JPH02277984A - スクロール流体機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、流体の圧縮、Ｗ張、及び圧送を行うスクロー
ル流体機械に係り、特に固定スクロールと、該固定スク
ロールを固定するフレーム間に旋回スクロールを介在さ
せたスクロール流体機械に関する。

「従来の技術」 従来より１例えば第２図に示すように、周壁！１により
囲繞された凹状空間１２内に第１のラップ１３を形成し
た固定スクロールｌＯと、前記第１のラップ１３に嵌合
可能な第２のラップ２１’　を有する旋回スクロール２
０とからなり、前記旋回スクロール２０を自転させる事
なく固定スクロール１０に対し公転させる事により、前
記両うップ１３，２１°間に形成される密閉空間２２の
容積を変化可能に構成したスクロール流体機械は公知で
あり、この種の装置は。

前記したように旋回スクロール２０を自転させる事なく
固定スクロール１０に対し公転させる為に９例えば固定
スクロール１０とフレーム４０間に旋回スクロール２０
を介在させたスクロール流体機械（第２図参照）におい
て、第２図及び第４図に示すように旋回スクロール２０
の旋回半径に対応して偏心させた主駆動クランク軸４１
をフレーム４０中心軸上に軸支させるとともに、その中
心軸より半径方向に所定圧離隔てた位置に、夫々周方向
に対称に主駆動クランク軸４１の偏心量に対応して偏心
回転運動を行う従動クランク軸その他の自転防止手段５
０をフレーム４０に取付け、これら主駆動クランク軸４
１と従動クランク軸５０の偏心軸部５０１側を夫々軸受
５１を介して旋回スクロール２０に連結支持させる事に
より、主駆動クランク軸４１の駆動回転に追従して前記
従動クランク軸５０が従動して偏心回転し。

これにより旋回スクロール２０の自転を阻１トシつつ公
転運動を行う事が出来る。

「発明が解決しようとする課題」 さて前記したスクロール式流体機械においては、固定ス
クロール１０に対し旋回スクロール２０を精度よ〈平行
度と隙間量を調整し、適切な嵌合精度で旋回スクロール
２０を公転させなければ前記密閉空間２２よりの漏れ、
ラップと他側摺動面との接触等による騒音、異常摩耗と
ともに、ラップの片当たり等に起因して動力の上昇や軸
受等の耐久性の低下につながる。

しかしながら前記したように旋回スクロール２０は主駆
動クランク軸４１とともに、その周囲に自転防止手段５
０により複数点支持されている為に、その倒れやスラス
ト量の調整は中々困難であり一般には各部品の加工精度
を厳しく対処する事により対応しているが、かかる対処
手段では加工工数と加工コストが上昇するとともに、歩
留まりも低下する。

本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、簡単な構成で旋
回スクロールの倒れや平行度その他のスラスト調整が可
能なスクロール流体機械を提供する事を目的とする。

「課題を解決しようとする手段」 一般に自転防止手段５０は主駆動クランク軸４１を中心
として対称位置に複数個、一般には３個配設されており
、而もこれらはいずれも互いに周方向に等角度（１２０
°）隔てた位置に配設されている為に、これらの自転防
止手段５０を夫々個別にスラスト方向に進退可能に構成
すれば、前記旋回スクロール２０は自転防止手段５０の
端側に直接又は間接的に連結されている為に、結果とし
て、前記スラスト方向と直交するフレーム４０端面に対
する旋回スクロール２０の倒れ補正や位置変位量の調整
を行う＄が出来る。

一方固定スクロール１０は前記フレーム４０端面に固定
されている為に、結果として前記自転防止手段５０のス
ラスト方向の移動調整を行う事により、旋回スクロール
２０の固定スクロール１０に対する倒れ補正や平行度調
整が可能となる。

本発明はかかる知見に基づいて創作されたものであり、
第１図に示すように、前記した主駆動クランク軸４１周
囲に配置された複数の自転防（Ｆ手段５０をフレーム４
０に対しスラスト方向に移動可能に構成するとともに、
該自転防止手段５０とフレーム４０間に移動調整機構ｅ
ｏ−６ｔを介在させ、該移動調整機構ｅｏ−ｅｔにより
前記自転防止手段５０夫々がスラスト方向に沿って位置
変位可能に構成した点にある。

さて前記前記移動調整機構８０−８１はフレーム４０に
取付けられた自転防止手段５０の位置変位調整を行うも
のである為に、フレーム端面４０ａ、に対する旋回スク
ロール２０の倒れ等の補正は精度よく行えるが、旋回ス
クロール２０と固定スクロール１０間は、前記フレーム
端面４０ａ　と固定スクロール１０の加工精度に依存し
、高精度な倒れ等の補正が困難な場合がある。

そこで本発明の請求項２）においては前記自転防１ヒ手
段５０が弾性力に抗してスラスト方向に微小従動可能に
構成し、これにより前記加工誤差に起因する微小な倒れ
等を吸収せんとしたものである。

この場合前記移動調整機構６０−８１は、後記実施例に
示すように前記自転防止手段５０に固定スクロール１０
から離間する方向に弾性力を付勢する弾性部材６１と、
該弾性力に抗して前記防１Ｆ手段５０をスラスト方向に
進退可能に構成した位置変位部材６０、好ましくは微調
整が容易な螺子部材とから構成するのがよい。

尚、前記自転防に手段５０は、主駆動クランク軸４１の
偏心量に対応して偏心回転運動を行う従動クランク軸の
みに限定される事なく、偏心カム機構等を用いる市も可
能である。

「実施例」 以下、［４面を参照して本発明の好適な実施例を例示的
に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構
成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特
定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみに
限定する趣旨ではなく、ｍなる説明例に過ぎない。

第２図は本発明が適用される無給油式スクロール圧縮機
を示し、前記したように固定スクロール１０、旋回スク
ロール２０．及びこれらを所定位置に固定又は旋回可能
に支持するフレーム４０からなる。これらの部材の概略
構成を簡単に説明するに。

固定スクロール１０は、前記フレーム４０端面に固定さ
れ、吸込口１６を有する周壁１１により囲繞された凹状
空間１２内にうず巻形のラップ１３を直立して形成する
とともに、そのほぼ中央に圧縮流体を吐出するための吐
出口１７を穿孔する。

旋回スクロール２０はフレーム４０内の凹部空間に収納
され、固定スクロール１０のラップ１３と実質的に同じ
形状のうず巻き形のラップ２１を、前記周壁Ｉ＋と当接
する端板の一面上に直立して形成するとともに前記ラッ
プ１３．２１同士を１８０＠ずらして嵌合させる。尚前
記各スクロール１０．２０の背面側には夫々冷却フィン
３３．２３が形成され、空冷によりスクロール内部を冷
却可能に構成されている。

そして前記各スクロールのラップ１３．２１は夫々他側
スクロールと接触する端面に凹設した溝部１３ａ、２１
ａに自己潤滑性シール部材３１を嵌入させ。

無潤滑で摺動可能にＭＲ戊するとともに、前記旋回スク
ロール２０の端板と当接する端面に凹設した溝部にリン
グ状の自己潤滑性封止部材３２を嵌入させ、前記凹状空
間１２内の外部との気密性の維持を図る。

一方フレーム４０は、一端にプーリ４２を取付けた主駆
動クランク軸４１を中心軸上に沿って軸支させるととも
に、該主駆動クランク軸４１を中心として夫々１２０　
”づつ偏位させた位置に（３個所）、従動クランク軸５
０を軸支させる。そしてこれらのクランク軸４１．５０
はいずれもその先端側の偏心軸部４１１．５０１　全軸
受４３，５５を介シテ旋回ス’）　Ｏ−ル２０にと一体
化されたハウジング体２５に回転可能に軸支させる。こ
の結果前記主駆動クランク軸４１を駆動回転させると、
該駆動回転に追従して従動クランク軸５０が、前記主駆
動クランク軸４【の偏心量に対応して偏心回転連動を行
い、これにより、旋回スクロール２０が自転を阻止され
左から一定の半径で固定スクロール１０のラップ中心の
周りを公転連動する。かかる構成は既に公知である為に
その詳細な説明は省略する。尚、４４は主駆動クランク
軸４１のバランスウェイト、２９は吸込みフィルタであ
る。

次に第１図に基づいて本発明の要部構成たる従動クラン
ク軸５０周りについて説明する。

フレーム４０の、主駆動クランク軸４１周りの円周方向
に１２０°間隔で隔てた所定位置には軸受取付穴４５が
穿孔されており、モして該軸受取付穴４５はその直径を
、従動クランク軸５０の主軸部５０２に一体的に固定さ
れた玉軸受５１直径と同径か僅かに大に設定し、該玉軸
受５１がスラスト方向に移動可能に構成するとともに、
該取付穴４５の下面側にリング状空所５２ａを有する保
持板５２を固定する。そして該保持板５２の空所５２ａ
内にリング状の板バネ６１を介装し、軸受５！に弾性力
を付勢するとともに、前記取付穴４５の上側部分に螺刻
した螺子条４５ａに外輪押し６０を螺入し、該外輪押し
６０の正逆回転により前記板バネ６１の弾性力に抗して
の外輪５！ａを押しながら玉軸受５１をスラスト方向に
位置変位可能に構成している。尚外輪押し８０はフレー
ム４０の上面より僅かに突出させ、蓋体４６によりロッ
ク可能に構成する。

さて従動クランク軸５０は接合部５０３を挟んでその両
側に主軸部５０２と偏心軸部５０１部を連接し、そして
前記主軸部５０２をフレーム４０側の玉軸受５１に圧入
するとともに、その上面に取付けた固定板５３を介して
両者を一体的に固定する。そして前記主軸部５０２下側
のｆｆ’１部５０４は軸受５４により保持板５２に、又
偏心軸部５０１は軸受５５を介して旋回スクロール２０
と一体的に連接されたハウジング体に夫々軸支させる。

尚５３はポルトネジ５３ａを介して軸受５１とクランク
軸５０を一体的に固定する固定板である。

かかる実施例によれば、前記したように従動クランク軸
５０は玉軸受５１を介して軸受取付穴４５に沿ってスラ
スト方向に移動可能に構成されている訳であるが、その
玉軸受５１下面側に板バネ６１が圧接されている為に、
該玉軸受５１上面側に当接された外輪押し６０を正逆回
転させる事により５旋回スクロール２０の摺動面１２，
２４とフレーム端面４０ａ間のスラスト変位量を調整す
る事が出来、前記した本発明の作用効果を円滑に達成し
得る。

さて前記実施例によれば、軸受５１裏面と対面する保持
板５２の一面側に板バネ６１を介装する為の空所５２ａ
を設ける必要があり、又軸受５１表面と蓋体４Ｇ間には
軸受５１を介してクランク軸５０をスラスト方向【こ位
置変位させる外輪押し６０を介装Ｊせる為の空所を必要
とする為に、前記夫々の空所に対応する厚み分だけ装置
高さが大になり、装置が大型化するという欠点を有する
。

そこで第５図及び第６図において前記実施例の欠点を解
消を図ったスクロール流体機械の要部構造を提案してい
る。

その構成を前記実施例との差異を中心に簡単に説明する
に、ポルトネジ５３ａ及び固定板５３を介してクランク
軸５０と一体的に固定された軸受５１と軸受５１取付は
穴４５周囲のスラスト方向の装置高さを前記軸受５１の
肉厚より僅かに小に設定したフレーム４０と、前記軸受
取付は穴４５内に収納された軸受５１をスラスト方向に
移動可能に挟圧保持する保持板５２０と押圧板６００か
らなる。

そして前記軸受５１は１表面側を前記フレーム４０と面
一に、表面側をフレーム４０表面より僅かに隆起させた
状態で前記軸受取付は穴４５内に収納する。

保持板５２０はアルミその他の弾性を有する金属材で形
成され、＠６ＵｇＪに示すようにクランク軸胸部を同心
状に軸支するオイルシール５４０が嵌合する内径を有す
るリング円板状の内縁側の表裏両面にリング溝５２１を
凹設するとともに、該リング溝５２１　の直径を軸受５
１外周とほぼ同形に設定し、該リング溝５２１が前記軸
受５１と取付は穴４５の境界線上に位置するように設定
する。

又前記保持板５２０はオイルシール５４０肉厚とほぼ同
程度に薄肉に設定するとともに前記リング溝５２１の外
周側の１２０°づつ周方向に変位した位置に螺子穴５２
２を穿孔する。

一方、押圧板６００は該押圧板６００自体の押圧力によ
り弾性変形が生じないように前記保持板５２Ｑより肉厚
を大に設定するとともに、軸受５１表面より突設するポ
ルトネジ５３ａ及び固定板５３を収納する空所６０１を
設け、該空所８０１の外周側の押圧面６０２が少なくと
も軸受５１外輪部を押圧可能に構成している。又前記押
圧板６００周囲には保持板５２０側の螺子穴５２２と対
応する位置に同様の螺子穴６０３を穿設している。

そして前記軸受５１の両端側に配した保持板５２０と押
圧板８００は、螺子穴５２２　、６０３内に挿設したボ
ルト螺子６２とナツト８３を介して前記軸受５１を一体
的に挟圧保持する。

さて前記押圧板６００と接触している表面側の軸受５１
外輪部はフレーム４０表面に対し僅かに隆起しており言
い換えれば軸受５１表面とフレーム４０表面間に僅かな
隙間ｑが保持されており、−力保持板５２０により弾性
力が付勢されている軸受５１裏面側はフレーム４０裏面
と軸受５１外輪部が面一状態に保持板５２０に保持され
ており且つ軸受５１はスラスト方向に移動可能に構成さ
れている為に、前記３本のボルト螺子６２（ナフト６３
）を均等に締付ける聾により前記押圧板６００を介して
軸受５１に押圧力が付勢され該軸受５１がスラスト側に
僅かながら進出する。

そして軸受５！の裏面側に位置する保持板５２０は薄肉
に形成され且つリング溝５２１の凹設により接触面積を
小、言い換えれば接触圧を高めている為に、前記保持板
５２０は前記軸受５１に付勢された押圧力により容易に
変形し、軸受５１のスラスト方向のｄＬ出を精度よく保
証する事が可能となる。

次に前記ボルト螺子を緩み方向に回転させる東により、
前記押圧板６００を介して軸受５１に付勢された押圧力
が解除され、一方軸受５１の裏面側には保持板５２Ｇに
より弾性力が付勢されている為に、前記ボルト螺子を緩
み賃に対応させて軸受５Ｉが復帰方向に移動する。

即ち本実施例においても軸受５１．）１面側に当接され
た押圧板６００に締付力を付勢するボルトａ子を＋Ｅ逆
回転させる事により、旋回スクロール２０の摺動面１２
，２４　とフレーム４０端面４０ａ間のスラスト変位ｌ
′Ｉ″ｒを精度よく調整出来るとともに、軸受５１裏面
と対面する保持板５２０自体に弾性力を付勢し、又軸受
５１表面側に配した蓋体自体を位置変位部材として機能
させた為に、前記実施例のように軸受５１と対面する側
に空所を設ける必要がなくなり、フレーム４０高さを軸
受５１肉厚と同等に設定出来るとともに、独立したバネ
部材や位置変位部材が不要になる為に部品点数の削減に
つながるという長所を有す。

さて前記実施例によれば、保持板５２０自体ｔこ弾性力
をもたせた為に例えリングｌｊ！　５２１を設けてもそ
の弾性変形量に限界がある。

又長期間に互って変形状ｙルを維持しておくと、保持板
が塑成変形を生じてしまい、軸受に付勢された弾性力が
変化してしまうという問題もある。

第７図はかかる欠点を解消した他の実施例を示し、前記
保持板５２Ａをオイルシール５４Ａ肉厚より僅かに大に
設定するとともに、軸受５１裏面と対面する側を矩形状
に凹設し、該凹設部位５２Ａ１に前記保持板５２Ａとフ
レーム４０間に挟持させた環状バネ６１、Ａの内周側を
位置せしめ、該環状バネ８１Ａを介して前記軸受５１に
弾性力が付勢可能に構成されている。

かかる実施例によれば、第１実施例のように保持板５２
が板バネ６１の弾性力を直接受けるのではなく、単に前
記環状バネ［ｌｌＡの外周側をフレーム４０と保持板５
２Ａとの間で挟持するのみで、前記軸受５１に弾性力を
付勢する環状バネＥＩＩＡの内周側はフリーの状態にあ
る為に、言い換えれば環状バネ１３１Ａは軸受５１を直
接付勢している為に、該環状バネ８１Ａの弾性力を大に
した場合においてもこれに対１５　して保持板５２Ａの
肉厚を厚肉にする必要はなく２逆に薄肉にしても変形が
生じる事がないので装置の小型化の達成が容易である。

而もかかる実施例によれば、保持板５２Ａ、環状／ζネ
８１Ａ、７Ｌ’−ム４０夫々の加工精度が１／１００ｍ
ｍ前後に設定出来る八に組立性も良好になる。言い換え
れば、弾性部材８１を使用した場合、バネの長さのばら
つきによって所定の荷重を得るため調整代を多くとらざ
るを得す調整に時間を多く要したが、Ａ−８間の組立誤
差を調整するのみでよいので調整代は微少ですみ短時間
ですますことが出来る。

又かかる実施例によれば２外周側を固定したバネ部材を
用いる為に塑成変形の心配もなく、長期間に互って円滑
に且つ安定した弾性力の付勢が可能となる０等の長所を
有す。

「発明の効果」 以上記載の如く本発明によれば、簡単な構成で旋回スク
ロールの倒れや平行度その他のスラスト調整が可能にな
るとともに、前記旋回スクロールをフレーム側に組付は
後にスラスト２１Ｊ整が可能である事は前記スラストに
関係ある各種部品の加工精度や組立精度をその分ラフに
設定する事が出来、結果として加工及び組立コストの低
減につながる。

特に本発明の請求項２）においては前記自転防ＩＦ手段
が弾性力に抗してスラスト方向に微小従動可能に構成さ
れている為に、フレーム端面と固定スクロール間の加工
誤差に起因する微小な倒れ等が存在してもこれを吸収し
て円滑な旋回運動を保証し得る。

又請求項４）項によれば、フレーム高さを軸受肉厚と同
等に薄肉に設定出来るとともに、部品点数の削減や組立
及び加工の容易化等につながる等の種々の著効を有す。

【図面の簡単な説明】

第２図及び第１図は本発明の実施例に係る無給油式スク
ロール圧縮機で、第２図は全体断面図、第１図は要部断
面図、第３図及び第４図はスクロール流体機械の基本構
成図で、第３図は固定スクロールと旋回スクロールの形
状を、 第４図はそ の旋回手段を示す。 第５図及び第７図はいずれも他の実施例に係る４０：　
フレーム　　４１：主駆動クランク軸５０：自転防出手
段　　６０：位哲変位部材８０−８１　、８００−８１
Ａ　：移動調整機構ｆ３１．８ｔＡ　、５２０：弾性部
材　　６００：押圧部材特許出願人：岩田塗装機工業株
式会社 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）固定スクロールに噛み合わされた旋回スクロールを
   、固定スクロールと該固定スクロールを固定するフレー
   ムの間に配置するとともに、前記フレームに軸支させた
   主駆動クランク軸とその軸周りに複数個設けた旋回スク
   ロールの自転防止手段により旋回スクロールを支持させ
   たスクロール流体機械において、前記自転防止手段をフ
   レームに対しスラスト方向に移動可能に構成するととも
   に、該自転防止手段とフレーム間に移動調整機構を介在
   させ、該移動調整機構により前記自転防止手段夫々がス
   ラスト方向に沿って位置変位可能に構成したスクロール
   流体機械。 ２）前記自転防止手段が弾性力に抗してスラスト方向に
   微小揺動可能に構成した請求項１）記載のスクロール流
   体機械。 ３）前記移動調整機構が、前記自転防止手段に固定スク
   ロールから離間する方向に弾性力を付勢する弾性部材と
   、該弾性力に抗して前記防止手段をスラスト方向に進退
   可能に構成した位置変位部材からなる請求項２）記載の
   スクロール流体機械。 ４）前記自転防止手段を形成するクランク軸を軸受とと
   もにスラスト方向に一体的に移動可能にフレームに嵌合
   支持するとともに、前記軸受の一端側をフレーム表面よ
   り僅かに隆起させた状態で押圧部材により、一方前記軸
   受の他端側を弾性変形可能な弾性部材により夫々保持さ
   せ、前記押圧部材を介して軸受隆起部表面に付勢される
   押圧力を変化させる事により、前記弾性部材の弾性力に
   抗して、軸受とともに前記クランク軸がスラスト方向に
   位置変位可能に構成した請求項３）記載のスクロール流
   体機械。