JPH11223185A - スクロール型流体機械における可動スクロールの自転阻止機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スクロール型流体機械における可動スクロー
ルの自転阻止機構に大きい改造を施さずに、その耐久性
を向上する。 【解決手段】 固定スクロールに対して公転する可動ス
クロール２０に固定された可動レース２５と、可動レー
スに対向する固定レース２４が、それぞれ可動スクロー
ルの公転軌跡に沿う環状の複数の転走溝２４ｃ，２５ｃ
を有し、複数のボール２６がそれぞれ可動レースの複数
の溝と固定レースの複数の溝の間で挾持される。可動レ
ースのボール軌道直径Ｓ_a と固定レースのボール軌道直
径Ｓ_b の関係が、Ｓ_a ＜Ｓ_b 又はＳ_a ＞Ｓ_b であり、か
つ、可動レース、複数のボール及び固定レースから構成
される可動スクロールの自転阻止機構は、（Ｓ_a ＋
Ｓ_b ）／２の公転半径を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮機、真空ポン
プ及び膨張機等のスクロール型流体機械に関し、特にそ
の運転時に公転する可動スクロールの自転を阻止する機
構に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平９−３１０６８５号公報に記載さ
れた従来のスクロール型圧縮機における可動スクロール
の自転阻止機構について説明する。

【０００３】まず、従来の第１の技術について図５〜図
１０を参照して説明する。図５において、スクロール型
圧縮機のハウジング１０は、大径の有底円筒体から成る
リアハウジング１０ａと、リアハウジング１０ａの開放
端に固定された、大径円筒部１０ｂ１及び小径円筒部１
０ｂ２から成るフロントハウジング１０ｂとを備えてい
る。リアハウジング１０ａとフロントハウジング１０ｂ
とは、同心状に配設されている。

【０００４】ハウジング１０の中心軸線Ｘ上に配設され
たシャフト１１が、フロントハウジング１０ｂの小径円
筒部１０ｂ２を通って、ハウジング１０内に延びてい
る。シャフト１１は、フロントハウジング１０ｂの小径
円筒部１０ｂ２に包囲された小径部１１ａと、フロント
ハウジング１０ｂの大径円筒部１０ｂ１に包囲された大
径部１１ｂとを備えている。大径部１１ｂの端面には、
軸線Ｘに平行に延びる駆動ピン１２が、軸線Ｘから偏心
して固定されている。シャフト１１は、大径部１１ｂが
ボールベアリング１３を介してフロントハウジング１０
ｂの大径円筒部１０ｂ１により回転自在に支承され、小
径部１１ａがボールベアリング１４を介してフロントハ
ウジング１０ｂの小径円筒部１０ｂ２により回転自在に
支承されている。

【０００５】フロントハウジング１０ｂの小径円筒部１
０ｂ２の径方向外方に電磁クラッチ１５が配設されてい
る。電磁クラッチ１５は、フロントハウジング１０ｂの
小径円筒部１０ｂ２に回転自在に外嵌すると共に、図示
しないＶベルトを介して図示しない外部駆動源に接続さ
れたプーリ１５ａと、フロントハウジング１０ｂの小径
円筒部１０ｂ２に固定された励磁コイル１５ｂと、シャ
フト１１の小径部１１ａの端部に固定された回転伝達板
１５ｃとを備えている。電磁クラッチ１５を介して、図
示ない外部駆動源によりシャフト１１が回転駆動され
る。

【０００６】リアハウジング１０ａ内には、固定スクロ
ール１６が配設されている。

【０００７】固定スクロール１６は、軸線Ｘと同心に配
設されてリアハウジング１０ａに嵌合する円板状の端板
１６ａと、端板１６ａの一方の面に形成されたうず巻き
体１６ｂと、端板１６ａの他方の面に形成された脚１６
ｃとを備えている。端板１６ａの中心部には吐出穴１６
ａ１が形成されている。固定スクロール１６は、脚１６
ｃがリアハウジング１０ａの底部１０ａ１に当接した状
態で、ボルト１７により、リアハウジング１０ａに固定
されている。固定スクロールの端板１６ａにより、リア
ハウジング１０ａの内部空間は吸入室１８と吐出室１９
とに仕切られている。

【０００８】リアハウジング１０ａ内には、固定スクロ
ール１６に隣接して公転部材としての可動スクロール２
０が配設されている。可動スクロール２０は、円板状の
端板２０ａと、端板２０ａの一方の面に形成されたうず
巻き体２０ｂと、端板２０ａの他方の面に形成された環
状のボス２０ｃとを備えている。端板２０ａの中心軸線
は、軸線Ｘから偏心している。可動スクロール２０のう
ず巻き体２０ｂは、固定スクロール１６のうず巻き体１
６ｂとかみ合っている。

【０００９】ボス２０ｃには、端板２０ａと同心に配設
された厚肉円板状のブッシュ２１が、ニードルベアリン
グ２２を介して回転自在に内嵌している。ブッシュ２１
には、軸線Ｘに平行に延びる偏心貫通穴２１ａが形成さ
れ、また、径方向に延びるバランスウエイト２３が固定
されている。貫通穴２１ａは、シャフト１１の大径部１
１ｂに固定された駆動ピン１２を、摺動可能に収容して
いる。

【００１０】フロントハウジング１０ｂの大径円筒部１
０ｂ１の端部に固定された固定レース２４と、可動スク
ロール２０の端板２０ａに固定された可動レース２５
と、周方向に互いに間隔を隔てて固定レース２４と可動
レース２５との間に介在する複数のボール２６とによ
り、可動スクロール２０の自転を防止するためのボール
カップリング、即ち、自転阻止機構が構成されている。

【００１１】図６（ａ），（ｂ）を参照して、ボールカ
ップリングについて説明する。固定レース２４及び可動
レース２５はいずれも、鉄を素材としてプレス成形によ
り製造されたものであり、円環状を成している。固定レ
ース２４及び可動レース２５にはそれぞれ一面に、周方
向に互いに間隔を隔てて複数の環状にのびた転走溝２４
ｃ，２５ｃが形成されている。ボール２６は軸受鋼より
なり、固定レース２４の転走溝２４ｃとこれに対峙する
可動レース２５の転走溝２５ｃとに挾持された状態で、
固定レース２４と可動レース２５との間に介在してい
る。

【００１２】さらに図７を参照して説明を続ける。転走
溝２４ｃ，２５ｃの内面は、曲率半径Ｒ１をもつ曲面よ
りなる内周部２４ｃ１，２５ｃ１と、曲率半径Ｒ２をも
つ曲面よりなる外周部２４ｃ２，２５ｃ２と、これらの
間を接続した底部２４ｃ３，２５ｃ３とを有している。
内周部２４ｃ１，２５ｃ１の曲率半径Ｒ１と外周部２４
ｃ２，２５ｃ２の曲率半径Ｒ２は、互いに同じでもよい
し、また少し違っていてもよい。とにかく、曲率半径Ｒ
１とＲ２は、いずれもボール２６の半径と近似しかつボ
ール２６の半径よりも大きい値、即ち、ボール２６の半
径よりも僅かに大きい値に設定されている。

【００１３】底部２４ｃ３，２５ｃ３は、内周部２４ｃ
１，２５ｃ１及び外周部２４ｃ２，２５ｃ２の接線とな
る平坦面とされている。換言すると、底部２４ｃ３，２
５ｃ３は、内周部２４ｃ１，２５ｃ１及び外周部２４ｃ
２，２５ｃ２間をそれぞれ滑らかに接続した幾何学上の
曲面であって、曲率半径が大きい曲面である。底部２４
ｃ３，３５ｃ３の中央の直径は、可動スクロール２０の
公転運動の半径と略同一値に設定されている。また底部
２４ｃ３，２５ｃ３の幅寸法は、実行転走跡幅の約１／
３に設定されている。底部２４ｃ３，２５ｃ３の幅寸法
を、スクロール型圧縮機のスクロールの形状誤差、レー
スの取付位置誤差及び転走溝の位置誤差を見込んだ幅に
設定することは好ましい。

【００１４】一方、固定側レース２４及び可動側レース
２５の反対面には平坦部２４ｄ，２５ｄを設けている。
平坦部２４ｄ，２５ｄは、底部２４ｃ３，２５ｃ３の幅
寸法よりも大きい。したがって固定レース２４及び可動
レース２５は、レース支持部材となるフロントハウジン
グ１０ｂの大径円筒部１０ｂ１及び可動スクロール２０
の端板２０ａに底部２４ｃ３，２５ｃ３の幅寸法よりも
大きい幅にわたって接触し支持される。

【００１５】図５に戻り、上述したボールカップリング
を備えたスクロール型圧縮機の作動につき説明する。図
示しない外部駆動源により、電磁クラッチ１５を介し
て、シャフト１１が回転駆動される。シャフト１１が回
転すると、ブッシュ２１が軸線Ｘの回りを公転し、可動
スクロール２０が軸線Ｘの回りを公転する。可動スクロ
ール２０の公転により、互いにかみ合う可動スクロール
のうず巻き体２０ｂと固定スクロールのうず巻き体１６
ｂとの間に形成された空間、すなわち圧縮室が、その容
積を減少させつつ、うず巻きの中心方向へ移動する。こ
の結果、外部流体回路からハウジング１０に形成された
図示しない吸入ポートを通って吸入室１８に流入した流
体が、両うず巻きの外周端部から圧縮室内に取り込ま
れ、圧縮室内で圧縮され、固定スクロールに形成された
吐出穴１６ａ１を通って、吐出室１９に流出する。吐出
室１９に流入した加圧流体は、リアハウジング１０ａに
形成された図示しない吐出ポートを通って、外部流体回
路へ流出する。

【００１６】流体を圧縮する際に可動スクロール２０に
加わる軸線Ｘ方向の反力と、径方向の可動スクロール自
転阻止力とは、可動レース２５、ボール２６、固定レー
ス２４を介してフロントハウジング１０ｂに伝達され
る。

【００１７】可動スクロール２０の公転に伴って、ボー
ル２６は、転走溝２４ｃ，２５ｃ内を、可動スクロール
２０の公転半径と略同一直径の円軌道を描いて転走す
る。転走溝２４ｃ，２５ｃの底部２４ｃ３，２５ｃ３の
直径は、可動スクロール２０の公転運動の半径と略同一
値に設定されているので、可動スクロール２０の公転に
伴って、ボール２６は、転走溝２４ｃ，２５ｃの底部２
４ｃ３，２５ｃ３に押しつけられた状態で、転走溝２４
ｃ，２５ｃ内を可動スクロール２０の公転半径と略同一
直径の円軌道を描いて滑らかに転走することができる。
この結果、可動スクロール２０は、フロントハウジング
１０ｂ、ひいては固定スクロール１６に対して、所定の
角度関係を維持しつつ、公転することになる。

【００１８】可動スクロール２０が公転する際に、可動
スクロール２０は、ブッシュ２１の回りに自転しようと
する。しかし、ボール２６の転走範囲が、転走溝２４
ｃ，２５ｃ内に限定されるので、可動スクロール２０の
自転は阻止される。

【００１９】このときボール２６は、概ね転走溝２４
ｃ，２５ｃの底部２４ｃ３，２５ｃ３に沿って転走する
ことになる。即ち、たとえスクロール型圧縮機の実際の
製造において部品の寸法公差や取付けズレにより転走溝
２４ｃ，２５ｃの半径と可動レース２５の実際の公転半
径とに寸法差が生じたとしても、ボール２６が転走溝２
４ｃ，２５ｃの底部２４ｃ３，２５ｃ３からずれた曲
面、つまり、内周部２４ｃ１，２５ｃ１及び外周部２４
ｃ２，２５ｃ２に乗り上げた状態で転走する虞はほとん
どない。さらに、ボール２６から固定レース２４及び可
動レース２５に作用するスラスト力Ｆ0 の作用線は、互
いにほぼ一致し軸方向に沿ったものとなる。

【００２０】また一般に、スクロール型圧縮機では可動
スクロール２０にかかる圧縮反力への抗力を発生する必
要がある。この抗力を発生するために、ボール２６が転
走溝２４ｃ，２５ｃの溝底から溝曲面に乗り上げようと
する力を受けることが想定される。このとき、固定レー
ス２４及び可動レース２５はその背面が曲面となってい
ると、ボール２６の乗り上げによる分力によりレース支
持部材への食い込み又は着脱を繰り返し、これによりフ
レッチング摩耗を起こす。これに対し、上述したように
固定レース２４及び可動レース２５の背面に平坦部２４
ｄ，２５ｄを設けると、レース支持部材との接触面の面
圧低下が起こると共にボール２６の下にレースの浮いて
いる箇所がなくなる。したがってフレッチング摩耗を予
防できる。

【００２１】図８に移り、従来の第２の技術の回転阻止
機構としてのボールカップリングを説明する。図６及び
図７に示したボールカップリングと同様な部分には同じ
符号を付して説明を省略する。

【００２２】図８に示すボールカップリングにおいて
は、固定レース２４及び可動レース２５の転走溝２４
ｃ，２５ｃの底部２４ｃ３，２５ｃ３の曲率半径Ｒ３
を、内周部２４ｃ１，２５ｃ１の曲率半径Ｒ１及び外周
部２４ｃ２，２５ｃ２の曲率半径Ｒ２のいずれよりもは
るかに大きい値に設定されている。この場合でも、底部
２４ｃ３，２５ｃ３を内周部２４ｃ１，２５ｃ１及び外
周部２４ｃ２，２５ｃ２の接線となるように形成するこ
とは勿論である。これによれば、転走溝２４ｃ，２５ｃ
の内面が連続的な曲面になるため、局所的な面圧の上昇
を防止できる。なお、曲率半径Ｒ１とＲ２は互いに同じ
でもよいし、また少し違っていてもよい。

【００２３】このように転走溝２４ｃ，２５ｃの底部２
４ｃ３，２５ｃ３は、必ずしも平坦である必要はない。
即ち、内周部２４ｃ１，２５ｃ１及び外周部２４ｃ２，
２５ｃ２を曲率半径Ｒ１，Ｒ２の曲面とした場合には、
底部２４ｃ３，２５ｃ３を幾何学上の曲面であって曲率
半径Ｒ１，Ｒ２よりも大きい曲率半径の曲面とすればよ
い。

【００２４】図９に移り、従来の第３の技術の回転阻止
機構としてのボールカップリングを説明する。図７や図
８に示したボールカップリングと同様な部分には同じ符
号を付して説明を省略する。

【００２５】図９に示すボールカップリングにおいて
は、固定レース２４及び可動レース２５の転走溝２４
ｃ，２５ｃの内面を、環状の径方向に長軸をもつ楕円に
したがう曲面としている。換言すると、２つの焦点をも
つ楕円を長軸で割った半分または一部にしたがって固定
レース２４及び可動レース２５の転走溝２４ｃ，２５ｃ
の内面を形成している。これによっても、転走溝２４
ｃ，２５ｃの内面が連続的な曲面になるため、局所的な
面圧の上昇を防止できる。

【００２６】図１０を用いてさらに具体的に説明する。
ボール２６の直径をｄとすると、転走溝２５ｃの底から
楕円ｅの焦点ｆ１，ｆ２までの距離Ｈは次の式を満たす
ものとする。

【００２７】Ｈ＝（ｄ／２）＋ｒ ここでｒ≧０とする。

【００２８】また可動レース２５の一面から２つの焦点
ｆ１，ｆ２までの距離をＡ１、２つの焦点ｆ１，ｆ２の
相互間隔をＣ１とすると、次の式が成立する。

【００２９】Ａ１＋Ｂ１＋Ｃ１＝Ａ２＋Ｂ２＋Ｃ１ したがって可動レース２５の転走溝２５ｃの内面を形成
する場合の楕円の２つの焦点ｆ１，ｆ２の位置を求める
ことができる。

【００３０】なお図１０では可動レース２５について示
したが、固定レース２４の転走溝２４ｃの内面を形成す
る場合も、同様に実施できる。

【００３１】

【発明が解決しようとする課題】従来のスクロール型圧
縮機における可動スクロールの自転阻止機構では、可動
レースのボール軌道直径をＳ_a とし、固定レースのボー
ル軌道直径をＳ_b とするとき、Ｓ_a ＝Ｓ_b であり、ボー
ルが回転するときの中心軸は、圧縮機のハウジングの中
心軸線Ｘに常に直角である。したがって、ボールと可動
固定各レースとの接触は、ボールの中心に対して対称な
位置で行われていたから、ボールの一部分のみが可動固
定各レースと転がり接触を行っていたので、ボールの耐
久性が低下した。

【００３２】また、Ｓ_a ≠Ｓ_b となった場合、可動スク
ロール及び固定スクロールの各スクロール壁によって決
定される公転半径（可動スクロールの旋回半径）と、可
動スクロールの自転阻止機構（可動レース、複数のボー
ル及び固定レース）によって得られる公転半径との差
が、各スクロール壁同士の接触関係を悪化させた。各ス
クロール壁同士の接触が強過ぎるときは、圧縮機の効率
が低下し、ボールが可動固定各レースの転走溝を乗り上
げるから、可動スクロールの自転阻止機構は摩耗変形す
るので、耐久性が低下した。各スクロール壁同士の接触
が弱過ぎるときは、各スクロール壁によって仕切られる
各圧縮室のシールが不十分となるから、圧縮性能が低下
した。

【００３３】そこで、本発明は、従来のスクロール型圧
縮機における可動スクロールの自転阻止機構の欠点を改
良し、自転阻止機構に大きい改造を施すことなく、スク
ロール型流体機械における可動スクロールの自転阻止機
構の耐久性を向上しようとするものである。

【００３４】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、次の手段を採用する。

【００３５】１．固定スクロールに対して公転する可動
スクロールに固定された可動レースと、前記可動レース
に対向する固定レースが、それぞれ前記可動スクロール
の公転軌跡に沿う環状の複数の転走溝を有し、複数のボ
ールがそれぞれ前記可動レースの前記複数の転走溝と前
記固定レースの前記複数の転走溝の間で挾持されるスク
ロール型流体機械において、前記可動レースのボール軌
道直径をＳ_a とし、前記固定レースのボール軌道直径を
Ｓ_b とするとき、Ｓ_a ＜Ｓ_b であり、かつ、前記可動レ
ース、前記複数のボール及び前記固定レースから構成さ
れる前記可動スクロールの自転阻止機構は、（Ｓ_a ＋Ｓ
_b ）／２の公転半径を有するスクロール型流体機械にお
ける可動スクロールの自転阻止機構。

【００３６】２．固定スクロールに対して公転する可動
スクロールに固定された可動レースと、前記可動レース
に対向する固定レースが、それぞれ前記可動スクロール
の公転軌跡に沿う環状の複数の転走溝を有し、複数のボ
ールがそれぞれ前記可動レースの前記複数の転走溝と前
記固定レースの前記複数の転走溝の間で挾持されるスク
ロール型流体機械において、前記可動レースのボール軌
道直径をＳ_a とし、前記固定レースのボール軌道直径を
Ｓ_b とするとき、Ｓ_a ＞Ｓ_b であり、かつ、前記可動レ
ース、前記複数のボール及び前記固定レースから構成さ
れる前記可動スクロールの自転阻止機構は、（Ｓ_a ＋Ｓ
_b ）／２の公転半径を有するスクロール型流体機械にお
ける可動スクロールの自転阻止機構。

【００３７】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態例である可
動スクロールの自転阻止機構としてボールカップリング
を備えるスクロール型圧縮機について説明する。

【００３８】本実施の形態例に係るスクロール型圧縮機
の基本的構成は、従来のそれと同様である。したがっ
て、本実施の形態例の要点について図１〜図４を参照し
て説明する。可動スクロールの自転阻止機構は、可動ス
クロール２０の公転を許容するが自転を許容しないもの
であり、可動レース２５、複数のボール２６及び固定レ
ース２４から構成され、可動スクロール２０とフロント
ハウジング１０ｂとの間に設置される。図１において、
可動スクロール２０のうず巻き体２０ｂは、固定スクロ
ールのうず巻き体１６ｂとかみ合っている。可動スクロ
ール２０の端板２０ａと厚肉円板状のブッシュ２１と
は、同心に配設され、ブッシュ２１は、ニードルベアリ
ング２２を介して可動スクロール２０のボス２０ｃに回
転自在に内嵌している。

【００３９】可動スクロール２０の端板２０ａのフロン
トハウジング１０ｂ側には、可動レース２５が固定され
ている。フロントハウジング１０ｂの可動スクロール２
０側には、固定レース２４が固定されている。可動レー
ス２５と固定レース２４は、それぞれ可動スクロール２
０の公転軌跡に沿う環状の複数の転走溝２５ｃ，２４ｃ
を有する。可動レース２５の複数の転走溝２５ｃと固定
レース２４の複数の転走溝２４ｃとの間には、それぞれ
ボール２６が介在されている。なお、フロントハウジン
グ１０ｂとリアハウジングとの間には、シール部材２７
が配設されている。

【００４０】図２において、リング状の可動レース２５
の所定半径の円周上には、環状の複数の転走溝２５ｃが
等間隔で設けられている。各転走溝２５ｃの中央には、
凸部２５ｅが形成され、凸部２５ｅは、ボール２６が転
走するときの中心となる。同様に図２において、リング
状の固定レース２４の所定半径の円周上には、環状の複
数の転走溝２４ｃが等間隔で設けられている。各転走溝
２４ｃの中央には、凸部２４ｅが形成され、凸部２４ｅ
は、ボール２６が転走するときの中心となる。

【００４１】可動レース２５のボール軌道直径をＳ_a 、
固定レース２４のボール軌道直径をＳ_b 、可動スクロー
ル２０の自転阻止機構の公転半径（旋回半径）をＳ₁ 、
可動スクロール２０の公転半径（旋回半径）をＳ₂ とす
ると、次の関係が成立する。

【００４２】 Ｓ_a ＞Ｓ_b 又は Ｓ_a ＜Ｓ_b Ｓ₁ ＝（Ｓ_a ＋Ｓ_b ）／２ Ｓ₁ ≒Ｓ₂ 以下にボール２６の挙動の説明をＳ_a ＞Ｓ_b の場合につ
いて詳細に行う。

【００４３】可動スクロール２０の自転阻止機構は、組
み付けたままの状態では、ボール２６が可動レース２５
の転走溝２５ｃの溝底と固定レース２４の転走溝２４ｃ
の溝底に接しているときが、最も安定している（以下
「条件１」という。）。圧縮機が起動したときには、可
動レース２５におけるボール２６の転走距離（周長さ）
と固定レース２４におけるボール２６の転走距離が等し
いこと（以下「条件２」という。）、及び、可動スクロ
ール２０の自転阻止機構全体の中心軸線Ｘ方向の高さが
最も低い状態であること（以下「条件３」という。）
が、安定したボール挙動の条件である。

【００４４】従来、可動レースのボール軌道直径と固定
レースのボール軌道直径が等しい可動スクロールの自転
阻止機構では、条件１〜３が同時に成立し、ボールは常
に同じ回転軸の回りを回転する。したがって、ボールは
その周面の同じ箇所で可動レースの転走溝及び固定レー
スの転走溝と転がり接触を行うため、ボールの表面の限
られた緯度範囲に金属疲労が集中して表面の部分的剥離
に至る欠点があった。

【００４５】本発明では、可動レース２５のボール軌道
直径Ｓ_a と固定レース２４のボール軌道直径Ｓ_b が等し
くない構成であり、また、ボール２６の回転軸が中心軸
線Ｘ方向に直角な方向に対して若干傾斜しているため、
条件１〜３が同じ接触形態（同じ接触点）では成立しな
くなり、可動レース２５の転走溝２５ｃ及び固定レース
２４の転走溝２４ｃに対するボール２６の接触点が漸次
移動し、ある幅を持って分布することになる。したがっ
て、可動レース２５の転走溝２５ｃ及び固定レース２４
の転走溝２４ｃに対する接触応力が発生するボール２６
の表面の箇所は分散されるため、ボール２６の耐久性が
向上する。

【００４６】本発明でも、可動スクロール２０の自転阻
止機構は、組み付けたままの状態では、ボール２６が可
動レース２５の転走溝２５ｃの溝底と固定レース２４の
転走溝２４ｃの溝底に接しているときが、最も安定して
いる（条件１の状態）。しかし、圧縮機が起動したと
き、可動レース２５におけるボール２６の転走距離（周
長さ）と固定レース２４におけるボール２６の転走距離
が等しくなる（条件２の状態となる）ためには、ボール
２６と可動レース２５の接触点Ｐｕの凸部２５ｅからの
距離と、ボール２６と固定レース２４の接触点Ｐｄの凸
部２４ｅからの距離が等しくなる必要があるので、ボー
ル２６は固定レース２４の転走溝２４ｃの外縁２４ｆ側
へボール乗り上げ振れ角θだけ乗り上げる。転走溝２４
ｃの曲率半径をｒとすると、図３に示されるように、 ｓｉｎθ＝（Ｓ_a −Ｓ_b ）／（２×ｒ） また、可動スクロール２０の自転阻止機構全体の中心軸
線Ｘ方向の高さ変化量ΔＨが最も低い状態（条件３の状
態）は、複数のボール２６が可動レース２５の転走溝２
５ｃと固定レース２４の転走溝２４ｃの間に挾持されて
いるので、実際上θ−φ＝φ程度の状態である。ただ
し、φはボール２６が可動レース２５の転走溝２５ｃの
凸部２５ｅ側へ乗り上げるボール乗り上げ振れ角であ
る。

【００４７】ボールの直径をｄ_w 、固定レース側ボール
高さ変化量をΔＨ_d 、可動レース側ボール高さ変化量を
ΔＨ_u とすると、次の式が成立する。

【００４８】 ΔＨ_d ＝（１−ｃｏｓ（θ−φ))×（ｒ−ｄ_w ／２） ΔＨ_u ＝（１−ｃｏｓφ）×（ｒ−ｄ_w ／２） ΔＨ＝ΔＨ_d ＋ΔＨ_u 一計算例として、ｒ＝４ｍｍ、ｄ_w ＝７ｍｍ、θ＝１０
°とした場合、φ＝０〜１０°の範囲では、条件１の状
態と条件２の状態のΔＨの差は０．００４〜０．００８
ｍｍと極めて小さく、加えて条件３の状態は条件１と条
件２の中間の状態であり、実際上条件１〜３は同時に成
立する。実験結果を図４に示す。

【００４９】Ｓ_b ＝Ｓ_a −ｄ_w ×ｓｉｎθであるから、
Ｓ_a ＝５ｍｍの場合、Ｓ_b ＝３．７８４ｍｍとなる。

【００５０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、次の効果を奏することができる。

【００５１】１．可動レース及び固定レースの各転走溝
に対するボールの接触点が漸次移動するので、ボールの
耐久性が向上する。

【００５２】２．可動レース及び固定レースの各転走溝
の断面形状を、単純な円弧又は円弧に近似した曲線によ
り形成したから、従来の楕円や複数曲線の併用のような
複雑な形状と対比して、製作しやすい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態例の要部の断面図であ
る。

【図２】本発明の一実施の形態例におけるボールが固定
レースの転走溝の外縁側へ乗り上げた状態を示す断面図
である。

【図３】本発明の一実施の形態例におけるボールが固定
レースの転走溝の外縁側と可動レースの転走溝の凸部側
へそれぞれ乗り上げた状態を示す断面図である。

【図４】本発明の一実施例のボール乗り上げ振れ角と高
さ変化量の関係を示すグラフである。

【図５】従来の第１の可動スクロールの自転阻止機構を
備えるスクロール型圧縮機の縦断面図である。

【図６】従来の第１の可動スクロールの自転阻止機構を
示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は横断面図を、それぞれ
示す。

【図７】従来の第１の可動スクロールの自転阻止機構の
要部の拡大断面図である。

【図８】従来の第２の可動スクロールの自転阻止機構の
要部の拡大断面図である。

【図９】従来の第３の可動スクロールの自転阻止機構の
要部の拡大断面図である。

【図１０】従来の第３の可動スクロールの自転阻止機構
の要部の説明である。

【符号の説明】

１０ｂ フロントハウジング １６ｂ 固定スクロールのうず巻き体 ２０ 可動スクロール ２０ａ 可動スクロールの端板 ２０ｂ 可動スクロールのうず巻き体 ２０ｃ 可動スクロールのボス ２１ ブッシュ ２２ ニードルベアリング ２４ 固定レース ２４ｃ 転走溝 ２４ｅ 凸部 ２４ｆ 外縁 ２５ 可動レース ２５ｃ 転走溝 ２５ｅ 凸部 ２６ ボール ２７ シール部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定スクロールに対して公転する可動ス
   クロールに固定された可動レースと、前記可動レースに
   対向する固定レースが、それぞれ前記可動スクロールの
   公転軌跡に沿う環状の複数の転走溝を有し、複数のボー
   ルがそれぞれ前記可動レースの前記複数の転走溝と前記
   固定レースの前記複数の転走溝の間で挾持されるスクロ
   ール型流体機械において、前記可動レースのボール軌道
   直径をＳ_a とし、前記固定レースのボール軌道直径をＳ
   _b とするとき、Ｓ_a ＜Ｓ_b であり、かつ、前記可動レー
   ス、前記複数のボール及び前記固定レースから構成され
   る前記可動スクロールの自転阻止機構は、（Ｓ_a ＋
   Ｓ_b ）／２の公転半径を有することを特徴とするスクロ
   ール型流体機械における可動スクロールの自転阻止機
   構。
2. 【請求項２】 固定スクロールに対して公転する可動ス
   クロールに固定された可動レースと、前記可動レースに
   対向する固定レースが、それぞれ前記可動スクロールの
   公転軌跡に沿う環状の複数の転走溝を有し、複数のボー
   ルがそれぞれ前記可動レースの前記複数の転走溝と前記
   固定レースの前記複数の転走溝の間で挾持されるスクロ
   ール型流体機械において、前記可動レースのボール軌道
   直径をＳ_a とし、前記固定レースのボール軌道直径をＳ
   _b とするとき、Ｓ_a ＞Ｓ_b であり、かつ、前記可動レー
   ス、前記複数のボール及び前記固定レースから構成され
   る前記可動スクロールの自転阻止機構は、（Ｓ_a ＋
   Ｓ_b ）／２の公転半径を有することを特徴とするスクロ
   ール型流体機械における可動スクロールの自転阻止機
   構。