ等を介して吸込口１０Ａから外気を吸込みつつ、この空気を各圧縮室１６Ａ内で順次圧縮し、吐出口１１Ａから中間圧の圧縮空気を吐出する。そして、この中間圧の圧縮空気は、高圧段の圧縮部４Ｂに吸込まれて圧縮されることにより、高圧の圧縮空気となって吐出口１１Ｂから吐出され、空気タンク等に貯留される。

また、圧縮機の運転時には、各圧縮室１６Ａ，１６Ｂのうち中央側の圧縮室等で熱が発生する。この熱は、旋回スクロール１３Ａ，１３Ｂの鏡板１４Ａ，１４Ｂ等を経由してボス部１９Ａ，１９Ｂにも伝わるが、ボス部１９Ａ，１９Ｂと駆動軸３１との間には、断熱用の空間２２Ａ，２２Ｂ，２５Ａ，２５Ｂ，３７Ａ，３７Ｂが形成されているので、中央側の熱が旋回スクロール１３Ａ，１３Ｂと駆動軸３１とを経由して偏心軸受３９Ａ，３９Ｂ、回転軸受２９Ａ，２９Ｂ等に伝わるのを抑制でき、これらの軸受部品を低い温度に保持することができる。

一方、圧縮の運転時には、回転軸２８と一緒に冷却ファン４４Ａ，４４Ｂが回転駆動される。これにより、冷却ファン４４Ａ，４４Ｂは、図３、図４中の矢示に示す如く、流入口４６Ａ，４６Ｂから旋回スクロール１３Ａ，１３Ｂの裏面側（冷却フィン１７Ａ，１７Ｂの位置）に冷却風を吸込むので、これらの冷却風によって鏡板１４Ａ，１４Ｂ、ボス部１９Ａ，１９Ｂ、偏心軸受３９Ａ，３９Ｂ、駆動軸３１等を効率よく冷却することができる。

そして、この冷却風は、仕切板４５Ａ，４５Ｂの内周側を通って冷却ファン４４Ａ，４４Ｂの位置に流入し、上，下の流出口４７Ａ及び上，下の流出口４７Ｂからそれぞれ流出する。これにより、下側の流出口４７Ａ，４７Ｂから流出した冷却風は、ダクト４８Ａ，４８Ｂに導かれることにより、固定スクロール５Ａ，５Ｂの裏面側（冷却フィン１２Ａ，１２Ｂ）に沿って流通し、固定スクロール５Ａ，５Ｂを効率よく冷却することができる。また、上側の流出口４７Ａ，４７Ｂから流出した冷却風は、ダクト４９Ａ，４９Ｂに導かれて冷却器５０内に流入し、冷却器５０を冷却することができる。

かくして、本実施の形態によれば、例えば低圧段の圧縮部４Ａにおいて、旋回スクロール１３Ａのボス部１９Ａの内周側には、駆動軸３１との間に径方向の空間２２Ａを形成する複数本の長溝２１Ａを設け、駆動軸３１の小径軸部３３Ａの外周側には、ボス部１９Ａとの間に径方向の空間３７Ａを形成する複数本の周溝３６Ａを設ける構成としている。

これにより、ボス部１９Ａの各長溝２１Ａは、ボス部１９Ａと駆動軸３１との径方向の接触面積を空間２２Ａの分だけ縮小でき、駆動軸３１の各周溝３６Ａは、同じく径方向の接触面積を空間３７Ａの分だけ縮小することができる。

このため、長溝２１Ａと周溝３６Ａとは、ボス部１９Ａと駆動軸３１との間に存在する径方向の熱伝導経路を減少させることができ、これによって圧縮室１６Ａ側で発生する熱がボス部１９Ａから駆動軸３１に伝わるのを抑制できると共に、駆動軸３１を支持する軸受２９Ａ，３９Ａ等が圧縮室１６Ａ側の熱によって高温となるのを確実に防止することができる。

従って、例えば従来技術のように旋回スクロールとボス部との間に金属板等を介在させなくても、簡単な構造によって軸受２９Ａ，３９Ａ等を熱による劣化から保護することができ、圧縮機全体をコンパクトに形成しつつ、耐久性を高めることができる。

しかも、複数本の長溝２１Ａと複数本の周溝３６Ａとを互いに直交する方向に延ばすことができるので、ボス部１９Ａと駆動軸３１との間には、長溝２１Ａによる空間２２Ａと、周溝３６Ａによる空間３７Ａとを全体として略格子状に並んだ状態で配置でき、各空間２２Ａ，３７Ａを互いに連通させることができる。

これにより、ボス部１９Ａと駆動軸３１との接触部位を、これらの空間２２Ａ，３７Ａによって島状の小さな面積に区切った状態で配置でき、接触部位から空間２２Ａ，３７Ａへの放熱性を高めることができる。従って、例えば長溝２１Ａと周溝３６Ａの本数、溝幅、間隔等を適切に設定することにより、ボス部１９Ａと駆動軸３１との嵌合部位に十分な強度を与えつつ、これらの間に広い空間や多数の空間を形成でき、両者の接触面積を十分に減少させることができる。

また、各長溝２１Ａを軸方向に延ばして形成したので、複数本の長溝２１Ａを形成した状態でも、各長溝２１Ａにより形成された空間２２Ａをボス部１９Ａの端面２０Ａ側にそれぞれ開口させることができ、空間２２Ａ内の空気を外部と循環させてボス部１９Ａの放熱性を高めることができる。

また、ボス部１９Ａを形成するときには、例えば中子を用いない鋳造手段や、簡単な切削加工等によって長溝２１Ａを効率よく形成でき、他の形状の溝と比較して溝加工を容易に行うことができる。また、各長溝２１Ａの周壁部位には、駆動軸３１が嵌合されないので、これらの部位に高精度な加工を行う必要がなくなり、ボス部１９Ａの内周面のうち高精度に加工する部位を円弧状周面部２３Ａだけに減らして生産性を高めることができる。

さらに、ボス部１９Ａの底部側には、駆動軸３１の端面３５Ａとの間に軸方向の空間２５Ａを形成する凹窪部２４Ａを設けたので、ボス部１９Ａと駆動軸３１との間に存在する径方向の熱伝導経路だけでなく、軸方向の熱伝導経路も減少させることができ、これらの間の熱伝導をより低減することができる。

一方、高圧段の圧縮部４Ｂについても、旋回スクロール１３Ｂのボス部１９Ｂに長溝２１Ｂと凹窪部２４Ｂとを設け、駆動軸３１の小径軸部３３Ｂに周溝３６Ｂを設けたので、ボス部１９Ｂと小径軸部３３Ｂとの間には、径方向及び軸方向の空間２２Ｂ，２５Ｂ，３７Ｂを形成でき、前述した低圧段の圧縮部４Ａの場合とほぼ同様の作用効果を得ることができる。

次に、図１０ないし図１３は本発明による第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、ボス部と駆動軸との間に取付ねじを設ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

５１Ａは低圧段の旋回スクロールで、該旋回スクロール５１Ａは、第１の実施の形態とほぼ同様に、鏡板５２Ａ、ラップ部５３Ａ、冷却フィン５４Ａと、後述のボス部５５Ａとを有している。

５５Ａは鏡板５２Ａの裏面側に一体形成されたボス部で、該ボス部５５Ａは、図１１ないし図１３に示す如く、第１の実施の形態とほぼ同様に、環状の端面５６Ａを有する有底の筒状体として形成されている。そして、ボス部５５Ａの内周側には、例えば３本の広幅な長溝５７Ａが周方向に間隔をもって形成され、これらの長溝５７Ａは、ボス部５５Ａの内周側と、後述する駆動軸６３の小径軸部６５Ａとの間に径方向の空間５８Ａを形成している。

そして、ボス部５５Ａの内周面は、各長溝５７Ａの間に位置する部位が３箇所の円弧状周面部５９Ａとなり、各円弧状周面部５９Ａの内周側には、駆動軸６３の小径軸部６５Ａ（環状段部７０Ａ）が嵌合されている。また、ボス部５５Ａの底部側には、その内径とほぼ等しい径方向寸法をもつ凹窪部６０Ａが形成され、この凹窪部６０Ａは、小径軸部６５Ａの端面６７Ａとの間に軸方向の空間６１Ａを形成している。

また、本実施の形態のボス部５５Ａには、後述の取付ねじ７２を挿通する例えば３箇所の挿通孔６２が設けられ、これらの挿通孔６２は、各長溝５７Ａ内に開口する位置でボス部５５Ａを径方向に貫通している。

６３は駆動軸で、該駆動軸６３は、図１０に示す如く、第１の実施の形態とほぼ同様に、中間軸部６４、小径軸部６５Ａ、拡径段部６６Ａ、端面６７Ａ等を有し、低圧段の偏心ブッシュ３０Ａ、偏心軸受３９Ａと、高圧段の偏心ブッシュ、偏心軸受（図示せず）とを介して回転軸２８の内周側に回転可能に配置されている。

そして、小径軸部６５Ａの外周側には、例えば１本の広幅な周溝６８Ａが全周にわたって形成されている。この場合、周溝６８Ａは、ボス部５５Ａの内周側と小径軸部６５Ａの外周側との間に径方向の空間６９Ａを全周にわたって形成している。

また、小径軸部６５Ａの外周面は、周溝６８Ａの軸方向両側に位置する部位が環状段部７０Ａとなり、これら２箇所の環状段部７０Ａは、ボス部５５Ａの各円弧状周面部５９Ａの内周側に嵌合されている。さらに、駆動軸６３の小径軸部６５Ａには、ボス部５５Ａの各挿通孔６２に対応する位置に例えば３箇所のねじ孔７１が穿設されている。

７２は旋回スクロール５１Ａのボス部５５Ａと駆動軸６３の小径軸部６５Ａとの間に設けられた例えば３本の取付ねじで、該各取付ねじ７２は、図１１、図１３に示す如く、ボス部５５Ａの各挿通孔６２にそれぞれ挿通され、ボス部５５Ａを径方向に貫通して小径軸部６５Ａのねじ孔７１に螺着されている。

これにより、取付ねじ７２は、駆動軸６３をボス部５５Ａに対して軸方向及び径方向に位置決めし、これらを嵌合した状態で締結、固定すると共に、ボス部５５Ａ内で駆動軸６３の回転を規制している。

かくして、このように構成される本実施の形態でも、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、ボス部５５Ａと駆動軸６３とを取付ねじ７２によって締結する構成としたので、これらが嵌合（接触）する面積を大きく確保しなくても、ボス部５５Ａと駆動軸６３との嵌合状態を取付ねじ７２によって安定的に保持することができる。

従って、取付ねじ７２を用いない場合と比較して、例えば長溝５７Ａ、周溝６８Ａ等を大きく広幅に形成でき、ボス部５５Ａと駆動軸６３との接触面積を減少させることができるので、これらの間の熱伝導を十分に抑えることができる。

また、本実施の形態では、取付ねじ７２用の挿通孔６２を各長溝５７Ａに対応する位置に設ける構成としたので、例えば挿通孔を長溝以外の部位に設ける場合と比較して、挿通孔の長さ（貫通距離）を短くすることができ、その孔加工を容易に行うことができる。さらに、取付ねじ７２とボス部５５Ａとの接触面積を長溝５７Ａの深さ分だけ減少させることができ、ボス部５５Ａから駆動軸６３側への熱伝導をより低減することができる。

次に、図１４は本発明による第３の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、旋回スクロールのボス部に周溝を設け、駆動軸に長溝を設ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

８０Ａは旋回スクロール１３Ａのボス部１９Ａ′の内周側に設けられた複数本（例えば３本）の周溝を示し、これらの周溝８０Ａは、ボス部１９Ａ′の端面２０Ａ′とほぼ平行に延びる環状溝として形成され、ボス部１９Ａ′の内周側と駆動軸３１′（小径軸部３３Ａ′）の外周側との間に径方向の空間８１Ａをそれぞれ形成している。また、ボス部１９Ａ′の内周側には、各周溝８０Ａの間、及び各周溝８０Ａの軸方向外側に位置して例えば４箇所の環状段部８２Ａが形成されている。

８３Ａは駆動軸３１′の小径軸部３３Ａ′の外周側に設けられた複数本（例えば４本）の長溝を示し、これらの長溝８３Ａは、ボス部１９Ａ′の内周側と小径軸部３３Ａ′の外周側との間に径方向の空間８４Ａをそれぞれ形成している。この場合、駆動軸３１′は、中間軸部３２′、拡径段部３４Ａ′、端面３５Ａ′等を有している。

かくして、このように構成される本実施の形態でも、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。即ち、本実施の形態でも、ボス部１９Ａ′と駆動軸３１′との接触部位を、径方向の空間８１Ａ，８４Ａによって島状の小さな面積に区切った状態で配置でき、接触部位から空間８１Ａ，８４Ａへの放熱性を高めることができる。

従って、周溝８０Ａと長溝８３Ａの本数、溝幅、間隔等を適切に設定することにより、ボス部１９Ａ′と駆動軸３１′との嵌合部位に十分な強度を与えつつ、これらの間に広い空間や多数の空間を形成でき、両者の接触面積を十分に減少させて、軸受３９Ａ等への熱伝導を低減することができる。

次に、図１５ないし図１８は本発明による第４の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、取付ねじをボス部と駆動軸とが接触する位置に設ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

９１Ｂは高圧段の旋回スクロールで、該旋回スクロール９１Ｂは、第１の実施の形態とほぼ同様に、鏡板９２Ｂ、ラップ部９３Ｂ、冷却フィン９４Ｂと、後述のボス部９５Ｂとを有している。

９５Ｂは鏡板９２Ｂの裏面側に一体形成されたボス部で、該ボス部９５Ｂは、図１５ないし図１７に示す如く、第２の実施の形態のボス部５５Ａとほぼ同様に、環状の端面９６Ｂを有する有底の筒状体として形成されている。そして、ボス部９５Ｂの内周側には、例えば３本の広幅な長溝９７Ｂが周方向に間隔をもって形成され、これらの長溝９７Ｂは、ボス部９５Ｂの内周側と、後述する駆動軸１０２の小径軸部１０４Ｂとの間に径方向の空間９８Ｂを形成している。

そして、ボス部９５Ｂの内周面は、各長溝９７Ｂの間に位置する部位が３箇所の円弧状周面部９９Ｂとなり、各円弧状周面部９９Ｂの内周側には、駆動軸１０２の小径軸部１０４Ｂ（環状段部１０９Ｂ）が嵌合されている。また、ボス部９５Ｂの底部側には、小径軸部１０４Ｂの端面１０６Ｂとの間に軸方向の空間１００Ｂが形成されている。

また、ボス部９５Ｂには、第２の実施の形態とほぼ同様に、後述の取付ねじ１１１を挿通する例えば３箇所の挿通孔１０１が設けられている。しかし、これらの挿通孔１０１は、各長溝９７Ｂと異なる位置、即ち各円弧状周面部９９Ｂの位置でボス部９５Ｂを径方向に貫通し、径方向外側が段付状に拡径した段付孔となって各長溝９７Ｂの間に開口している。

１０２は旋回スクロール９１Ｂを旋回運動させる駆動軸で、該駆動軸１０２は、第１の実施の形態とほぼ同様に、中間軸部１０３、小径軸部１０４Ｂ、拡径段部１０５Ｂ、端面１０６Ｂ等を有し、低圧段の偏心ブッシュ、偏心軸受（図示せず）と、高圧段の偏心ブッシュ３０Ｂ、偏心軸受３９Ｂとを介して回転軸２８の内周側に回転可能に配置されている。

ここで、小径軸部１０４Ｂの端面１０６Ｂは、ボス部９５Ｂの底部から軸方向に離間している。また、小径軸部１０４Ｂの先端外周側には、互いに軸方向に離間した例えば２本の周溝１０７Ｂが全周にわたって形成され、これらの周溝１０７Ｂは、ボス部９５Ｂの内周側と小径軸部１０４Ｂの外周側との間に径方向の空間１０８Ｂを全周にわたって形成している。

また、小径軸部１０４Ｂの外周面は、各周溝１０７Ｂの間に位置する部位が当該周溝１０７Ｂよりも径方向外側に突出した環状段部１０９Ｂとなり、この環状段部１０９Ｂは、ボス部９５Ｂの各円弧状周面部９９Ｂの内周側に当接（接触）し、これらの円弧状周面部９９Ｂ内に密着した状態で嵌合されている。そして、小径軸部１０４Ｂには、環状段部１０９Ｂと円弧状周面部９９Ｂとが当接する部位に複数のねじ孔１１０が径方向に穿設され、これらのねじ孔１１０は、ボス部９５Ｂの挿通孔１０１とそれぞれ連通している。

１１１は旋回スクロール９１Ｂのボス部９５Ｂと駆動軸１０２の小径軸部１０４Ｂとの間に設けられた例えば３本の取付ねじで、該各取付ねじ１１１は、図１６に示す如く、第２の実施の形態とほぼ同様に、ボス部９５Ｂの各挿通孔１０１に挿通され、ボス部９５Ｂを径方向に貫通して小径軸部１０４Ｂのねじ孔１１０に螺着されている。これにより、取付ねじ１１１は、ボス部９５Ｂと小径軸部１０４Ｂとを軸方向、径方向及び回転方向に対して一体に固定している。

この場合、各取付ねじ１１１は、ボス部９５Ｂの円弧状周面部９９Ｂと小径軸部１０４Ｂの環状段部１０９Ｂとが当接する位置でボス部９５Ｂと小径軸部１０４Ｂとを締結し、長溝９７Ｂ、周溝１０７Ｂとは異なる位置に配設されている。

これにより、取付ねじ１１１の締結力を円弧状周面部９９Ｂと環状段部１０９Ｂとが当接する位置に安定的に付加でき、これらの部位を強く密着させることができるので、ボス部９５Ｂと駆動軸１０２とを安定した状態で強固に締結することができる。

１１２は旋回スクロール９１Ｂのボス部９５Ｂと偏心軸受３９Ｂの内輪４０Ｂとの間に設けられた環状体で、該環状体１１２は、例えば内輪４０Ｂとほぼ同じ鉄等の金属材料を用いて円筒状に形成され、旋回スクロール９１Ｂ側で発生するスラスト方向の荷重をボス部９５Ｂと内輪４０Ｂとの間で受承するものである。

ここで、環状体１１２は、図１５、図１８に示す如く、例えば圧入等の手段によって駆動軸１０２の小径軸部１０４Ｂの外周側に挿嵌され、軸方向一側が偏心軸受３９Ｂの内輪４０Ｂに当接すると共に、軸方向他側がボス部９５Ｂの端面９６Ｂに当接している。また、環状体１１２は、駆動軸１０２の拡径段部１０５Ｂとの間に内輪４０Ｂを挟持し、これによって偏心軸受３９Ｂを駆動軸１０２の軸方向に位置決めしている。

そして、圧縮機の運転時には、旋回スクロール９１Ｂが空気を圧縮することによってスラスト方向の荷重を受けると、このスラスト方向の荷重は、ボス部９５Ｂに衝合された環状体１１２によって受承され、環状体１１２と偏心軸受３９Ｂの内輪４０Ｂとを通じて駆動軸１０２に伝達される。

この場合、環状体１１２は十分に大きな外径寸法をもって形成され、その外周面は、ボス部９５Ｂの長溝９７Ｂから径方向外側に離間している。これにより、環状体１１２は、ボス部９５Ｂの底部側と駆動軸１０２の端面１０６Ｂとの間に軸方向の空間１００Ｂが形成された状態でも、ボス部９５Ｂと広い面積で接触することによってスラスト方向の荷重を安定的に受承することができる。また、環状体１１２の外周側には、偏心ブッシュ３０Ｂとの間に位置して第１の実施の形態とほぼ同様のシール部材４３Ｂ′が設けられている。

かくして、このように構成される本実施の形態でも、第１，第２の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、取付ねじ１１１をボス部９５Ｂの円弧状周面部９９Ｂと駆動軸１０２の環状段部１０９Ｂとが当接する位置に配設する構成としている。

これにより、取付ねじ１１１の締結力をボス部９５Ｂと駆動軸１０２とが径方向で密着する部位に付加でき、これらを安定した状態で強固に締結することができる。従って、例えば外力、振動等によってボス部９５Ｂと駆動軸１０２との嵌合部位にがたつき等が生じたり、この部位にかじり、摩耗（フレッティング）等が生じるのを確実に防止でき、耐久性を高めることができる。

また、旋回スクロール９１Ｂのボス部９５Ｂと偏心軸受３９Ｂの内輪４０Ｂとの間には、例えば圧入等の手段によって駆動軸１０２の小径軸部１０４Ｂの外周側に挿嵌される環状体１１２を設けたので、この環状体１１２は、駆動軸１０２を取囲む位置でボス部９５Ｂの端面９６Ｂと偏心軸受３９Ｂの内輪４０Ｂとに十分な接触面積をもって当接でき、これによって旋回スクロール９１Ｂから駆動軸１０２に伝わるスラスト方向の荷重を安定的に受承することができる。

この場合、環状体１１２とボス部９５Ｂとの接触部位、及び環状体１１２と内輪４０Ｂとの接触部位では、スラスト方向の荷重を広い面積に分散して当該荷重による圧力（面圧）を小さくすることができる。従って、これらの部品がスラスト方向の荷重によって変形するのを防止でき、耐久性を高めることができる。また、部品の変形が原因で固定スクロール５Ｂと旋回スクロール９１Ｂとの間の軸方向ギャップが変動するのを防止でき、このギャップの寸法を容易に管理できると共に、圧縮機の性能を安定させることができる。

これにより、ボス部９５Ｂの底部側と駆動軸１０２の端面１０６Ｂとの間に軸方向の空間１００Ｂを安定的に設けることができ、この状態でもスラスト方向の荷重を環状体１１２によって受承できるので、空間１００Ｂによって耐熱性を高めつつ、圧縮機を安定的に作動させることができる。

そして、この場合には、ボス部９５Ｂと駆動軸１０２との間に環状体１１２等を通じて軸方向の熱伝導経路が形成されたとしても、この熱伝導経路は、例えばボス部の底部側に駆動軸の端面を当接させた場合と比較して、旋回スクロール９１Ｂの鏡板９２Ｂから離れた位置に形成される。従って、環状体１１２を用いることにより、ボス部９５Ｂから駆動軸１０２への熱伝導をより確実に抑えることができる。

また、スラスト方向の荷重を受承する環状体１１２、ボス部９５Ｂ、偏心軸受３９Ｂの内輪４０Ｂ等の端面は、例えばボス部９５Ｂの底部側に平面加工を施す場合と比較して、簡単な加工によって高い精度の平面に仕上げることができ、圧縮機を効率よく組立てることができる。

なお、前記第２の実施の形態では、ボス部５５Ａの内径とほぼ等しい径方向寸法の凹窪部６０Ａを形成する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図１９に示す変形例のように構成してもよい。この変形例では、第２の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、第２の実施の形態と異なる構成要素には「′」（ダッシュ）を付すものとする。

そして、変形例において、ボス部５５Ａ′は端面５６Ａ′、長溝５７Ａ′、円弧状周面部５９Ａ′、挿通孔６２′等を有し、その底部側には、当該ボス部５５Ａ′の内径よりも小さな径方向寸法をもつ凹窪部６０Ａ′が形成されると共に、該凹窪部６０Ａ′の径方向外側には、駆動軸６３′の小径軸部６５Ａ′の端面６７Ａ′と当接する環状底面部６０Ａ″が設けられている。

また、駆動軸６３′は中間軸部６４′、拡径段部６６Ａ′、ねじ孔７１′等を有し、小径軸部６５Ａ′は、周溝６８Ａ′の側壁を構成する環状段部７０Ａ′以外の部位が円筒状に形成されている。そして、駆動軸６３′をねじ止めするときには、その軸方向位置を環状底面部６０Ａ″によって定める構成となっている。

一方、前記各実施の形態では、ボス部１９Ａ，５５Ａ，９５Ｂ及び駆動軸３１′の軸方向にわたって３本または４本の長溝２１Ａ，５７Ａ，８３Ａ，９７Ｂを設け、駆動軸３１，６３，１０２及びボス部１９Ａ′の全周にわたって１本ないし３本の周溝３６Ａ，６８Ａ，８０Ａ，１０７Ｂを設ける構成とした。しかし、本発明における長溝及び周溝の本数は実施の形態に限らず、任意の本数としてよいものである。即ち、例えばボス部に１本、２本の長溝、または５本以上の長溝を設けたり、駆動軸に４本以上の周溝を設ける構成としてもよい。

また、長溝及び周溝の長さについても、実施の形態に限定されるものではなく、例えばボス部の軸方向の一部だけに長溝を設けたり、駆動軸の周方向の一部だけに円弧状の周溝を設ける構成としてもよい。

また、実施の形態では、ボス部１９Ａ，１９Ａ′，１９Ｂ，５５Ａ，５５Ａ′，９５Ｂと駆動軸３１，３１′，６３，６３′，１０２のうち一方の部材に長溝２１Ａ，２１Ｂ，５７Ａ，８３Ａ，９７Ｂを設け、他方の部材に周溝３６Ａ，３６Ｂ，６８Ａ，８０Ａ，１０７Ｂを設ける構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えばボス部と駆動軸の両方に長溝を設けたり、これらの両方に周溝を設ける構成としてもよい。さらに、ボス部と駆動軸のうち何れか一方の部材にのみ長溝または周溝を設け、他方の部材は溝を省略する構成としてもよい。

また、実施の形態では、固定スクロール５Ａ，５Ｂに対して旋回スクロール１３Ａ，１３Ｂ，５１Ａ，９１Ｂが旋回運動する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば２つの旋回スクロールを互いに対面して配置することにより当該旋回スクロールの間に圧縮室を画成し、これら２つの旋回スクロールをそれぞれ相手方の旋回スクロールに対して旋回運動させることにより圧縮動作を行う構成とした全系回転型のスクロール式流体機械に適用してもよい。

さらに、実施の形態では、スクロール式流体機械としてスクロール式空気圧縮機を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、冷媒を圧縮する冷媒圧縮機、真空ポンプ等を含めて他のスクロール式流体機械に適用してもよい。

本発明の第１の実施の形態によるスクロール式空気圧縮機を示す外観斜視図である。 空気圧縮機を図１中の矢示II−II方向からみた縦断面図である。 低圧段の圧縮部を拡大して示す部分拡大断面図である。 高圧段の圧縮部を拡大して示す部分拡大断面図である。 図３中のａ部を拡大して示す要部拡大断面図である。 旋回スクロールのボス部、駆動軸等を図５中の矢示VI−VI方向からみた横断面図である。 旋回スクロールのボス部を図６と同様位置からみた単体の横断面図である。 ボス部内に駆動軸を嵌合する状態を示す要部拡大断面図である。 図４中のｂ部を拡大して示す要部拡大断面図である。 本発明の第２の実施の形態によるスクロール式空気圧縮機を図５と同様位置からみた要部拡大断面図である。 旋回スクロールのボス部、駆動軸、取付ねじ等を図１０中の矢示XI−XI方向からみた横断面図である。 旋回スクロールのボス部を図１１と同様位置からみた単体の横断面図である。 ボス部内に駆動軸を嵌合する状態を示す要部拡大断面図である。 本発明の第３の実施の形態によるスクロール式空気圧縮機を図５と同様位置からみた要部拡大断面図である。 本発明の第４の実施の形態によるスクロール式空気圧縮機を図９と同様位置からみた要部拡大断面図である。 旋回スクロールのボス部、駆動軸等を図１５中の矢示XVI−XVI方向からみた横断面図である。 旋回スクロールのボス部を図１６と同様位置からみた単体の横断面図である。 旋回スクロールのボス部、駆動軸、軸受、スラストリング等を組立てる状態を示す要部拡大断面図である。 本発明の変形例によるスクロール式空気圧縮機を図１３と同様位置からみた要部拡大断面図である。

符号の説明

１ ケーシング
４Ａ，４Ｂ 圧縮部
５Ａ，５Ｂ 固定スクロール
６Ａ，６Ｂ，１４Ａ，１４Ｂ，５２Ａ，９２Ｂ 鏡板
７Ａ，７Ｂ，１５Ａ，１５Ｂ，５３Ａ，９３Ｂ ラップ部
１３Ａ，１３Ｂ，５１Ａ，９１Ｂ 旋回スクロール
１６Ａ，１６Ｂ 圧縮室
１９Ａ，１９Ａ′，１９Ｂ，５５Ａ，５５Ａ′，９５Ｂ ボス部
２０Ａ，２０Ａ′，２０Ｂ，３５Ａ，３５Ａ′，３５Ｂ，５６Ａ，５６Ａ′，６７Ａ，６７Ａ′，９６Ｂ，１０６Ｂ 端面
２１Ａ，２１Ｂ，５７Ａ，５７Ａ′，８３Ａ，９７Ｂ 長溝
２２Ａ，２２Ｂ，２５Ａ，２５Ｂ，３７Ａ，３７Ｂ，５８Ａ，６１Ａ，６９Ａ，８１Ａ，８４Ａ，９８Ｂ，１００Ｂ，１０８Ｂ 空間
２４Ａ，２４Ｂ，６０Ａ，６０Ａ′ 凹窪部
２８ 回転軸
３１，３１′，６３，６３′，１０２ 駆動軸
３３Ａ，３３Ａ′，３３Ｂ，６５Ａ，６５Ａ′，１０４Ｂ 小径軸部
３６Ａ，３６Ｂ，６８Ａ，６８Ａ′，８０Ａ，１０７Ｂ 周溝
３９Ａ，３９Ｂ 偏心軸受（軸受）
４０Ａ，４０Ｂ 内輪
４１Ａ，４１Ｂ 外輪
４２Ａ，４２Ｂ 転動子
７２，１１１ 取付ねじ
１１２ 環状体

Claims (6)

1. 鏡板の表面に立設された渦巻状のラップ部が互いに重なり合うことによって複数の圧縮室を画成する２個のスクロールと、該各スクロールのうち一方のスクロールの裏面に設けられた有底筒状のボス部と、該ボス部の内周側に嵌合され回転軸内に軸受を介して支持された状態で前記回転軸が回転駆動されることにより前記一方のスクロールを他方のスクロールに対して旋回運動させる駆動軸とを備えてなるスクロール式流体機械において、
   前記ボス部は、前記一方のスクロールの裏面から延びる方向に向けて開口し、
   前記ボス部の内周側または前記駆動軸の外周側に、前記ボス部の軸方向に延び、前記ボス部の開口する方向に向けて開口する複数本の長溝を設け、前記長溝により形成された空間内の空気を循環させるため外部と連通させ、
   前記ボス部の内周側または前記駆動軸の外周側に、前記ボス部の周方向に延び、断熱空間を形成するための複数本の周溝を設け、
   前記周溝によって形成された断熱空間は前記長溝によって形成された空間と連通する構成としたことを特徴とするスクロール式流体機械。
2. 前記ボス部の底部側には、前記駆動軸の端面との間に軸方向の空間を形成する凹窪部を設けてなる請求項１に記載のスクロール式流体機械。
3. 前記ボス部の底部側と前記駆動軸の端面との間には軸方向の空間を設けてなる請求項１に記載のスクロール式流体機械。
4. 前記ボス部には、当該ボス部を径方向に貫通して前記駆動軸に螺着される取付ねじを設けてなる請求項１，２または３に記載のスクロール式流体機械。
5. 前記ボス部には、前記駆動軸とボス部とが接触する位置で当該ボス部を径方向に貫通して前記駆動軸に螺着される取付ねじを設けてなる請求項１，２または３に記載のスクロール式流体機械。
6. 前記軸受は、前記駆動軸の外周側に設けられる内輪と、該内輪の外周側に位置して前記回転軸側に設けられる外輪と、前記内輪と外輪とを回転可能に連結する転動子とによって構成し、前記軸受の内輪と前記ボス部の端面との間には、スラスト方向の荷重を受承する環状体を設けてなる請求項１，２，３，４または５に記載のスクロール式流体機械。

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