JPH10306784A - スクロール式流体機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オルダム継手を無給油式のものに適用した場
合でもオルダム継手をケーシングと旋回スクロールとの
間で円滑に作動させるようにする。 【解決手段】 可動継手１５の各ガイド溝１７内には各
継手ガイド１３に対して垂直な方向に細長く延びる各ロ
ーラ１８を配設する。そして、ローラ１８を各ガイド溝
１７の溝底としての転動面１７Ａとスラスト受部１Ｂの
転動面１Ｄとに対して摺動可能に接触させる。また、各
ガイド溝１６内には各継手ガイド１４に対して垂直な方
向に細長く延びる各ローラ１９を配設する。そして、ロ
ーラ１９を各ガイド溝１６の溝底としての転動面１６Ａ
と旋回スクロール４の転動面８Ｃとに対して転動可能に
接触させる。

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、前記ケーシング
内に旋回可能に設けられ該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オルダム継手等の自転防止機構とか
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該旋回スクロ
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
設けた吸込口から空気等の流体を吸込みつつ、この空気
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空気を外部に向けて吐出す
るようになっている。

【０００４】ここで、圧縮運転時には、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
なることにより、旋回スクロールには軸方向のスラスト
力（スラスト荷重）が発生し、このスラスト荷重は前記
オルダム継手等を介してケーシング側で受承される。そ
して、このときのスラスト荷重がオルダム継手等に直接
作用すると、オルダム継手が早期に摩耗、損傷されるこ
とになる。

【０００５】そこで、従来技術では、オルダム継手とは
別体になったスラスト受部をケーシング側に設け、この
スラスト受部を旋回スクロールの鏡板に摺動接触させる
ことにより、圧縮運転時に生じるスラスト荷重を旋回ス
クロールの鏡板とケーシング側のスラスト受部との間で
受承させ、このときのスラスト荷重がオルダム継手に直
接作用するのを防止している。

【０００６】さらに、他の従来技術の自転防止機構とし
て、例えば特開昭６０−１９８３０１号公報（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】一方、別の従来技術の自転防止機構とし
て、例えば特開昭６２−７８４９４号公報等には、複数
の補助クランクを用いたものが開示されている。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た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にグリー
ス等の潤滑剤を供給するようにしている。

【０００８】

【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、圧縮運転時の
スラスト荷重がオルダム継手等の自転防止機構に付加さ
れるのを抑えるために、ケーシングにはスラスト受部を
設け、該スラスト受部を旋回スクロールの摺動面等に摺
動接触させることにより前記スラスト荷重をスラスト受
部で受承させるようにしている。しかし、この場合に
は、ケーシングのスラスト受部と旋回スクロールの摺動
面等に潤滑油を供給しない限り、両者の摺動面が早期に
摩耗、損傷される可能性があり、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。

【０００９】また、他の従来技術として、ボールカップ
リング方式を用いた自転防止機構では、旋回スクロール
の自転防止を円滑に行うためにボールの個数を全体的に
増やす必要がある上に、該各ボールの加工時に高精度の
加工技術が要求され、コストアップを招くという問題が
ある。

【００１０】さらに、別の従来技術による複数の補助ク
ランクを用いた自転防止機構では、該各補助クランクを
構成する全体の部品点数が増加してコストがかかる上
に、旋回スクロールからのスラスト荷重により駆動軸の
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き、該各
補助クランクを円滑に作動させ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、本発明はオルダム継手からなる自転防止
機構を無給油式のものにした場合でも、旋回スクロール
からのスラスト荷重を確実に受承できると共に、自転防
止機構をケーシングと旋回スクロールとの間で円滑に作
動させることができ、長期に亘って安定した性能を発揮
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、前記ケーシング内に旋
回可能に設けられ該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、前記自転防止機構を、前記ケーシング側に設け
られる第１の継手ガイドと、前記旋回スクロールの背面
側に設けられる第２の継手ガイドと、該第１，第２の継
手ガイド間に設けられ、該第１，第２の継手ガイドによ
り互いに直交する２軸方向にガイドされる可動継手と、
該可動継手と前記ケーシング側との間に転動可能に設け
られ前記第１の継手ガイドに対して垂直な方向に延びる
第１のローラと、前記可動継手と旋回スクロールの背面
側との間に転動可能に設けられ前記第２の継手ガイドに
対して垂直な方向に延びる第２のローラとから構成した
ことにある。

【００１４】上記構成によれば、可動継手を第１の継手
ガイドによりガイドするときには、第１のローラを該可
動継手とケーシング側との間で転動させることができ
る。また可動継手を第２の継手ガイドによりガイドする
ときには、第２のローラを可動継手とケーシング側との
間で転動させることができる。これにより、旋回スクロ
ールからのスラスト荷重を可動継手とケーシングとの
間、および可動継手と旋回スクロールとの間でそれぞれ
各ローラを介して受承でき、これらの各ローラの転動動
作によって可動継手をケーシングと旋回スクロールとの
間で各継手ガイドを介して円滑に摺動させることができ
る。

【００１５】ここで、各ローラはその軸方向に一定の長
さをもってケーシング側および旋回スクロール側に接触
するから、ケーシングおよび旋回スクロールに対する各
ローラの接触面積（実際には線接触状態となる）をロー
ラの軸長に応じて増やすことができ、各ローラの面圧を
低減できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態によるス
クロール式流体機械をスクロール式空気圧縮機に用いた
場合を例に挙げて説明する。

【００１７】ここで、本発明の第１の実施例を図１およ
び図２に基づいて説明する。

【００１８】図において、１は当該スクロール式空気圧
縮機の本体を構成する段付筒状のケーシングを示し、該
ケーシング１は、有底筒状をなしたケーシング本体１Ａ
（底部側は図示せず）と、該ケーシング本体１Ａの内周
面から径方向内向きに延設された環状のスラスト受部１
Ｂと、前記ケーシング本体１Ａの開口端から径方向外向
きに延設された環状の衝合部１Ｃと、ケーシング本体１
の底部側に設けられ、後述の駆動軸３を支持する軸受部
（図示せず）とから大略構成されている。

【００１９】ここで、前記スラスト受部１Ｂは図２に示
す如く、後述する各継手ガイド１３間に位置した端面が
転動面１Ｄとなっており、該転動面１Ｄ上で後述の各ロ
ーラ１８を転動させる構成になっている。

【００２０】２はケーシング１の開口端側に一体に設け
られた固定スクロールを示し、該固定スクロール２は駆
動軸３の軸線と一致するように配設された略円板状の鏡
板２Ａと、該鏡板２Ａの外縁側から突出し、その突出端
側がケーシング１の衝合部１Ｃにボルト等を介して固着
された段付筒状の取付フランジ部２Ｂと、鏡板２Ａ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２Ｃとから大
略構成されている。

【００２１】３はケーシング１の軸受部に軸受（図示せ
ず）等を介して回転自在に軸支された駆動軸を示し、該
駆動軸３の先端側はケーシング１内へと伸長してクラン
ク３Ａとなり、該クランク３Ａの軸線は駆動軸３の軸線
に対して所定寸法δ（以下、偏心寸法δという）だけ偏
心している。そして、駆動軸３は駆動源（図示せず）で
回転駆動されることにより、クランク３Ａを介して後述
の旋回スクロール４を旋回運動させる。また、前記クラ
ンク３Ａの基端側にはバランスウェイト（図示せず）が
固着され、旋回スクロール４の旋回運動に対して駆動軸
３全体の回転バランスをとっている。

【００２２】４は固定スクロール２と対向するようにケ
ーシング１内に旋回可能に配設された旋回スクロールを
示し、該旋回スクロール４は、円盤状に形成された鏡板
４Ａと、該鏡板４Ａの表面に立設され、該鏡板４Ａの中
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４Ｂと、旋回スクロール４の背面側に設けら
れた後述の板状カバー８とから大略構成されている。こ
こで、旋回スクロール４のラップ部４Ｂは、固定スクロ
ール２のラップ部２Ｃに所定角度だけずらして重なり合
うように配設され、該ラップ部２Ｃ，４Ｂ間に複数の圧
縮室５，５，…を形成している。

【００２３】そして、当該スクロール空気圧縮機の運転
時には、固定スクロール２の外周側に設けた吸込口６か
ら外周側の圧縮室５内に空気を吸込みつつ、この空気を
旋回スクロール４が旋回運動する間に各圧縮室５内で順
次圧縮し、最後に中心側の圧縮室５から固定スクロール
２の中心に設けた吐出口７に向けて外部に圧縮空気を吐
出する。また、前記鏡板４Ａの背面側には各放熱フィン
４Ｃが立設され、圧縮室５内で生じる高温の圧縮熱は各
放熱フィン４Ｃを介して後述する放熱空間１１側へと外
部に効率よく放熱される。

【００２４】８は旋回スクロール４の一部を構成する板
状カバーで、該板状カバー８は、図１に示す如く旋回ス
クロール４の鏡板４Ａとほぼ同一径の円板状に形成さ
れ、その中央にはボス部８Ａが突設されている。また、
該板状カバー８にはボス部８Ａとは反対側に位置して一
対の冷却フィン８Ｂ，８Ｂが立設されている。そして、
板状カバー８は、スペーサ９、ボルト（図示せず）等を
介して旋回スクロール４に一体的に取付けられ、この状
態でボス部８Ａは旋回軸受１０等を介して駆動軸３のク
ランク３Ａに回転可能に支持されている。

【００２５】ここで、板状カバー８は、後述する継手ガ
イド１４間に位置した端面が転動面８Ｃとなっており、
この転動面８Ｃ上で後述の各ローラ１９を転動させる構
成になっている。また、板状カバー８は旋回スクロール
４の鏡板４Ａとの間で放熱空間１１を形成し、旋回軸受
１０側で生じる摺動熱を各冷却フィン８Ｂを介して放熱
空間１１側へと効率よく放熱させ、旋回軸受１０等の冷
却効果を高めるようになっている。

【００２６】１２は旋回スクロール４の自転を防止する
自転防止機構を示し、該自転防止機構１２は図１および
図２に示す如く、後述の各継手ガイド１３，１４、可動
継手１５および各ローラ１８，１９等から構成され、該
可動継手１５を各継手ガイド１３，１４を介してＸ，Ｙ
軸方向にガイドすることにより、各継手ガイド１３，１
４と一体となった旋回スクロール４の自転を防止し、該
旋回スクロール４に所定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おり、所謂オルダム継手
を構成している。

【００２７】１３，１３，…はケーシング１の転動面１
Ｄに一体に設けられた合計４個の第１の継手ガイド（図
２中に３個のみ図示）で、該各継手ガイド１３は図２に
示す如く細長い角板状に形成され、Ｘ，Ｙ軸方向で互い
に離間しかつＸ軸方向に沿って平行に延びている。そし
て、各継手ガイド１３間には可動継手１５が装着され、
該可動継手１５がケーシング１に対してＸ軸方向に相対
変位するのを補償し、Ｙ軸方向に相対変位するのを規制
している。

【００２８】１４，１４，…は旋回スクロール４の板状
カバー８に一体に設けられた合計４個の第２の継手ガイ
ドで、該各継手ガイド１４は図２中に一点鎖線で示す如
く前記各継手ガイド１３とほぼ同様に形成され、Ｘ，Ｙ
軸方向で互いに離間しかつＹ軸方向に沿って平行に延び
ている。そして、各継手ガイド１４間には可動継手１５
が装着され、該可動継手１５が旋回スクロール４に対し
てＹ軸方向に相対変位するのを補償し、Ｘ軸方向に相対
変位するのを規制している。

【００２９】１５はケーシング１のスラスト受部１Ｂと
旋回スクロール４の板状カバー８との間に摺動可能に設
けられた可動継手を示し、該可動継手１５は耐摩耗性を
有する樹脂材料等から、図１および図２に示す如く外形
が略正方形状をなした厚肉の平板材として形成されてい
る。また、可動継手１５の中央部には板状カバー８のボ
ス部８Ａが貫通する逃がし穴１５Ａが穿設されている。

【００３０】そして、可動継手１５は、Ｙ軸方向で対向
した両側面が各継手ガイド１３に対して摺動可能に配設
されることによりＸ軸方向に沿ってガイドされ、Ｘ軸方
向で対向した両側面が各継手ガイド１４に対して摺動可
能に配設されることにより、Ｙ軸方向に沿ってガイドさ
れるものである。

【００３１】ここで、可動継手１５の表面１５Ｂには図
２に示す如く、Ｘ，Ｙ軸方向に互いに離間して合計４個
の各ガイド溝１６が設けられる。そして、該各ガイド溝
１６は、横断面が略凹形状をなしてＸ軸方向に長めに延
びた略長方形状の切欠溝として形成され、その溝底は各
ローラ１９に対する転動面１６Ａとして形成されてい
る。

【００３２】また、このガイド溝１６はその長尺側の溝
幅（寸法ａ）がローラ１９の軸長とほぼ対応するように
設定され、短尺側の溝幅（寸法ｂ）は前記偏心寸法δの
約２倍程度（ｂ＝２δ）の長さに設定されるものであ
る。また、ガイド溝１６の溝深さ（寸法ｃ）はローラ１
９の直径よりも少なくとも小さく、好ましくはローラ１
９の直径よりも僅かに小さくなるように形成されてい
る。そして、各ガイド溝１６はその内部にそれぞれ各ロ
ーラ１９を収容し、各ローラ１９がＹ軸方向へと転動す
るのを許すようになっている。

【００３３】また、これと同様に可動継手１５の裏面１
５Ｃについても合計４個の他のガイド溝１７（図１中に
２個のみ図示）がガイド溝１６とは反対にＹ軸方向に長
めに延びるように配設されている。そして、該各ガイド
溝１７はその溝幅および溝深さが各ガイド溝１６と同様
に前記寸法ａ，ｂ，ｃをもって形成され、その溝底はロ
ーラ１８に対する転動面１７Ａとして形成されている。
そして、各ガイド溝１６はその内部にそれぞれ各ローラ
１８を収容し、各ローラ１８がＸ軸方向へと転動するの
を許すようになっている。

【００３４】１８，１８，…は可動継手１５とケーシン
グ１のスラスト受部１Ｂとの間に転動可能に設けられた
合計４個の第１のローラ（図２中に３個のみ図示）、１
９，１９，…は可動継手１５と旋回スクロール４の板状
カバー８との間に転動可能に設けられた合計４個の第２
のローラを示し、該各ローラ１８，１９は、例えば高炭
素クロム軸受鋼鋼材（ＳＵＪ）等の耐摩耗性に優れた金
属材料により図１および図２に示す如く、細長の円柱体
として形成されている。

【００３５】そして、各ローラ１８，１９のうち第１の
ローラ１８は継手ガイド１３に対して垂直な方向、即ち
Ｙ軸方向に沿って延びるように可動継手１５の各ガイド
溝１７内に配設されている。ここで、前述したように各
ローラ１８の直径はガイド溝１８の溝深さ（寸法ｃ）よ
りも僅かに大きい寸法でもって形成され、これによっ
て、各ローラ１８はスラスト受部１Ｂの転動面１Ｄおよ
びガイド溝１７の転動面１７Ａに対して転動可能に接触
している。従って、可動継手１５の裏面１５Ｃは、転動
面１Ｄとの間に僅かな隙間が確保され、該裏面１５Ｃと
転動面１Ｄとが互いに摺動接触することはなくなる。

【００３６】そして、可動継手１５が各継手ガイド１３
によりスラスト受部１Ｂに対して相対変位するときに
は、これに連動して各ローラ１８はガイド溝１７を介し
て転動１Ｄ，１７Ａ間で転動しつつ旋回スクロール４か
らのスラスト荷重を可動継手１５と共に受承するもので
ある。

【００３７】一方、第２のローラ１９は継手ガイド１４
に対して垂直な方向、即ちＸ軸方向に沿って延びるよう
に各ガイド溝１６内に配設されている。ここで、前述し
たように各ローラ１９の直径は各ローラ１８と同様にガ
イド溝１７の溝深さ（寸法ｃ）よりも僅かに大きい寸法
でもって形成され、これによって、各ローラ１９はそれ
ぞれ板状カバー８の転動面８Ｃおよび旋回ガイド溝１６
の転動面１６Ａに対して転動可能に接触している。従っ
て、可動継手１５の表面１５Ｂは転動面８Ｃとの間に僅
かな隙間が確保され、該表面１５Ｂと転動面８Ｃとが互
いに摺動接触することはなくなる。

【００３８】そして、可動継手１５が各継手ガイド１４
により旋回スクロール４に対して相対変位するときに
は、これに連動して各ローラ１８はガイド溝１６を介し
て転動面８Ｃ，１６Ａ間で転動しつつ、旋回スクロール
４からのスラスト荷重を可動継手１５と共に受承するも
のである。

【００３９】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、次にその圧縮動作につ
いて説明する。

【００４０】まず、駆動源により駆動軸３を回転させる
と、旋回スクロール４が旋回駆動されることにより、固
定スクロール２のラップ部２Ｃと旋回スクロール４のラ
ップ部４Ｂとの間に画成された圧縮室５，５，…が連続
的に縮小する。これにより、固定スクロール２の吸込口
６から吸込んだ外気は該各圧縮室５内で順次圧縮され、
この圧縮空気は固定スクロール２の吐出口７から外部の
空気タンク等に吐出される。

【００４１】次に、各継手ガイド１３，１４、可動継手
１５および各ローラ１８，１９からなる自転防止機構１
２の動作について説明する。

【００４２】まず、駆動軸３が回転すると、可動継手１
５は図２中のＹ軸方向で対向した両側面が各継手ガイド
１３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、ケーシング１に対してはＸ軸方向に
摺動変位する。また、可動継手１５のＹ軸方向で対向し
た両側面が各継手ガイド１４に沿って摺動変位すること
によってＸ軸方向への変位が規制されつつ、旋回スクロ
ール４に対してはＹ軸方向に摺動変位する。

【００４３】この結果、駆動軸３を介した旋回スクロー
ル４の自転トルクは可動継手１５と継手ガイド１３，１
４との間で受承され、これによって、旋回スクロール４
の自転が規制され、該旋回スクロール４は偏心寸法δの
旋回半径をもって旋回運動を行う。

【００４４】ここで、圧縮運転時には各圧縮室５内が高
圧となるため、旋回スクロール４は可動継手１５側に向
けてスラスト方向に強く押圧される。

【００４５】そこで、本実施例では、各ローラ１８を可
動継手１５の各ガイド溝１７内に収容することにより、
該ローラ１８をケーシング１と各ガイド溝１７との転動
面１Ｄ，１７Ａに対してＸ軸方向へと転動可能に接触さ
せると共に、各ローラ１９を各ガイド溝１６内に収容す
ることにより、該ローラ１９を旋回スクロール４とガイ
ド溝１６との転動面８Ｃ，１６Ａに対してＹ軸方向へと
転動可能に接触させる構成としている。

【００４６】これによって、可動継手１５が各継手ガイ
ド１３によりケーシング１に対してＸ軸方向に相対変位
するときには、各ローラ１８を前記転動面１Ｄ，１７Ａ
間で転動させることができ、また、可動継手１５が各継
手ガイド１４により旋回スクロール４に対してＹ軸方向
に相対変位するときには、各ローラ１９を前記転動面８
Ｃ，１６Ａ間で転動させることができる。

【００４７】この結果、圧縮運転時には前述した旋回ス
クロール４に作用するスラスト荷重を可動継手１５の他
に前記各ローラ１８，１９にも常に受承させることがで
き、可動継手１５がそれぞれスラスト受部１Ｂ、板状カ
バー８に対して強く摺動接触してしまうのを各ローラ１
８，１９により確実に防止することができる。これによ
って、可動継手１５を転動面１Ｄ，８Ｃ間で各ローラ１
８，１９を転動させつつ各継手ガイド１３，１４を介し
て円滑に相対変位させることができ、可動継手１５が早
期に摩耗、損傷するのを防止することができる。

【００４８】ところで、例えば各ローラ１８，１９に替
えて球形のボール（図示せず）等を用いた場合には、こ
れらのボールは相手方の転動面に対して点接触状態とな
り、これらのボールには旋回スクロール４からのスラス
ト荷重が所謂「ヘルツ応力」となって集中的（局所的）
に作用し、各ボールの摩耗、損傷等を早めてしまうこと
がある。

【００４９】然るに本実施例では、各ローラ１８をＹ軸
方向に沿って延びる細長の円柱体として形成すると共
に、各ローラ１９をＸ軸方向に沿って延びる細長の円柱
体として形成したから、各ローラ１８，１９をその軸方
向に一定の長さをもって前記転動面１Ｄ，８Ｃ，１６
Ａ，１７Ａに広く接触（実際には線接触状態となる）さ
せることができ、これによって、各ローラ１８，１９に
対して作用する転動面１Ｄ，８Ｃ，１６Ａ，１７Ａから
の面圧を低減することができる。

【００５０】従って、本実施例によれば、各ローラ１
８，１９を前記転動面１Ｄ，８Ｃ，１６Ａ，１７Ａに対
して転動接触させることにより、可動継手１５と共に各
ローラ１８，１９が早期に摩耗、損傷等するのを防止す
ることができ、該各ローラ１８，１９等の寿命等を延ば
すことができ、自転防止機機構１２にオイル等の潤滑油
を特別に供給する必要なく、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長期に亘って安定して作動
させることができる。

【００５１】また、各ローラ１８，１９と前記転動面１
Ｄ，８Ｃ，１６Ａ，１７Ａとの間で生じる摩擦抵抗（転
がり抵抗）を大幅に低減することができ、圧縮運転時の
機械損失等を小さくでき、装置の性能を向上させること
ができる。

【００５２】さらに、各ローラ１８，１９により可動継
手１５等の摩耗を防止できるから、固定スクロール２の
ラップ部２Ｃと旋回スクロール４の鏡板４Ａとの間、お
よびラップ部４Ｂと鏡板２Ａとの間のクリアランスが長
期の運転によって変化するのを抑えることができ、これ
によって、ラップ部２Ｃ，４Ｂ間で形成される各圧縮室
５内での圧縮効率を高めて性能等を安定させることがで
きる。

【００５３】さらにまた、継手ガイド１３，１４および
可動継手１５には旋回スクロール４の自転を防止する機
能を与え、各ローラ１８，１９には旋回スクロール４か
らのスラスト荷重を受承する機能を与えることにより、
それぞれの機能を別々の部材で分担させる構成としたか
ら、自転防止機構１２全体が仮に圧縮運転時の摺動熱等
で熱膨張したとしても、継手ガイド１３，１４、可動継
手１５および各ローラ１８，１９が互いの動作を束縛し
合うことがなくなり、自転防止機構１２全体を円滑に作
動させることができる。

【００５４】また、自転防止機構１２の全体構成を各継
手ガイド１３，１４、可動継手１５、各ローラ１８，１
９等により単純化でき、該自転防止機構１２の製作コス
ト等を大幅に低減することができる。

【００５５】次に、図３および図４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。しか
し、本実施例の特徴は、自転防止機構３１を構成する可
動継手３２の表面３２Ｂに一対の他のガイド溝３３，３
３をＸ軸方向に向けて延びるように形成し、これとは反
対に裏面３２Ｃには一対のガイド溝３４，３４をＹ軸方
向に向けて延びるように形成し、これらの各ガイド溝３
４および各ガイド溝３３内にはそれぞれ第１，第２のロ
ーラ３５，３６を転動可能に配設すると共に、各ガイド
溝３３，３４の溝底には耐摩耗性を有する各金属板３７
を一体に固着して設ける構成としたことにある。

【００５６】ここで、前記可動継手３２は前記第１の実
施例で述べた可動継手１５とほぼ同様に構成され、逃が
し穴３２Ａ、表面３２Ｂおよび裏面３２Ｃ等を有するも
のの、該可動継手３２の表面３２Ｂ、裏面３２Ｃには、
それぞれ各ガイド溝３４および各ガイド溝３３が形成さ
れている。

【００５７】そして、各ガイド溝３３，３４は前記第１
の実施例で述べた各ガイド溝１６，１７とほぼ同様に形
成されているものの、該ガイド溝３３，３４のうち各ガ
イド溝３３（図４中に１個のみ図示）は、Ｙ軸方向で互
いに離間しＸ軸方向に沿って細長く平行に延びている。
また、これとは反対に各ガイド溝３４はＸ軸方向で互い
に離間しＹ軸方向に沿って細長く平行に延びている。

【００５８】また、前記各ローラ３５，３６は前記第１
の実施例で述べた各ローラ１８，１９とほぼ同様に形成
され、各継手ガイド１３，１４および可動継手３２と共
に自転防止機構３１を構成しているものの、該各ローラ
３５，３６はその軸長が前記各ガイド溝３３，３４に対
応して前記各ローラ１８，１９よりも長めに形成されて
いる。そして、該各ローラ３５はケーシング１の転動面
１Ｄおよび各金属板３７に対して転動可能に接触すると
共に、ローラ３６は旋回スクロール４の転動面８Ｃおよ
び各金属板３７に対して転動可能に接触している。

【００５９】さらに、前記各金属板３７は各ローラ３
５，３６（各ローラ１８，１９）と同様に、例えば高炭
素クロム軸受鋼鋼材（ＳＵＪ）等の耐摩耗性に優れた金
属材料により図４に示す如く平板状に形成され、それぞ
れの表面は各ローラ３５，３６に対する転動面を構成し
ている。

【００６０】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効果を得ることが
できるが、特に本実施例では、各ローラ３５，３６の軸
長を前記各ローラ１８，１９に比較して十分に長めに設
定したから、圧縮運転時に各ローラ３５，３６に対して
作用する転動面１Ｄ，８Ｃおよび各金属板３７からの面
圧を前記第１の実施例に比較してより一層低減すること
ができ、これによって、各ローラ３５，３６が早期に摩
耗、損傷等するのを確実に防止することができ、該各ロ
ーラ３５，３６等の寿命をさらに延ばすことができる。

【００６１】しかも、各ガイド溝３５，３６の溝底には
耐摩耗性を有する金属板３７を一体に取付けたから、こ
の金属板３７を含めた可動継手３２全体の寿命等を確実
に延ばすことができる。

【００６２】次に、図５は本発明の第３の実施例を示
し、本実施例では前記第２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に、
本実施例の特徴は、前記第２の実施例で述べた各ガイド
溝３３，３４を廃止して、各ガイド溝４１，４２をそれ
ぞれケーシング１のスラスト受部１Ｂおよび旋回スクロ
ール４の板状カバー８に設けることにより、各ローラ３
５，３６を各ガイド溝３３，３４を介してスラスト受部
１Ｂと可動継手４３との間、および板状カバー８と可動
継手４３との間にそれぞれ転動可能に設け、各継手ガイ
ド１３，１４、各ローラ３５，３６および可動継手４３
から自転防止機構４４を構成したことにある。

【００６３】ここで、前記各ガイド溝４１，４２は前記
各ガイド溝３３，３４とほぼ同様の形状を有し、該各ガ
イド溝４１，４２のうちガイド溝４１は一点鎖線で示す
如く各継手ガイド１４間をＸ軸方向に向けて細長く延び
るように形成され、また、他のガイド溝４２は各継手ガ
イド１３間をＹ軸方向に向けて細長く延びるように形成
されている。そして、各ガイド溝４１，４２の溝底には
各金属板３７（各ガイド溝４２側のみ図示）が一体的に
固着され、該金属板３７の表面はローラ３５，３６に対
する転動面を構成している。

【００６４】また、前記可動継手４３は、耐摩耗性を有
する樹脂材料等から前記第２の可動継手３２とほぼ同様
に形成され、逃がし穴４３Ａ、表面４３Ｂおよび裏面４
３Ｃ等を有しているものの、該可動継手４３は表面４３
Ｂが各ローラ３６に対する転動面として形成され、裏面
４３Ｃは各ローラ３５に対する転動面として形成されて
いる。

【００６５】かくして、このように構成される本実施例
でも各ローラ３５，３６を各ガイド溝４１，４２を介し
てスラスト受部１Ｂと可動継手４３との間、および板状
カバー８と可動継手４３との間で円滑に転動させること
ができ、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。

【００６６】なお、前記第１の実施例では、各ガイド溝
１６，１７の転動面１６Ａ，１７Ａを可動継手１５に直
接形成するものとして述べたが、これに替えて、転動面
１６Ａ，１７Ａに前記第２の実施例と同様にして耐摩耗
性を有する金属板３７を設けるようにしてもよい。

【００６７】また、前記各実施例では、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、空気以外の気体を圧縮する圧縮機にも適用でき、ま
た真空ポンプ等にも適用できる。

【００６８】

【発明の効果】以上、詳述した通り本発明によれば、可
動継手と前記ケーシング側との間に第１のローラを転動
可能に設け、可動継手と旋回スクロールの背面側との間
に第２のローラを転動可能に設ける構成としたから、圧
縮運転時のスラスト荷重等によりケーシングと可動継手
との間および旋回スクロールと可動継手との間でそれぞ
れのローラに作用する面圧を低減でき、各ローラが可動
継手と共に早期に摩耗、損傷するのを確実に防止でき
る。これにより、自転防止機構にオイル等の潤滑油を特
別に供給する必要なく、無給油式の圧縮機として当該ス
クロール式流体機械を長期に亘って安定して作動させる
ことができる。また、各ローラの転動動作に伴って生じ
る摩擦抵抗（転がり抵抗）を大幅に低減でき、これによ
って、可動継手をケーシング側と旋回スクロール側との
間で各継手ガイドを介して円滑に摺動させることがで
き、圧縮運転時の機械損失等を小さくして装置の性能を
向上させることができる。

【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中の自転防止機構を拡大して示す分解斜視
図である。

【図３】本発明の第２の実施例によるスクロール式空気
圧縮機の自転防止機構を示す分解斜視図である。

【図４】図３中の可動継手およびローラを拡大して示す
一部破断の縦断面図である。

【図５】本発明の第３の実施例によるスクロール式空気
圧縮機の自転防止機構を示す分解斜視図である。

【符号の説明】

１ ケーシング ２ 固定スクロール ４ 旋回スクロール ８ 板状カバー １２，３１，４４ 自転防止機構 １３ 第１の継手ガイド １４ 第２の継手ガイド １５，３２，４３ 可動継手 １８，３５ 第１のローラ １９，３６ 第２のローラ

Claims (1)

【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、前記ケーシング内に旋回
   可能に設けられ該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、 前記自転防止機構は、前記ケーシング側に設けられる第
   １の継手ガイドと、前記旋回スクロールの背面側に設け
   られる第２の継手ガイドと、該第１，第２の継手ガイド
   間に設けられ、該第１，第２の継手ガイドにより互いに
   直交する２軸方向にガイドされる可動継手と、該可動継
   手と前記ケーシング側との間に転動可能に設けられ前記
   第１の継手ガイドに対して垂直な方向に延びる第１のロ
   ーラと、前記可動継手と旋回スクロールの背面側との間
   に転動可能に設けられ前記第２の継手ガイドに対して垂
   直な方向に延びる第２のローラとから構成したことを特
   徴とするスクロール式流体機械。