JPH07217558A - 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、背圧を小さ
くして、両スクロールの摩擦や入力増加を防止する。 【構成】 鏡板８とラップ１０とを有する固定スクロー
ル６と、鏡板１１とラップ１２を有する揺動スクロール
７と、揺動スクロールの回転軸１８と、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
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を外方か
ら内方へ向かって縮小させてガスを圧縮する。バランス
ウエイト２６の揺動スクロール７側の面に凹溝２７を設
け、凹溝２７に揺動スクロール７と僅かな隙間を介して
転がり方向がバランスウエイト２６の回転方向に沿った
ローラベアリング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
ンスウエイトの前記揺動スクロール側の面に凹溝を設
け、この凹溝に前記揺動スクロールと僅かな隙間を介し
て転がり方向がバランスウエイトの回転方向に沿ったロ
ーラ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、ロ
ーラ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、ロ
ーラベアリングは揺動スクロールの下面直下に僅かな隙
間を介して設けられているため、通常運転時に作用する
ことはなく、揺動スクロールが転覆しようとするときに
だけ作用するため、中間圧力等の背圧を小さくすること
ができ、両スクロール間の摩擦を低減して入力を減少で
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
在されたローラベアリング２２とで構成されている。

【００１７】即ち、前記バランスウエイト２６の前記揺
動スクロール７側の面には凹溝２７が形成されており、
この凹溝２７に前記揺動スクロール７と僅かな隙間を介
して転がり方向がバランスウエイト２６の回転方向に沿
ったローラベアリング２２が収納されている。

【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
状態でローラベアリング２２をセットしたバランスウェ
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２６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、ローラベアリング２２にて揺動ス
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、ローラベアリン
グ２２は揺動スクロール７の下面直下に僅かな隙間を介
して設けられているため、通常運転時に作用することは
なく、揺動スクロール７が転覆しようとするときにだけ
作用するため、中間圧力等の背圧を小さくすることがで
き、両スクロール６、７間の摩擦を低減して入力を減少
できる。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ローラベ
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、ローラベ
アリングは揺動スクロールの下面直下に僅かな隙間を介
して設けられているため、通常運転時に作用することは
なく、揺動スクロールが転覆しようとするときにだけ作
用するため、中間圧力等の背圧を小さくすることがで
き、両スクロール間の摩擦を低減して入力を減少でき
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 ローラベアリング ２５ 駆動装置 ２６ バランスウエイト ２７ 凹溝 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の前記揺動
   スクロール側の面に凹溝を設け、この凹溝に前記揺動ス
   クロールと僅かな隙間を介して転がり方向がバランスウ
   エイトの回転方向に沿ったローラ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。