JPH07217555A - スクロール型無給油式流体機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 揺動スクロールの転覆を防止し安定した高性
能の圧縮機を提供する。 【構成】 鏡板８とこの鏡板に立設された渦巻き状のラ
ップ１０とを有する固定スクロール６と、鏡板１１とこ
の鏡板に立設された渦巻き状のラップ１２を有する揺動
スクロール７と、揺動スクロール７に回転力を伝える回
転軸１８と、回転軸１８に設けられ揺動スクロール７の
不平衡力とバランスさせるバランスウェイト２６と、揺
動スクロール７を固定スクロール６に対して円軌道上を
公転させるオルダム継手３３とを備える。両スクロール
６、７間で形成された圧縮空間１４を縮小させて空気等
のガスを圧縮するスクロール型無給油式流体機械におい
て、バランスウエイト２６をリング状に形成すると共
に、バランスウエイト２６の上面と揺動スクロール７の
下面との間に揺動スクロールのスラスト荷重を支承する
スラストベアリング２２を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電動要素の回転力を揺
動スクロールに伝える駆動装置を有するスクロール型無
給油式流体機械に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のスクロール型無給油式流体機械、
特に空気圧縮機は例えば、特開昭６２−２８２１８６号
公報に示されているように、スクロール圧縮要素と電動
要素とを備え、このスクロール圧縮要素は中央に軸受を
有するフレームと、このフレームに固定され鏡板とこの
鏡板に立設された渦巻き状のラップとを有する固定スク
ロールと、鏡板とこの鏡板の一方の面に立設された渦巻
き状のラップと他方の面に立設されたボスとを有する揺
動スクロールと、この揺動スクロールを前記固定スクロ
ールに対して自転しないように円軌道上を公転させるオ
ルダム継手とを備え、前記両スクロール間で形成された
圧縮空間を外方から内方へ向かって次第に縮小させて空
気等のガスを圧縮する構成である。

【０００３】そして、上記構造のスクロール圧縮機では
両スクロール間で圧縮されるガスがリークしないよう
に、また、圧縮ガスが吸入側へ侵入しないようにするた
めに、ラップの側面及び鏡板面において微小な摺動隙間
となるよう設計されると共に、揺動スクロールの転覆
（圧縮空間内の高圧ガスにより揺動スクロールが固定ス
クロールから離れてしまうこと）を防止するために、揺
動スクロールの背面に高圧或いは中間圧のガスを作用さ
せている。

【０００４】また、揺動スクロールに回転力を伝える回
転軸には、揺動スクロールの不平衡力とバランスさせる
バランスウェイトが装着されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
構造によると、揺動両スクロールの転覆防止は揺動スク
ロールの背面に高圧や中間圧のガスを作用させることに
より行われているため、ガスの圧力状態によって揺動ス
クロールを過度に押圧する現象が起こり、両スクロール
が部分的に接触したりして、両スクロールの摺動抵抗が
増加して入力増大を招いたり、両スクロールの摺動面が
磨耗して、摺動隙間が増加しガスがリークして圧縮機の
性能を低下させるという問題があった。

【０００６】しかも、圧縮空間内のガス圧力のアンバラ
ンスに起因して、揺動スクロールの揺動角度によっては
揺動スクロールにスラスト方向の力が作用し、揺動スク
ロールが瞬間的に転覆し易く、結果的に圧縮機の能力低
下を助長させるという問題があった。

【０００７】本発明は上記の問題を解決するもので、揺
動スクロールの転覆を防止してガスリークによる圧縮機
の性能を低下を防止すると共に、圧縮空間内のガス圧力
のアンバランスによっても、揺動スクロールの揺動角度
の如何に拘わらず、揺動スクロールの瞬間的な転覆をも
抑制して安定した高性能の圧縮機を提供することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、鏡板とこの鏡
板に立設された渦巻き状のラップとを有する固定スクロ
ールと、鏡板とこの鏡板に立設された渦巻き状のラップ
を有する揺動スクロールと、この揺動スクロールに回転
力を伝える回転軸と、この回転軸に設けられ揺動スクロ
ールの不平衡力とバランスさせるバランスウェイトと、
この揺動スクロールを前記固定スクロールに対して自転
しないように円軌道上を公転させるオルダム継手とを備
え、前記両スクロール間で形成された圧縮空間を外方か
ら内方へ向かって次第に縮小させて空気等のガスを圧縮
するスクロール型無給油式流体機械において、前記バラ
ンスウエイトをリング状に形成すると共に、このバラン
スウエイトの上面と前記揺動スクロールの下面との間に
該揺動スクロールのスラスト荷重を支承するスラストベ
アリングを設けたものである。

【０００９】

【作用】本発明は上記のように構成したことにより、ス
ラストベアリングにて揺動スクロールに作用するスラス
ト力を支持しながらバランスウエイトの回転をスムーズ
に行うことができ、圧縮空間内にガス圧のアンバランス
があっても揺動スクロールの転覆を抑制できる。特に、
バランスウエイトとスラストベアリングとはリング状を
呈して揺動スクロールの下面を直下で広範囲に支持して
いるため、揺動スクロールの僅かなスラスト方向の変位
に対してもスラストベアリングで揺動スクロール全体を
支持することができ、揺動スクロールの極端な転覆を未
然に防止できる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を図に示す実施例に基いて説明
する。１はスクロール型空気圧縮機で、このスクロール
圧縮機は上側のスクロール圧縮要素２と、下側の電動要
素３とで構成されている。スクロール圧縮要素２は中央
に主軸受４を有するフレーム５と、このフレームに固定
された固定スクロール６と、この固定スクロールとフレ
ーム５との間に挟持された揺動スクロール７とで構成さ
れている。

【００１１】固定スクロール６は円板状の鏡板８と、こ
の鏡板の一方の面周縁に突出された環状壁９と、この環
状壁で囲まれた鏡板８に立設された渦巻き状のラップ１
０とで構成されている。そして、固定スクロール６は環
状壁９及びラップ１０の突出方向を下向きにしている。

【００１２】揺動スクロール７は円板状の鏡板１１と、
この鏡板の一方の面に立設された渦巻き状のラップ１２
と、鏡板１１の他方の面の中央に突出されたボス部１３
とで構成されている。そして、揺動スクロール７はラッ
プ１２の突出方向を上向きにしている。

【００１３】固定スクロール６と揺動スクロール７と
は、ラップ１０、１２を互に向かい合わせてかみ合うよ
うにして内部に複数の圧縮空間１４を形成するようにし
ている。

【００１４】電動要素３はフレーム５に固定されたモー
タカバー１５と、このモータカバー内に固定された固定
子１６と、この固定子の内側に配置された回転子１７
と、この回転子の中央に挿着された回転軸１８とで構成
されている。モータカバー１５には回転軸を軸支する補
助軸受１９が設けられている。

【００１５】主軸受４には回転軸１８の段部２０に嵌合
されるボールベアリング２４が取付けられている。

【００１６】２５は電動要素３の回転力を揺動スクロー
ル７に伝える駆動装置で、この駆動装置は揺動スクロー
ル７の不平衡力とバランスさせるために回転軸１８に装
着されたバランスウェイト２６と、この揺動スクロール
のボス部１３のボス孔内にニードルベアリング２１を介
して挿入されて揺動スクロール７を公転させる偏心ブッ
シュ２８と、この偏心ブッシュとバランスウェイト２６
との位置決めを行うピン２９と、偏心ブッシュ２８を回
転軸１８に固定するボルト３０と、前記バランスウエイ
ト２６の上面と前記揺動スクロール７の下面との間に介
在されたスラストベアリング２２とで構成されている。

【００１７】ここで、前記バランスウエイト２６は一部
に凹所２３を有し、上面に偏心した環状溝２７を有する
リング状に形成されている。そして、このバランスウエ
イトの環状溝２７にスラストベアリング２２をセットし
た状態で揺動スクロール７をセットすることにより、バ
ランスウエイト２６の上面とスラストベアリング２２に
て前記揺動スクロール７のスラスト荷重を支承してい
る。

【００１８】固定スクロール６には環状壁９に外側の圧
縮空間１４に連通する吸込孔３１が、鏡板８の中央に圧
縮空間１４に連通する吐出孔３２が夫々形成されてい
る。

【００１９】このように構成されたスクロール型空気圧
縮機において、電動要素３を回転させると、その回転力
が回転軸１８を介して揺動スクロール７に伝えられる。
すなわち、揺動スクロール７はこのスクロールのボス部
１３のボス孔２７に挿入された回転軸１８に取付けた駆
動装置２５の偏心ブッシュ２８で駆動され、オルダム継
手３３によって固定スクロール６に対して自転しないよ
うに円軌道上を公転させられる。

【００２０】そして、固定スクロール６と揺動スクロー
ル７とはこれらのスクロールで形成された圧縮空間１４
を外方から内方へ向かって次第に縮小させ、吸込孔３１
から流入した空気を圧縮している。この圧縮された空気
は固定スクロール６の鏡板８の吐出孔３２から吐出され
ている。

【００２１】ここで、駆動装置２５の組立順序を説明す
ると、まず電動要素３が組込まれているモータカバー１
５にフレーム４を固定する。このときフレーム４の主軸
受４にはボールベアリング２４が組込まれている。この
状態で環状溝２７にリング状のスラストベアリング２２
をセットしたリング状のバランスウェイト２６はボール
ベアリング２４の内輪に接触するように回転軸１８に挿
入される。この回転軸に挿入されたバランスウェイト２
６にはピン２９がセットされる。そして、偏心ブッシュ
２８はピン２９に嵌合するように回転軸１８に挿入され
る。最後にボルト３０で偏心ブッシュ２８は回転軸１８
に固定される。この時、揺動スクロール７のボス部１３
と偏心ブッシュ２８と間に、ニードルベアリング３３を
セットする。そして、ボールベアリング２４の内輪とバ
ランスウェイト２６とは偏心ブッシュ２８を回転軸１８
に固定するボルト３０の締付力でこの回転軸の段部２０
に押付けられて固定される。この結果、駆動装置２５は
一本のボルト３０で確実に固定される。

【００２２】バランスウェイト２６と偏心ブッシュ２８
とはピン２９によって位置決めを行うことにより、運転
時の揺動スクロール７の旋回で発生する不平衡力がバラ
ンスウェイト２６で確実に打ち消されるようにしてい
る。

【００２３】また、駆動装置２５は一本のボルト３０で
回転軸１８に固定されることにより、各部品ごとに取付
ける作業がなくなり、組立工程の簡略化を図ることがで
きるようにされている。

【００２４】そして、前記バランスウエイト２６はリン
グ状に形成されており、このバランスウエイトの環状溝
２７には同じくリング状のスラストベアリング２２がセ
ットされていて揺動スクロール７のスラスト荷重を支承
しているため、揺動スクロール７に作用するスラスト力
を支持しながらバランスウエイト２６の回転をスムーズ
に行うことができ、圧縮空間１４内にガス圧のアンバラ
ンスがあっても揺動スクロール７の転覆を抑制できる。
特に、バランスウエイト２６とスラストベアリング２２
とはリング状を呈して揺動スクロール７の下面を直下で
広範囲に支持しているため、揺動スクロール７の僅かな
スラスト方向の変位に対してもスラストベアリング２２
で揺動スクロール全体７を支持することができ、揺動ス
クロール７の瞬時的な転覆をも未然に防止できる。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、スラスト
ベアリングにて揺動スクロールに作用するスラスト力を
支持しながらバランスウエイトの回転をスムーズに行う
ことができ、圧縮空間内にガス圧のアンバランスがあっ
ても揺動スクロールの転覆を抑制できる。特に、バラン
スウエイトとスラストベアリングとはリング状を呈して
揺動スクロールの下面を直下で広範囲に支持しているた
め、揺動スクロールの僅かなスラスト方向の変位に対し
てもスラストベアリングで揺動スクロール全体を支持す
ることができ、揺動スクロールの極端な転覆を未然に防
止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すスクロール型空気圧縮
機の断面図である。

【図２】本発明のバランスウエイトを示す分解斜視図で
ある。

【符号の説明】

２ スクロール圧縮要素 ３ 電動要素 ６ 固定スクロール ７ 揺動スクロール ８、１１ 鏡板 １０、１２ ラップ ２２ スラストベアリング ２３ 凹所 ２５ 駆動装置 ２６ バランスウエイト ２７ 環状溝 ３３ オルダム継手

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鏡板とこの鏡板に立設された渦巻き状の
   ラップとを有する固定スクロールと、鏡板とこの鏡板に
   立設された渦巻き状のラップを有する揺動スクロール
   と、この揺動スクロールに回転力を伝える回転軸と、こ
   の回転軸に設けられ揺動スクロールの不平衡力とバラン
   スさせるバランスウェイトと、この揺動スクロールを前
   記固定スクロールに対して自転しないように円軌道上を
   公転させるオルダム継手とを備え、前記両スクロール間
   で形成された圧縮空間を外方から内方へ向かって次第に
   縮小させて空気等のガスを圧縮するスクロール型無給油
   式流体機械において、前記バランスウエイトをリング状
   に形成すると共に、このバランスウエイトの上面と前記
   揺動スクロールの下面との間に該揺動スクロールのスラ
   スト荷重を支承するスラストベアリングを設けたことを
   特徴とするスクロール型無給油式流体機械。