JPH0953575A - スクロール式流体機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自転防止機構を無給油式のものに対しても適
用できるようにし、潤滑剤が外部に漏洩するのを防止し
て、耐久性や寿命を向上させる。 【解決手段】 ケーシング５と旋回スクロール１４の背
面との間にスライダ２５を摺動可能に配設し、各Ｘ軸ガ
イド２３、各Ｙ軸ガイド２４によって該スライダ２５の
摺動変位を２軸（Ｘ，Ｙ軸）方向に規制すると共に、該
スライダ２５の各貫通穴２５Ｂ内には、各筒状部材およ
び一対の摺接リングからなる各筒状体２６を嵌入させて
設け、該筒状体２６内にはグリースと共に各球体２７を
収容する構成としている。この結果、スライダ２５のＸ
軸，Ｙ軸方向変位により旋回スクロール１４の自転を防
止でき、旋回スクロール１４の旋回動作を円滑に補償で
きると共に、各球体２７を摺動面１９Ｂ，２１Ａに対し
て円滑に転動させながらスライダ２５を摺動変位させる
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば空気圧縮機
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
関し、特に、無給油式のスクロール式流体機械に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ケーシングと、該ケーシングに
一体的に設けられた固定スクロールと、基端側が前記ケ
ーシングに回転可能に支持され先端側がクランクとなっ
た駆動軸と、該駆動軸のクランクに旋回可能に設けられ
前記固定スクロールとの間に複数の圧縮室を画成する旋
回スクロールと、該旋回スクロールの自転を防止する自
転防止機構とからなるスクロール式流体機械は知られて
いる。

【０００３】この種の従来技術によるスクロール式流体
機械では、外部から駆動軸を回転駆動して旋回スクロー
ルを固定スクロールに対して一定の偏心寸法をもって旋
回運動させることにより、固定スクロールの外周側に設
けた吸込口から流体（例えば空気）を吸込つつ、この流
体を固定スクロールのラップ部と旋回スクロールのラッ
プ部との間の各圧縮室内で順次圧縮し、固定スクロール
の中心部に設けた吐出口から圧縮流体を外部に向けて吐
出するようになっている。

【０００４】ここで、無給油式のスクロール式流体機械
では、旋回スクロールの自転を防止するために、複数の
補助クランクを用いたものが知られている。即ち、前記
ケーシングと旋回スクロールの背面側との間に位置し
て、該旋回スクロールに設けられる旋回軸受の外周側に
複数の補助クランクを設け、これにより、旋回スクロー
ルの自転を防止している。そして、この種の各補助クラ
ンクによる自転防止機構の場合、各補助クランクの潤滑
性を維持するために、各補助クランクの回動部にグリー
ス等の潤滑剤を付与するようにしている。

【０００５】また、他の従来技術として、例えば米国特
許第３９９４６３５号明細書には、オルダム継手として
旋回スクロールの自転を防止する機能と該旋回スクロー
ルのスラスト荷重を受ける機能を併せ持つものが開示さ
れている。そして、この種のオルダム継手による自転防
止機構の場合、オルダム継手の潤滑性を維持するため
に、オルダム継手の摺動部等に常時潤滑油を供給する構
成となっている。

【０００６】さらに、別の従来技術の自転防止機構とし
て、例えば特公平５−６７７６１号公報では、多数個の
球体と、同数のガイド円孔をもつ２枚のリング状板から
なり、前記球体は旋回スクロールの自転を防止する機能
と該旋回スクロールのスラスト荷重に対するスラスト軸
受の機能を併せ持つボールカップリング方式のものが開
示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術によるスクロール式流体機械では、例えばスクロ
ール式圧縮機として用いた場合の運転時に、固定スクロ
ールと旋回スクロールとの間に形成される圧縮室内が高
圧となるため、旋回スクロールがスラスト方向に押圧さ
れる。そして、このスラスト方向（軸方向）の押圧力
は、駆動軸のクランクおよび各補助クランクに荷重とな
って作用し、駆動軸のクランクおよび各補助クランクの
回転摩擦を増加させ、駆動性能を低下させると共に、駆
動軸のクランクおよび補助クランクの異常摩耗や摩擦熱
の高温化を招くという問題がある。

【０００８】一方、他の従来技術では、オルダム継手に
よって自転防止機能とスラスト軸受の機能とを併せ持つ
構成としているものの、オルダム継手の両面に旋回スク
ロールからのスラスト方向（軸方向）の押圧力が直接作
用するため、該オルダム継手は摺動時に摩耗が発生し易
くなり、これによって圧縮運転時の性能の低下等を招く
という問題がある。

【０００９】さらに、この種のオルダム継手を用いた自
転防止機構は、比較的構造が単純で設計・製造も比較的
容易になるという利点があるものの、かかる自転防止機
構にあっては、オルダム継手の摺動部等に潤滑油を常に
供給しなければならず、給油式のスクロール式流体機械
には適用できるが、無給油式のものには適用が難しいと
いう問題がある。

【００１０】さらにまた、別の従来技術としてボールカ
ップリング方式を用いた自転防止機構においては、旋回
スクロールの旋回方向の位置決めが困難となり、径方向
の隙間寸法を精度よく調整するのが難しい上に、球体か
ら発生する騒音を遮断するのが難しいという問題があ
る。

【００１１】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、本発明はスラスト方向の荷重を受承する
スラスト軸受にグリース等の潤滑剤を封入することによ
って、自転防止機構を無給油式のものに対しても適用で
きるようにすると共に、潤滑剤が外部に漏洩するのを確
実に防止でき、耐久性や寿命を効果的に向上できるよう
にしたスクロール式流体機械を提供することを目的とし
ている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明は、ケーシングと、該ケーシングに一体的
に設けられた固定スクロールと、基端側が前記ケーシン
グに回転可能に支持され先端側がクランクとなった駆動
軸と、該駆動軸のクランクに旋回可能に設けられ前記固
定スクロールとの間に複数の圧縮室を画成する旋回スク
ロールと、該旋回スクロールの自転を防止する自転防止
機構とからなるスクロール式流体機械に適用される。

【００１３】そして、請求項１の発明が採用する構成の
特徴は、前記ケーシングと旋回スクロールとの間に配設
され、該旋回スクロールの周方向に離間してスラスト方
向に延びる複数の貫通穴が穿設されたスライダと、該ス
ライダの各貫通穴内に挿嵌され、スラスト方向の両端側
が前記ケーシング側と旋回スクロールの背面側とに摺接
する摺接部となった筒状体と、該各筒状体内に挿入さ
れ、前記旋回スクロールからのスラスト方向の荷重を受
承するように前記ケ−シング側と旋回スクロールの背面
側とに転動可能に接触する転動子と、該各転動子を潤滑
状態に保つように前記各筒状体内に封入された潤滑剤と
を備える構成としたことにある。

【００１４】また、請求項２に記載した発明では、前記
筒状体を、前記貫通穴よりも短い軸方向寸法をもって筒
状に形成され該貫通穴内に嵌入される筒状部材と、該筒
状部材の軸方向両端側に設けられ該筒状部材の両端側と
前記ケーシング側、旋回スクロールの背面側との間をシ
ールする前記摺接部としての一対の摺接リングとから構
成している。

【００１５】さらに、請求項３に記載した発明では、前
記筒状体を、前記スラスト方向で少なくとも２分割され
た複数の分割筒と、該各分割筒間に設けられ該各分割筒
を互いに離間させるように該各分割筒を軸方向に付勢す
る弾性部材とから構成している。

【００１６】さらにまた、請求項４に記載した発明で
は、前記筒状体を、弾性材料によって筒状に形成し、前
記貫通穴内で軸方向に伸縮可能とする構成としている。

【００１７】

【作用】請求項１に記載の発明では、スライダの各貫通
穴内に各筒状体を介して挿入した各転動子等によってス
ラスト軸受を構成でき、該各転動子をケーシング側と旋
回スクロールの背面側とに転動可能に接触させることに
より、旋回スクロールからのスラスト方向（軸方向）の
荷重を確実に受承できると共に、この荷重がスライダに
直接作用するのを防止でき、前記ケーシングと旋回スク
ロールとの間でスライダが受ける摺動抵抗を確実に低減
できる。

【００１８】また、前記各転動子を潤滑状態に保つよう
に前記各筒状体内には潤滑剤を封入しているから、各転
動子をケーシング側と旋回スクロールの背面側との間で
円滑に転動させることができ、スライダの摺動性を大幅
に向上できる。

【００１９】そして、筒状体は軸方向の両端側がケーシ
ング側と旋回スクロールの背面側とに摺接する摺接部と
なっているから、筒状体内で転動子が円滑に摺動するの
を補償でき、起動時等に不安定な挙動を起こすのを防止
できると共に、前記各摺接部により筒状体内の潤滑剤が
漏洩するのを確実に抑えることができる。

【００２０】この場合、請求項２に記載の発明のよう
に、筒状体を筒状部材と一対の摺接リングとで構成する
ことにより、これらの筒状部材と各摺接リングとをそれ
ぞれ異なる材料から形成でき、筒状体全体の摺動性を向
上されることができる。そして、前記筒状部材の両端側
と前記ケーシング側、旋回スクロールの背面側との間を
各摺接リングでシールすることにより、前記潤滑剤の漏
洩をより確実に低減できると共に、前記転動体の転動音
（摺動音）等が外部に洩れるのを抑えることが可能とな
る。

【００２１】また、請求項３に記載の発明のように、筒
状体を構成する複数の分割筒を弾性部材でスラスト方向
に付勢することにより、前記ケーシング側と旋回スクロ
ールの背面側とに各分割筒の端面を押付けることがで
き、前記潤滑剤の漏洩を低減できると共に、前記転動子
の摺動音等が外部に洩れるのを抑えることができる。

【００２２】さらに、請求項４に記載の発明のように、
筒状体を弾性材料から筒状に形成することにより、該筒
状体全体をスライダの貫通穴内で軸方向に伸縮可能とす
ることができ、前記潤滑剤に対するシール性や転動子の
摺動音等に対する遮音性を確保できる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例によるスク
ロール式流体機械を図１ないし図９に基づき、無給油式
のスクロール式空気圧縮機に適用した場合を例に挙げて
説明する。

【００２４】ここで、図１ないし図６は本発明の第１の
実施例を示している。

【００２５】図において、１は当該スクロール式空気圧
縮機の駆動源となる電動モータを示し、電動モータ１
は、その外枠を形成するモータケース２と、該モータケ
ース２内に回転可能に設けられ回転子３からの回転を外
部に出力する回転軸４とから大略構成されている。そし
て、該電動モータ１の回転軸４は後述のケーシング５内
へと突出し、その先端側は図２に示す如く回転軸４の軸
線Ｏ１−Ｏ１に対して軸線Ｏ２−Ｏ２が所定寸法δだけ
偏心したクランク４Ａとなっている。さらに、モータケ
ース２は後述の固定スクロール１２との間でケーシング
５を挟持する構成となっている。

【００２６】５は当該スクロール式空気圧縮機の外枠を
形成する筒状のケーシングを示し、該ケーシング５は、
モータケース２との間に配設された環状の隔壁部６と、
該隔壁部６の内周側に設けられた筒状の軸受部７と、前
記隔壁部６の外周側に設けられ後述する摺動プレート２
１をケーシング５内に位置決めする環状の段差部８と、
該段差部８の外周側から軸方向に延びた大径筒部９と、
該大径筒部９の先端側から径方向外向きに突出した環状
の衝合部１０とから大略構成され、ケーシング５の軸受
部７には前記電動モータ１の回転軸４を回転可能に軸支
する軸受１１が取付けられている。

【００２７】１２はケーシング５の先端側に固着された
固定スクロールを示し、該固定スクロール１２は、略円
板状に形成され中心が回転軸４の軸線Ｏ1 −Ｏ1 と一致
するように配設された鏡板１２Ａと、該鏡板１２Ａの外
縁側から突出し、外周側が前記ケーシング５の衝合部１
０にボルト１３等を介して固着された取付フランジ部１
２Ｂと、前記鏡板１２Ａの表面側から軸方向に立設さ
れ、中心側が巻始め端となり外周側が巻終り端となった
渦巻状のラップ部１２Ｃと、鏡板１２Ａの背面側に並列
に多数立設され互いに並行に延びた放熱板１２Ｄ（１本
のみ図示）とから構成されている。

【００２８】１４は固定スクロール１２と対向してケー
シング５内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１４は後述の旋回スクロール本体
１５と、該旋回スクロール本体１５の背面側に取付けら
れた略円板状の背面プレート１９とから一体的に構成さ
れている。

【００２９】１５は旋回スクロール本体で、該旋回スク
ロール本体１５は図２に示すように、円板状に形成され
た鏡板１５Ａと、該鏡板１５Ａの表面側から軸方向に立
設され、中心側が巻始め端となり外周側が巻終り端とな
った渦巻状のラップ部１５Ｂと、該鏡板１５Ａの背面側
に並列に多数立設された放熱板１５Ｃ，１５Ｃ，…とか
ら大略構成されている。

【００３０】ここで、前記旋回スクロール本体１５のラ
ップ部１５Ｂは図２に示すように、固定スクロール１２
のラップ部１２Ｃに対し所定角度（例えば１８０度）だ
けずらして重なり合うように配設され、両者のラップ部
１２Ｃ，１５Ｂ間には複数の圧縮室１６，１６，…が形
成される。そして、当該スクロール式空気圧縮機の運転
時には、固定スクロール１２の外周側に設けた吸込口１
７から外周側の圧縮室１６内に空気を吸込みつつ、この
空気を旋回スクロール１４が旋回運動する間に各圧縮室
１６内で順次圧縮し、最後に中心側の圧縮室１６から固
定スクロール１２の中心に設けた吐出口１８を介して外
部に圧縮空気を吐出する。

【００３１】１９は旋回スクロール本体１５の背面側に
設けた背面プレートを示し、該背面プレート１９は円板
状に形成され、背面プレート１９の背面中央部にはボス
部１９Ａが軸方向に突出して形成されている。そして、
該背面プレート１９は旋回スクロール本体１５の各放熱
板１５Ｃ先端部にボルト（図示せず）等を介して固着さ
れ、旋回スクロール本体１５と共に旋回運動を行うよう
になっている。

【００３２】ここで、前記背面プレート１９の背面側に
は、後述の各Ｘ軸ガイド２３間に位置して摺動面１９Ｂ
が形成され該摺動面１９Ｂ上を後述のスライダ２５内が
各筒状体２６等を介してＸ軸方向（図３参照）へと摺動
するようになっている。また、背面プレート１９のボス
部１９Ａはケーシング５の軸受部７側に向けて軸方向に
突出し、該ボス部１９Ａは回転軸４のクランク４Ａに旋
回軸受２０を介して回転可能に取付けられている。

【００３３】２１はケーシング５の段差部８上にボルト
等を介して固着された摺動プレートを示し、該摺動プレ
ート２１は背面プレート１９に対向する表面側が摺動面
２１Ａとなり、該摺動面２１Ａには後述の各Ｙ軸ガイド
２４が形成されている。また、摺動プレート２１の内周
側には背面プレート１９のボス部１９Ａ等が隙間をもっ
て挿入される大径の貫通穴２１Ｂが穿設され、摺動プレ
ート２１の背面側とケーシング５の隔壁部６との間には
後述のバランスウェイト２８等が回転可能に配設されて
いる。

【００３４】２２は旋回スクロール１４の自転を防止す
る自転防止機構を示し、該自転防止機構２２は図２ない
し図５に示すように、後述する各Ｘ軸ガイド２３、各Ｙ
軸ガイド２４およびスライダ２５等によりオルダム継手
として構成されている。そして、該自転防止機構２２は
スライダ２５をＸ軸，Ｙ軸方向に摺動変位させることに
より、各Ｘ軸ガイド２３と一体になった旋回スクロール
１４の自転を防止し、該旋回スクロール１４に前記所定
寸法δの旋回半径をもった円運動（旋回運動）を与える
ようになっている。

【００３５】２３，２３は背面プレート１９（旋回スク
ロール１４）の摺動面１９Ｂに一体に設けられた一対の
Ｘ軸ガイドを示し、該各Ｘ軸ガイド２３は細長い角板状
に形成され、背面プレート１９のボス部１９Ａを中心に
してＹ軸方向（図３参照）に一定の寸法だけ離間し、か
つＸ軸方向へと互いに平行に延びている。そして、各Ｘ
軸ガイド２３間には、後述するスライダ２５の各側面２
５Ｃが摺接するようにして装着され、スライダ２５が旋
回スクロール１４に対してＸ軸方向へと摺動変位するの
を補償している。

【００３６】２４は摺動プレート２１の摺動面２１Ａに
一体に設けられた一対のＹ軸ガイド（一方のみ図示）を
示し、該各Ｙ軸ガイド２４は細長い角板状に形成され、
回転軸４の軸中心に対してＸ軸方向（図３参照）に一定
の寸法だけ離間し、かつＹ軸方向に沿って互いに平行に
延びている。そして、各Ｙ軸ガイド２４間には、後述す
るスライダ２５の各側面２５Ｄが摺接するようにして装
着され、スライダ２５が摺動プレート２１（ケーシング
５）に対してＹ軸方向へと摺動変位するのを補償してい
る。

【００３７】２５はケーシング５側の摺動プレート２１
と旋回スクロール１４の背面プレート１９との間に摺動
可能に配設されたスライダを示し、該スライダ２５は高
強度の金属板等から図３に示すように略正方形の平板状
に形成され、その中央部には背面プレート１９のボス部
１９Ａが隙間をもって挿通される略正方形状の逃がし穴
２５Ａが穿設され、該逃がし穴２５Ａはスライダ２５が
Ｘ軸，Ｙ軸方向に摺動変位するときに、該スライダ２５
がボス部１９Ａに衝突するのを防止するようになってい
る。そして、前記スライダ２５の４隅には図２ないし図
５に示すように、背面プレート１９のボス部１９Ａから
径方向に離間してスラスト方向（軸方向）に延びる４個
の貫通穴２５Ｂ，２５Ｂ，…がそれぞれ穿設され、該各
貫通穴２５Ｂ内には後述する各筒状体２６を介してグリ
スと共に各球体２７が挿入されている。

【００３８】ここで、前記スライダ２５は図３に示す如
く、Ｙ軸方向で対向する側面２５Ｃ，２５Ｃが各Ｘ軸ガ
イド２３に対する摺動面となり、Ｘ軸方向で対向する側
面２５Ｄ，２５Ｄが各Ｙ軸ガイド２４に対する摺動面に
なっている。そして、スライダ２５は、各Ｘ軸ガイド２
３により背面プレート１９の摺動面１９Ｂに沿ってＸ軸
方向にガイドされると共に、各Ｙ軸ガイド２４により摺
動プレート２１の摺動面２１Ａに沿ってＹ軸方向にガイ
ドされている。

【００３９】２６，２６，…はスライダ２５の各貫通穴
２５Ｂ内に挿嵌された各筒状体を示し、該各筒状体２６
は図６に示す如く背面プレート１９（摺動プレート２
１）との間に微小隙間Ｓを形成すべく、その軸方向寸法
がスライダ２５の板厚Ｔよりも僅かに大きい寸法Ｄ（Ｄ
＝Ｔ＋２Ｓ）に形成されている。また、各筒状体２６の
内径は各球体２７の直径（寸法Ｄ）よりも前記所定寸法
δだけ大きい寸法をもって形成されている。

【００４０】ここで、該各筒状体２６は、前記各貫通穴
２５Ｂよりも短い軸方向寸法Ｌをもって筒状に形成され
該各貫通穴２５Ｂに強く嵌入された筒状部材２６Ａと、
該筒状部材２６Ａの軸方向両端側に設けられ該筒状部材
２６Ａの両端側と前記ケーシング５側と旋回スクロール
１４の背面側との間をシールする摺接部としての一対の
摺接リング２６Ｂ，２６Ｂとから構成される。

【００４１】そして、該各摺接リング２６Ｂは耐摩耗性
の高いフッ素系樹脂材料等によって形成され、背面プレ
ート１９の摺動面１９Ｂと摺動プレート２１の摺動面２
１Ａとに円滑に摺接すると共に、これらの摺動面１９
Ｂ，２１Ａと筒状部材２６Ａとの間をシールする構成と
なっている。

【００４２】２７，２７，…はスライダ２５の各貫通穴
２５Ｂ内に各筒状体２６を介して挿入された転動子とし
ての球体を示し、該各球体２７はスライダ２５よりも硬
質の金属材料から球形のボールとして形成され、その直
径は図４に示す如く各筒状体２６の軸方向寸法とほぼ等
しい寸法Ｄに形成されている。そして、各球体２７は各
筒状体２６の軸方向両端側（背面プレート１９と摺動プ
レート２１との間）で旋回スクロール１４からのスラス
ト方向（軸方向）の押圧力を受承し、スライダ２５がＸ
軸，Ｙ軸方向に円滑に摺動変位するのを補償している。

【００４３】ここで、各筒状体２６内には潤滑剤となる
グリースＧが封入され、このグリースＧは背面プレート
１９の摺動面１９Ｂと摺動プレート２１の摺動面２１Ａ
との間で両側からほぼ密閉状態に保持されている。そし
て、各球体２７が各筒状体２６と共に摺動面１９Ｂ，２
１Ａ間を摺動変位するときに、グリースＧは各球体２７
を潤滑状態に保ちつつ、該各球体２７を各筒状体２６内
で円滑に転動させるようにしている。

【００４４】さらに、２８はクランク４Ａの基端側に固
着されたバランスウェイトを示し、該バランスウェイト
２８はケーシング５の隔壁部６と摺動プレート２１との
間に位置し、旋回スクロール１４の旋回運動に対して回
転軸４全体の回転バランスをとっている。

【００４５】本実施例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、次にその作動について
説明する。

【００４６】まず、電動モータ１により回転軸４を回転
させ、旋回スクロール１４を旋回させると、固定スクロ
ール１２のラップ部１２Ｃと旋回スクロール１４（旋回
スクロール本体１５）のラップ部１５Ｂとの間に画成さ
れた圧縮室１６，１６，…が連続的に縮小する。これに
より、固定スクロール１２の吸込口１７から吸込んだ外
気を該各圧縮室１６で順次圧縮しつつ、この圧縮空気を
固定スクロール１２の吐出口１８から外部の空気タンク
等に貯留させる。

【００４７】そして、このように旋回スクロール１４が
旋回運動するときには、Ｘ軸ガイド２３、Ｙ軸ガイド２
４およびスライダ２５等からなる自転防止機構２２によ
って旋回スクロール１４の自転が防止され、該旋回スク
ロール１４は回転軸４を中心として所定寸法δの旋回半
径をもった円運動（旋回運動）が与えられる。

【００４８】即ち、旋回スクロール１４が固定スクロー
ル１２に対して旋回運動する間に、スライダ２５は、一
方の対向する各側面２５ＣがＸ軸ガイド２３に沿って摺
動変位することによってＹ軸方向への変位が規制されつ
つ、旋回スクロール１４に対してはＸ軸方向に摺動変位
する。また、他方の対向する各側面２５Ｄは摺動プレー
ト２１側の各Ｙ軸ガイド２４に沿って摺動することによ
りＸ軸方向への変位が規制されつつ、ケーシング５に対
してＹ軸方向に摺動変位する。そして、スライダ２５の
各貫通穴２５Ｂ内に各筒状体２６を介して挿入した各球
体２７は、背面プレート１９の摺動面１９Ｂおよび摺動
プレート２１の摺動面２１Ａに対してそれぞれ摺動（転
動）しつつ、旋回スクロール１４からのスラスト方向の
荷重を受承し、スライダ２５がＸ軸，Ｙ軸方向に円滑に
摺動変位するのを補償する。

【００４９】かくして、本実施例では、ケーシング５と
旋回スクロール１４の背面との間にスライダ２５を摺動
可能に配設し、各Ｘ軸ガイド２３、各Ｙ軸ガイド２４に
よって該スライダ２５の摺動変位を２軸（Ｘ，Ｙ軸）方
向に規制すると共に、該スライダ２５の各貫通穴２５Ｂ
内には、各筒状部材２６Ａおよび一対の摺接リング２６
Ｂ，２６Ｂからなる各筒状体２６を嵌入させて設け、該
筒状体２６内にはグリースＧと共に各球体２７を収容す
る構成としている。

【００５０】この結果、スライダ２５のＸ軸，Ｙ軸方向
変位により旋回スクロール１４の自転を防止でき、旋回
スクロール１４の旋回動作を円滑に補償できると共に、
各球体２７を摺動面１９Ｂ，２１Ａに対して円滑に転動
させながらスライダ２５を摺動変位させることができ、
スラスト軸受としての性能を向上させ、耐久性や寿命を
確実に延ばすことができる。

【００５１】そして、スライダ２５の表面および裏面側
と各摺動面１９Ｂ，２１Ａとの間で生じる摺動抵抗を大
幅に低減できると共に、スライダ２５の摺動時に生じる
摩耗を効果的に抑制することができ、該スライダ２５を
摺動面１９Ｂ，２１Ａ間でＸ軸，Ｙ軸方向へと円滑に摺
動させることができる。

【００５２】また、各筒状体２６を筒状部材２６Ａと一
対の摺動リング２６Ｂ，２６Ｂとで構成しているから、
各摺接リング２６Ｂを摺動面１９Ｂ，２１Ａに摺接させ
ることにより、各筒状体２６内に封入したグリースＧが
外部へ漏洩してしまうのを効果的に防止でき、各筒状体
２６内の球体２７を長期に亘って潤滑状態に保持できる
と共に、各筒状体２６内から球体２７の転動音（摺動
音）が外部に漏れるのを遮断することができ、装置から
の騒音を効果的に低減することができる。

【００５３】さらに、各筒状体２６内の球体２７等でス
ラスト軸受を構成することにより、圧縮運転時における
旋回スクロール１４からのスラスト方向の荷重（押圧
力）を背面プレート１９と摺動プレート２１との間で各
球体２７により確実に受承でき、スライダ２５等に余分
な負荷が作用するのを確実に防止できると共に、オルダ
ム継手からなる自転防止機構２２の動きを円滑化でき、
旋回スクロール１４の起動時や停止時における挙動を安
定化させることができる。

【００５４】従って、本発明によれば、スライダ２５の
各貫通穴２５Ｂ内にそれぞれ筒状体２６を介して設けた
各球体２７を摺動面１９Ｂ，２１Ａ間で転動させると共
に、各筒状体２６内にグリースＧを封入しておくことに
より、スライダ２５を含めた自転防止機構２２全体の耐
久性を確実に向上でき、当該スクロール式空気圧縮機の
寿命を延ばして、性能を確実に向上できると共に、長期
に亘って安定した圧縮性能を確保することができる。

【００５５】さらに、スライダ２５と各摺動面１９Ｂ，
２１Ａとの間、該スライダ２５と各Ｘ軸ガイド２３、各
Ｙ軸ガイド２４との間に、特別にオイル等の潤滑油を供
給しなくても、各球体２７によってケーシング５側（摺
動プレート２１）と旋回スクロール１４の背面側（背面
プレート１９）との間でスライダ２５を円滑に摺動させ
ることができ、無給油式の圧縮機として当該スクロール
式空気圧縮機を円滑に作動させることができる。

【００５６】次に、図７は本発明の第２の実施例を示
し、本実施例では前記第１の実施例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。し
かし、本実施例の特徴は、筒状体３１を、軸方向で２分
割された分割筒３１Ａ，３１Ｂと、該分割筒３１Ａ，３
１Ｂ間に設けられ、該分割筒３１Ａ，３１Ｂを互いに離
間させるように軸方向に付勢する弾性部材として弾性リ
ング３１Ｃとから構成したことにある。

【００５７】ここで、弾性リング３１Ｃは弾性樹脂材料
または金属材料により円環状のリングとして形成され、
その内部は中空となっている。そして、弾性リング３１
Ｃは分割筒３１Ａ，３１Ｂを矢示Ｆ，Ｆ方向（軸方向）
に付勢し、分割筒３１Ａ，３１Ｂの端面３１Ａ１，３１
Ｂ１を摺接部として背面プレート１９と摺動プレート２
１とに摺接させるようになっている。また、分割筒３１
Ａ，３１Ｂは背面プレート１９、摺動プレート２１およ
び球体２７よりも軟質で、かつ弾性リング３１Ｃよりも
硬質の材料によりそれぞれ円筒状に形成され、その内径
寸法は前記第１の実施例で述べた筒状部材２６Ａと同一
寸法に設定されている。

【００５８】かくして、このように構成される本実施例
でも、前記第１の実施例とほぼ同様の作用効果を得るこ
とができるが、特に本実施例では、筒状体３１を構成す
る複数の各分割筒３１Ａ，３１Ｂを弾性リング３１Ｃで
矢示Ｆ，Ｆ方向に付勢することにより、前記ケーシング
５側（摺動プレート２１）と旋回スクロール１４の背面
側（背面プレート１９）とに各分割筒３１Ａ，３１Ｂの
端面３１Ａ１，３１Ｂ１を押付けることができ、内部の
グリースが漏洩するのを防止できると共に、摺動部とな
る端面３１Ａ１，３１Ｂ１での摺動抵抗を低減でき、各
球体２７の摺動音等が外部に洩れるのを確実に抑えるこ
とができる。

【００５９】次に、図８は本発明の第３の実施例を示
し、本実施例では、前記第１の実施例を同一の構成要素
に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする
に、本実施例の特徴は、筒状体４１を前記第２の実施例
で述べた筒状体３１とほぼ同様に、２つの分割筒４１
Ａ，４１Ｂに分割し、該各分割筒４１Ａ，４１Ｂ間には
弾性部材としてのスプリング４１Ｃを設ける構成とした
ことにある。

【００６０】このように構成される本実施例でも、前記
第２の実施例とほぼ同様の作用効果を得ることができる
が、特に本実施例では、分割筒４１Ａ，４１Ｂをスプリ
ング４１Ｃで矢示Ｆ，Ｆ（軸方向）に付勢することによ
り、前記ケーシング５側（摺動プレート２１）と旋回ス
クロール１４の背面側（背面プレート１９）とに分割筒
４１Ａ，４１Ｂの端面４１Ａ１，４１Ｂ１を押付けるこ
とができ、前記潤滑剤の漏洩を低減できると共に、前記
転動子の摺動音等の漏洩を効果的に防止することができ
る。

【００６１】次に、図９は本発明の第４の実施例を示
し、本実施例では前記第１の実施例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。し
かし、本実施例の特徴は、スライダ２５の貫通穴２５Ｂ
内に挿嵌する筒状体５１を、弾性樹脂材料からなる筒体
５１Ａにより形成し、該筒体５１Ａにはその周壁部に切
込みを入れるようにして複数のスリット５１Ｂを形成す
ると共に、筒体５１Ａの軸方向両端側には摺接部となる
一対のシール用リング５１Ｃ，５１Ｃを一体に設けたこ
とにある。

【００６２】ここで、筒体５１Ａは各スリット５１Ｂに
より剛性が低下され、軸方向に弾性変形可能となってい
る。そして、筒状体５１はスライダ２５の貫通穴２５Ｂ
内で軸方向に伸縮できるようになっている。また、各シ
ール用リング５１Ｃは耐摩耗性と摺動性に優れた材料か
らなり、筒体５１Ａと背面プレート１９、摺動プレート
２１との間をシールする構成となっている。

【００６３】このように構成される本実施例でも、前記
各実施例とほぼ同様の作用効果を得ることができるが、
特に本実施例では、筒状体５１を弾性を有する筒体５１
Ａと各シール用リング５１Ｃとで構成することにより、
該各筒状体５１全体を各貫通穴２５Ｂ内で軸方向に伸縮
可能とすることができ、潤滑剤としてのグリースに対す
るシール性や転動子の摺動音等に対する遮音性を確実に
向上できる。

【００６４】なお、前記各実施例では自転防止機構２２
の一部を構成するスライダ２５の各貫通穴２５Ｂ内に筒
状体２６（３１，４１，５１）を介して球体２７を挿入
するものとして述べたが、本発明はこれに限るものでは
なく、自転防止機構２２とは別にスライダ、筒状体およ
び転動子（球体）等からスラスト軸受を設ける構成とし
てもよい。

【００６５】また、前記第２、第３の実施例で述べた分
割筒３１Ａ，３１Ｂ（４１Ａ，４１Ｂ）等については、
例えば含油樹脂または油含浸金属等で形成し、背面プレ
ート１９および摺動プレート２１に対する摺動性をより
高めるようにし、スラスト面の押付け力を軽減させる構
成としてもよい。

【００６６】さらに、前記各実施例では、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
明したが、本発明はこれに限らず、例えば真空ポンプ、
冷媒圧縮機等にも広く適用できる。

【００６７】

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１に記載の発
明によれば、ケーシングと旋回スクロールとの間に、該
旋回スクロールの周方向に離間して軸方向に延びる複数
の貫通穴が穿設されたスライダを設けると共に、該スラ
イダの各貫通穴内にはスラスト方向の両端側が前記ケー
シング側と旋回スクロールの背面側とに摺接する摺接部
となった筒状体と、該各筒状体内に挿入され、前記旋回
スクロールからの軸方向の荷重を受承するように前記ケ
−シング側と旋回スクロールの背面側とに転動可能に接
触する転動子と、該各転動子を潤滑状態に保つように前
記各筒状体内に封入された潤滑剤とを設ける構成とした
から、各転動子をケーシング側と旋回スクロールの背面
側とに転動可能に接触させることにより、旋回スクロー
ルからのスラスト方向の荷重を確実に受承でき、各筒状
体および各転動子等によってスラスト軸受を構成できる
と共に、スラスト方向の荷重がスライダに直接作用する
のを防止でき、前記ケーシングと旋回スクロールとの間
でスライダが受ける摺動抵抗を確実に低減できる。そし
て、スライダの耐久性や寿命を確実に延ばすことがで
き、装置の信頼性を高め、長期に亘って安定した運転を
補償することができると共に、無給油式のスクロール式
流体機械に対しても簡単に適用可能となる。

【００６８】また、筒状体は軸方向の両端側がケーシン
グ側と旋回スクロールの背面側とに摺接する摺接部とな
っており、各転動子を潤滑状態に保つように各筒状体内
には潤滑剤を封入しているから、各転動子をケーシング
側と旋回スクロールの背面側との間で円滑に転動させる
ことができ、起動時等に不安定な挙動を起こすのを防止
できると共に、前記各摺接部により筒状体内の潤滑剤が
漏洩するのを確実に防止でき、転動子の転動音等も低減
することができる。

【００６９】この場合、請求項２に記載の発明のよう
に、筒状体を筒状部材と一対の摺動リングとで構成する
ことにより、それぞれを異なる材料によって形成でき、
各摺接リングの耐摩耗性や摺動性を高めることによっ
て、前記筒状部材の両端側と前記ケーシング側、旋回ス
クロールの背面側との間を効果的にシールでき、前記潤
滑剤の漏洩をより確実に低減することが可能となる。

【００７０】さらに、請求項３に記載の発明によれば、
筒状体を構成する複数の分割筒を弾性部材でスラスト方
向に付勢することにより、前記ケーシング側と旋回スク
ロールの背面側とに各分割筒の端面を押付けることがで
き、前記潤滑剤の漏洩をより確実に低減できると共に、
前記転動子の転動音（摺動音）等が外部に洩れるのを抑
えることができる。

【００７１】さらにまた、請求項４に記載の発明によれ
ば、筒状体を弾性材料から筒状に形成することにより、
該筒状体全体を貫通穴内で軸方向に伸縮可能とすること
ができ、前記潤滑剤に対するシール性や転動子の摺動音
等に対する遮音性を確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例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中のスクロール式空気圧縮機を拡大して示
す要部縦断面図である。

【図３】図２中のスライダを各筒状体および各球体と共
に拡大して示す正面図である。

【図４】図３中の矢示IV−IV方向拡大断面図である。

【図５】図３中のスライダ、各筒状体および各球体を示
す斜視図である。

【図６】図２中のスライダ、筒状体、球体、背面プレー
トおよび摺動プレートを示す拡大断面図である。

【図７】本発明の第２の実施例によるスクロール式空気
圧縮機に用いる筒状体を拡大して示す断面図である。

【図８】本発明の第３の実施例によるスクロール式空気
圧縮機に用いる筒状体を拡大して示す断面図である。

【図９】本発明の第４の実施例によるスクロール式空気
圧縮機に用いる筒状体を拡大して示す斜視図である。

【符号の説明】

４ 回転軸 ４Ａ クランク ５ ケーシング １２ 固定スクロール １４ 旋回スクロール １６ 圧縮室 １９ 背面プレート １９Ｂ 摺動面 ２１ 摺動プレート ２１Ａ 摺動面 ２５ スライダ ２５Ｂ 貫通穴 ２６，３１，４１，５１ 筒状体 ２６Ａ 筒状部材 ２６Ｂ 摺接リング ２７ 球体（転動子） ３１Ａ，３１Ｂ，４１Ａ，４１Ｂ 分割筒 ３１Ｃ 弾性リング（弾性部材） ４１Ｃ スプリング（弾性部材） ５１Ａ 筒体 ５１Ｂ スリット ５１Ｃ シール用リング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 駒井 裕二 神奈川県川崎市川崎区富士見１丁目６番３ 号 トキコ株式会社内 (72)発明者 三原 宏之 神奈川県川崎市川崎区富士見１丁目６番３ 号 トキコ株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシングと、該ケーシングに一体的に
   設けられた固定スクロールと、基端側が前記ケーシング
   に回転可能に支持され先端側がクランクとなった駆動軸
   と、該駆動軸のクランクに旋回可能に設けられ前記固定
   スクロールとの間に複数の圧縮室を画成する旋回スクロ
   ールと、該旋回スクロールの自転を防止する自転防止機
   構とからなるスクロール式流体機械において、 前記ケーシングと旋回スクロールとの間に配設され、該
   旋回スクロールの周方向に離間してスラスト方向に延び
   る複数の貫通穴が穿設されたスライダと、 該スライダの各貫通穴内に挿嵌され、スラスト方向の両
   端側が前記ケーシング側と旋回スクロールの背面側とに
   摺接する摺接部となった筒状体と、 該各筒状体内に挿入され、前記旋回スクロールからのス
   ラスト方向の荷重を受承するように前記ケ−シング側と
   旋回スクロールの背面側とに転動可能に接触する転動子
   と、 該各転動子を潤滑状態に保つように前記各筒状体内に封
   入された潤滑剤とを備える構成としたことを特徴として
   なるスクロール式流体機械。
2. 【請求項２】 前記筒状体は、前記貫通穴よりも短い軸
   方向寸法をもって筒状に形成され該貫通穴内に嵌入され
   る筒状部材と、該筒状部材の軸方向両端側に設けられ該
   筒状部材の両端側と前記ケーシング側、旋回スクロール
   の背面側との間をシールする前記摺接部としての一対の
   摺接リングとから構成してなる請求項１に記載のスクロ
   ール式流体機械。
3. 【請求項３】 前記筒状体は、前記スラスト方向で少な
   くとも２分割された複数の分割筒と、該各分割筒間に設
   けられ該各分割筒を互いに離間させるように該各分割筒
   を軸方向に付勢する弾性部材とから構成してなる請求項
   １に記載のスクロール式流体機械。
4. 【請求項４】 前記筒状体を、弾性材料によって筒状に
   形成し、前記貫通穴内でスラスト方向に伸縮可能とする
   構成としてなる請求項１に記載のスクロール式流体機
   械。