JP2000356193A - スクロール式流体機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮室内で圧力変動が生じた場合でも、旋回
スクロールの挙動を常に安定できるようすると共に、全
体の構造の簡略化等を図る。 【解決手段】 ケーシング１内には軸方向に離間して固
定スクロール４Ａ，４Ｂを設ける。また、旋回軸２１を
偏心軸受１４Ａ，１４Ｂにより固定的に支持し、この旋
回軸２１の両端部に設けられた主スラスト受け２１Ａ，
２１Ｂを旋回スクロール２２Ａ，２２Ｂに当接させるこ
とにより、旋回スクロール２２Ａ，２２Ｂに作用するス
ラスト荷重を軸方向で相殺して支持する。そして、吐出
口３６Ａの通路面積を吐出口３６Ｂよりも小さく形成す
ることにより、圧縮室２６Ａ内の圧力を圧縮室２６Ｂよ
りも高い状態に保持する。これにより、旋回スクロール
２２Ａに作用するスラスト荷重を、旋回スクロール２２
Ｂに作用するスラスト荷重よりも大きくし、この大きく
なった分の荷重を支持枠３１Ａの補助スラスト受け３３
Ａ1 によって支持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気圧縮機、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、スクロール式流体機械は、ケー
シングと、該ケーシングに設けられた固定スクロール
と、前記ケーシングに回転可能に設けられた駆動軸と、
前記ケーシング内で該駆動軸の先端側に旋回可能に設け
られ、前記固定スクロールと軸方向で摺接する旋回スク
ロールと、該旋回スクロールと固定スクロールとの間に
画成された複数の圧縮室とを備えたものが知られてい
る。

【０００３】この種の従来技術によるスクロール式流体
機械は、外部から駆動軸を回転駆動し、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。

【０００４】また、他の従来技術では、第１，第２の固
定スクロールを軸方向に離間して対向配置すると共に、
該第１，第２の固定スクロール間には鏡板の両面側にそ
れぞれラップ部が設けられた旋回スクロールを旋回可能
に設け、この旋回スクロールの各ラップ部と各固定スク
ロールのラップ部との間でそれぞれ複数の圧縮室を画成
する構成としたものも知られている（特開平７−１０３
１５１号公報等）。

【０００５】この他の従来技術は、圧縮運転時に第１の
固定スクロールと旋回スクロールとの間の圧縮室内で発
生するスラスト荷重と第２の固定スクロールと旋回スク
ロールとの間の圧縮室内で発生するスラスト荷重とを互
いに相殺し、旋回スクロールの挙動の安定化等を図る構
成となっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した他
の従来技術によるスクロール式流体機械では、第１の固
定スクロールと旋回スクロールとの間の圧縮室内で発生
するスラスト荷重（以下、スラスト荷重Ｆ1 という）
と、第２の固定スクロールと旋回スクロールとの間の圧
縮室内で発生するスラスト荷重（以下、スラスト荷重Ｆ
2 という）とを互いに軸方向で相殺する構成となってい
る。

【０００７】しかし、圧縮運転時に第１の固定スクロー
ル側の圧縮室内、第２の固定スクロール側の圧縮室内に
はそれぞれ圧力変動が生じるため、前記スラスト荷重Ｆ
1 ，Ｆ2 を互いに完全にバランスさせることは難しいの
が実状である。

【０００８】そして、このようにスラスト荷重Ｆ1 ，Ｆ
2 のバランスの安定性が悪くなると、旋回スクロールが
第１，第２の固定スクロール間で軸方向に振動し、旋回
時の挙動が不安定になるという問題がある。

【０００９】また、このような旋回スクロールの振動を
最小限に抑えるために、例えば旋回スクロールの鏡板両
面側にそれぞれスラスト受けを設け、該各スラスト受け
によって前記スラスト荷重Ｆ1 ，Ｆ2 をそれぞれ支持す
る方法も考えられる。

【００１０】しかし、この場合にはスラスト受けが２個
必要になり、これらのスラスト受けによって、流体機械
の構造の複雑化、大型化等を招き、全体の製作コスト等
が高くつくという問題がある。

【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、圧縮運転時に圧縮室内で圧力変動が生じ
た場合でも、旋回スクロールの挙動を常に安定させるこ
とができると共に、構造の簡略化、製作コストの低減化
等を図ることが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
ために請求項１の発明によるスクロール式流体機械は、
ケーシングと該ケーシングの軸線上に位置して該ケーシ
ングの両端側に固定的に設けられ鏡板に渦巻状のラップ
部が立設された第１，第２の固定スクロールとからなる
固定側部材と、該第１，第２の固定スクロール間に位置
して前記ケーシング内に設けられ、ロータとステータと
が前記ケーシングの軸線と同一方向となるように配置さ
れた電動機と、該電動機と前記第１，第２の固定スクロ
ールとの間に位置して外周側が前記ケーシングに固定的
に設けられた外輪、該外輪の内周側に回転可能に設けら
れ内周側が外輪の軸線に対して径方向に偏心した偏心軸
線を有する中輪および該中輪の内周側に回転可能に設け
られ前記偏心軸線を中心として回転可能な内輪からなる
第１，第２の偏心軸受と、前記電動機のロータを挟んで
該各偏心軸受の中輪間に位置して設けられた中空軸体か
らなり前記ロータによって前記中輪と一体に回転する回
転軸と、該回転軸内を前記偏心軸線上に遊嵌して設けら
れ、前記各偏心軸受の内輪内周側に固定的に支持されて
前記各内輪と一体に旋回運動すると共に、軸方向の両端
側で前記第１，第２の旋回スクロールに作用するスラス
ト荷重を相殺して支持する旋回軸と、前記第１，第２の
固定スクロールと対面して該旋回軸の両端側に固定的に
設けられ、鏡板に前記第１，第２の旋回スクロールのラ
ップ部と重なり合って複数の圧縮室を画成するラップ部
が立設された第１，第２の旋回スクロールと、該第１，
第２の旋回スクロールのうち少なくともいずれか一方の
旋回スクロールと前記固定側部材との間に設けられ、該
旋回スクロールの自転を防止する自転防止機構とを備
え、前記第１の旋回スクロールに作用するスラスト荷重
を第２の旋回スクロールに作用するスラスト荷重に比較
して大となるように設定し、前記ケーシングの内周側に
は、前記第１の旋回スクロールの背面側に位置して該第
１の旋回スクロールに作用するスラスト荷重を前記旋回
軸と共に支持するための補助スラスト受けを設ける構成
としている。

【００１３】このように構成したことにより、電動機を
作動してロータを回転すると、該ロータによって回転軸
は回転運動を行い、このときに偏心軸受の中輪は外輪の
内周側で回転軸と一体に回転運動を行う。そして、偏心
軸受の中輪は、内周側が外輪の軸線に対して径方向に偏
心した偏心軸線を有し、この中輪の内周側には前記偏心
軸線を中心として回転する内輪を設けているから、前述
の如く中輪が回転することにより、旋回軸は内輪と一体
に旋回運動を行い、第１，第２の旋回スクロールをそれ
ぞれ自転防止機構によって回転が防止された状態で旋回
させることができる。

【００１４】従って、ケーシングに固定的に設けられた
第１，第２の固定スクロールに対して第１，第２の旋回
スクロールが旋回運動すると、複数の圧縮室に吸込まれ
た流体は徐々に圧縮される。

【００１５】また、このような圧縮運転時には第１の旋
回スクロールに作用するスラスト荷重と第２の旋回スク
ロールに作用するスラスト荷重とを、旋回軸によって相
殺して支持することができる。

【００１６】ここで、第１の旋回スクロールに作用する
スラスト荷重は、第２の旋回スクロールに作用するスラ
スト荷重よりも大きく設定されているから、第１の旋回
スクロールに作用するスラスト荷重の一部をこの背面側
に設けられた補助スラスト受けによって支持することが
できる。これにより、圧縮室内に小さな圧力変動等が生
じた場合でも、第１の旋回スクロールを補助スラスト受
けに常に押付けることができ、各旋回スクロールの両方
を１個の補助スラスト受けによって軸方向に位置決めし
た状態で安定して旋回させることができる。

【００１７】また、請求項２の発明は、ケーシングには
第１，第２の固定スクロールのラップ部内周側にそれぞ
れ位置して第１，第２の吐出口を設け、該第１の吐出口
の通路抵抗は前記第２の吐出口の通路抵抗に比較して大
となるように設定している。

【００１８】これにより、圧縮運転時に第１の吐出口の
通路抵抗を、第２の吐出口の通路抵抗に比較して大きく
できるから、第１の固定スクロールと第１の旋回スクロ
ールとの間の圧縮室内の圧力を、第１の固定スクロール
と第１の旋回スクロールとの間の圧縮室内の圧力よりも
高い状態に保持することができる。この結果、第１の旋
回スクロールに作用するスラスト荷重は、第２の旋回ス
クロールに作用するスラスト荷重よりも大きくすること
ができる。

【００１９】また、請求項３の発明は、ケーシングには
第１，第２の固定スクロールのラップ部外周側にそれぞ
れ位置して第１，第２の吸込口を設け、該第１の吸込口
の通路抵抗は、前記第２の吸込口の通路抵抗に比較して
小となるように設定している。この場合でも、請求項３
の発明と同様に第１の固定スクロールと第１の旋回スク
ロールとの間の圧縮室内の圧力を、第１の固定スクロー
ルと第１の旋回スクロールとの間の圧縮室内の圧力より
も高い状態に保持することができる。

【００２０】次に、請求項４の発明は、第１の固定スク
ロールまたは第１の旋回スクロールは、ラップ部の最内
周端から最外周端に亘る渦巻き角度を、第２の固定スク
ロールまたは第２の旋回スクロールに比較して当該最内
周端側で大きく形成している。これにより、第１の固定
スクロールと第１の旋回スクロールとの間の最内周側の
圧縮室内の圧力を、第２の固定スクロールと第２の旋回
スクロールとの間の最内周側の圧縮室内よりも高い状態
に保持することができる。

【００２１】請求項５の発明は、第１の固定スクロール
または第１の旋回スクロールは、ラップ部の最内周端か
ら最外周端に亘る渦巻き角度を前記第２の固定スクロー
ルまたは第２の旋回スクロールに比較して当該最外周端
側で大きく形成している。これにより、第１の固定スク
ロールと第１の旋回スクロールとの間の最内周側の圧縮
室内の圧力を、第２の固定スクロールと第２の旋回スク
ロールとの間の最内周側での圧縮室内よりも高い状態に
保持することができる。

【００２２】次に、請求項６の発明は、第１，第２の固
定スクロールはケーシング内に軸方向に移動可能に設
け、前記第１，第２の固定スクロールの鏡板背面側には
それぞれ前記ケーシングとの間に位置して圧縮室内の中
間圧が導かれる第１，第２の圧力室を設け、該第１の圧
力室に導かれる中間圧は第２の圧力室内に導かれる中間
圧よりも大となるように設定している。これにより第１
の旋回スクロールを第１の圧力室に導かれる中間圧によ
り補助スラスト受けに押付けることができる。

【００２３】また、請求項７の発明は、第１の旋回スク
ロールの鏡板と補助スラスト受けとの対向面のうちいず
れか一方の対向面側には磁性体を設け、他方の対向面側
には該磁性体と対応した位置に前記旋回スクロールを吸
引する磁石を設ける構成としている。これにより第１の
旋回スクロールを磁性体および磁石によって補助スラス
ト受け側に吸引して、該補助スラスト受けに安定して押
付けることができる。

【００２４】一方、請求項８の発明は、電動機はステー
タをロータに対して第２の旋回スクロール側寄りに一定
寸法だけ偏心させ、またはロータをステータに対して第
１の旋回スクロール側に僅かに偏心させてなる。これに
よりロータとステータとの間に作用する磁気吸引力によ
って、第１の旋回スクロールを補助スラスト受け側に押
付けることができる。

【００２５】さらに、請求項９の発明は、第１の固定ス
クロールと第１の旋回スクロールとによって第１の圧縮
機構を構成し、第２の固定スクロールと第２の旋回スク
ロールとによって第２の圧縮機構を構成し、該第２の圧
縮機構の吐出口は前記第１の圧縮機構の吸込口に接続す
る構成としている。この場合でも、第１の旋回スクロー
ル側の圧縮室内の圧力を、請求項１の発明と同様に第１
の旋回スクロール側の圧縮室よりも常に高い状態に保持
することができる。

【００２６】また、請求項１０の発明のように、第１の
固定スクロールと第１の旋回スクロールとからなる第１
の圧縮機構を流体圧縮機として構成すると共に、第２の
固定スクロールと第２の旋回スクロールとからなる第２
の圧縮機構を真空ポンプとして構成した場合でも、第１
の旋回スクロール側の圧縮室内の圧力を、請求項１の発
明と同様に第１の旋回スクロール側の圧縮室よりも常に
高い状態に保持することができる。

【００２７】さらに、請求項１１の発明は、第１の固定
スクロールはケーシング内に軸方向に移動可能に設け、
第１の固定スクロールの背面側にはケーシングとの間に
位置して前記第１の固定スクロールを第１の旋回スクロ
ール側に向けて常時付勢するための付勢手段を設けてい
る。これにより第１の旋回スクロールを付勢手段による
付勢力によって補助スラスト受けに向けて押付けること
ができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
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、添付図面に従って詳細に説明する。

【００２９】まず、図１ないし図７は本発明の第１の実
施の形態を示し、１は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で、該ケーシング１は、図１
に示す如く軸線Ｏ1 −Ｏ1 を有する筒部２と、該筒部２
の両端側を施蓋する左，右の蓋部３Ａ，３Ｂとによって
構成されている。そして、ケーシング１は、後述の固定
スクロール４Ａ，４Ｂと共に固定側部材を構成するもの
である。

【００３０】４Ａ，４Ｂは第１、第２の固定スクロール
で、該第１，第２の固定スクロール４Ａ，４Ｂは、ケー
シング１の軸方向両側に位置して筒部２の内周側に軸方
向に僅かに可動に設けられている。

【００３１】そして、第１，第２の固定スクロール４
Ａ，４Ｂのうち、該第１の固定スクロール４Ａは、図１
に示す如く略円板状に形成され、中心がケーシング１の
軸線Ｏ1 −Ｏ1 と一致するように配設された鏡板５Ａ
と、該鏡板５Ａの表面に立設された渦巻状のラップ部６
Ａと、鏡板５Ａの外周側から該ラップ部６Ａとは逆向き
に軸方向に突出し、筒部２の内周側に嵌合して固定的に
設けられた嵌合筒部７Ａと、該嵌合筒部７Ａと鏡板５Ａ
との角隅部に形成され後述のＯリング２９Ａが嵌着され
るＯリング嵌着溝８Ａとによって構成されている。ま
た、第２の固定スクロール４Ｂについても、鏡板５Ｂ、
ラップ部６Ｂおよび嵌合筒部７Ｂ、Ｏリング嵌着溝８Ｂ
によって構成されている。

【００３２】９は固定スクロール４Ａ，４Ｂ間に位置し
てケーシング１内の中間部に設けられた電動機で、該電
動機９は、ケーシング１の内周側に固定的に設けられた
コイル１０を有するステータ１１と、該ステータ１１の
内周側に該ステータ１１によって回転するように配設さ
れたコイル１２を有するロータ１３とによって構成され
ている。そして、ステータ１１の軸線とロータ１３の軸
線はケーシング１の軸線Ｏ1 −Ｏ1 と同一軸線上に配置
されている。

【００３３】１４Ａ，１４Ｂは固定スクロール４Ａと電
動機９との間にそれぞれ位置して後述する支持枠３１
Ａ，３１Ｂの内周側に設けられた第１，第２の偏心軸受
で、該第１の偏心軸受１４Ａは、図２ないし図５に示す
如く、外輪１５Ａと、該外輪１５Ａの内周側に複数の針
状ころ１６Ａによって回転可能に設けられた中輪１７Ａ
と、該中輪１７Ａの内周側に複数の針状ころ１８Ａによ
って回転可能に設けられた内輪１９Ａ等とによって構成
されている。

【００３４】ここで、外輪１５Ａは、外周側が後述する
支持枠３１Ａの取付筒部３２Ａ内周側に圧入して取付け
られている。これにより、外輪１５Ａの内周側の軸線と
外周側の軸線とは、共に軸線Ｏ1 −Ｏ1 と一致して配置
される。

【００３５】また、中輪１７Ａは、針状ころ１６Ａによ
って外輪１５Ａの内周側に位置決めされている。これに
より中輪１７Ａの外周側は外輪１５Ａの軸線Ｏ1 −Ｏ1
上に配置され、この軸線Ｏ1 −Ｏ1 を中心に回転する構
成となっている。

【００３６】これに対し、中輪１７Ａの内周側は、内輪
１９Ａが収容される部位が収容穴１７Ａ1 となり、該収
容穴１７Ａ1 は外輪１５Ａの軸線Ｏ1 −Ｏ1 に対して径
方向に一定寸法δだけ偏心した偏心軸線Ｏ2 −Ｏ2 を有
している。また、この中輪１７Ａの内周側には後述の回
転軸２０が取付けられる取付段部１７Ａ2 が形成され、
該取付段部１７Ａ2 は軸線Ｏ1 −Ｏ1 と同軸線上に配置
されている。

【００３７】さらに、内輪１９Ａは、針状ころ１８Ａに
よって中輪１７Ａの内周側に位置決めされている。これ
により内輪１９Ａは、内周側と外周側とが共に偏心軸線
Ｏ2−Ｏ2 上に配置され、この偏心軸線Ｏ2 −Ｏ2 を中
心に回転する構成となっている。

【００３８】かくして、偏心軸受１４Ａは、回転軸２０
によって中輪１７Ａが外輪１５Ａに対して回転すること
により、内輪１９Ａが軸線Ｏ1 −Ｏ1 を中心として寸法
δの旋回半径をもった旋回運動を行う構成となってい
る。

【００３９】また、第２の偏心軸受１４Ｂについても、
外輪１５Ｂ、針状ころ１６Ｂ、中輪１７Ｂ、針状ころ１
８Ｂおよび内輪１９Ｂによって構成され、中輪１７Ｂに
は収容穴１７Ｂ1 と取付段部１７Ｂ2 とが設けられてい
る。

【００４０】２０は電動機９のロータ１３を挟んで偏心
軸受１４Ａ，１４Ｂの中輪１７Ａ，１７Ｂ間に位置して
設けられた回転軸で、該回転軸２０は、中空軸体として
形成され、電動機９のロータ１３内周側に挿嵌されて固
定的に設けられている。そして、回転軸２０は、両端側
がそれぞれ中輪１７Ａ，１７Ｂの取付段部１７Ａ2 ，１
７Ｂ2 に固着され、ロータ１３と一体となって回転する
ことにより中輪１７Ａ，１７Ｂを回転させるものであ
る。

【００４１】ここで、回転軸２０は、図１に示す如く、
外周側が外輪１５Ａ，１５Ｂの軸線Ｏ1 −Ｏ1 上に配置
されるのに対し、内周側は中輪１７Ａ，１７Ｂの偏心軸
線Ｏ2 −Ｏ2 上に配置されている。このため、回転軸２
０は、図６、図７に示すように軸線Ｏ1 −Ｏ1 を挟んで
偏心軸線Ｏ2 −Ｏ2 側とは反対側の部位の肉厚を寸法ｄ
1 とし、偏心軸線Ｏ2 −Ｏ2 側の肉厚を寸法ｄ2 とする
と、ｄ1 ＞ｄ2 の関係に設定される。

【００４２】２１は回転軸２０内を遊嵌して設けられ、
偏心軸受１４Ａ，１４Ｂの内輪１９Ａ，１９Ｂに固定的
に支持された旋回軸で、該旋回軸２１は、偏心軸線Ｏ2
−Ｏ2 上に配置され、その両端側はそれぞれ内輪１９
Ａ，１９Ｂの内周側に挿嵌されて固着されている。そし
て、旋回軸２１は、内輪１９Ａ，１９Ｂと一体となって
旋回運動することにより、旋回軸２１の両端側に設けら
れた後述の旋回スクロール２２Ａ，２２Ｂを旋回させる
ものである。

【００４３】また、旋回軸２１は、その両端部が主スラ
スト受け２１Ａ，２１Ｂとなってそれぞれ旋回スクロー
ル２２Ａ，２２Ｂの鏡板２３Ａ，２３Ｂに当接してい
る。このため、主スラスト受け２１Ａ，２１Ｂは、後述
する旋回スクロール２２Ａに作用するスラスト荷重Ｆ1
，旋回スクロール２２Ｂに作用するスラスト荷重Ｆ2
を軸方向に相殺して支持し、旋回スクロール２２Ａ，２
２Ｂを軸方向に対して位置決めするスペーサとして構成
される。

【００４４】２２Ａ，２２Ｂは固定スクロール４Ａ，４
Ｂと対面して旋回軸２１の軸方向両端側にそれぞれ固定
的に設けられた第１，第２の旋回スクロールで、該第１
の旋回スクロール２２Ａは、円板状に形成された鏡板２
３Ａと、該鏡板２３Ａの表面側から軸方向に立設された
渦巻状のラップ部２４Ａとによって構成されている。

【００４５】また、旋回スクロール２２Ａの鏡板２３Ａ
には、その背面側の中央に筒状突起２５Ａが突設され、
該筒状突起２５Ａは旋回軸２１の内周に嵌合して固着さ
れている。これにより旋回スクロール２２Ａは旋回軸２
１と一体となって寸法δの旋回半径をもった旋回運動を
行う。そして、旋回スクロール２２Ａのラップ部２４Ａ
は、固定スクロール４Ａのラップ部６Ａに対し例えば１
８０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６Ａ，２４Ａ間には複数の圧縮室２６Ａ，２６
Ａ，…が画成される。

【００４６】そして、スクロール式空気圧縮機の運転時
には、後述の吸込口３５Ａから外周側の圧縮室２６Ａ内
に空気を吸込みつつ、この空気を旋回スクロール２２Ａ
が旋回運動する間に各圧縮室２６Ａ内で順次圧縮し、最
後に中心側の圧縮室２６Ａから後述の吐出口３６Ａを介
して外部に圧縮空気を吐出する。

【００４７】また、第２の旋回スクロール２２Ｂについ
ても、鏡板２３Ｂ、ラップ部２４Ｂおよび筒状突起２５
Ｂによって構成され、固定スクロール４Ｂとの間には複
数の圧縮室２６Ｂが画成される。

【００４８】２７Ａ，２７Ｂは固定スクロール４Ａ，４
Ｂの鏡板５Ａ，５Ｂにそれぞれ穿設された第１，第２の
背圧孔で、該第１の背圧孔２７Ａは、各圧縮室２６Ａの
うち吸込口３５Ａ側となる最外周側の圧縮室２６Ａと吐
出口３６Ａ側となる最内周側の圧縮室２６Ａとの間の中
間の圧縮室２６Ａ内に連通し、該圧縮室２６Ａ内の中間
圧を背圧として後述の圧力室２８Ａ内に導くものであ
る。また、第２の背圧孔２７Ｂについても背圧孔２７Ａ
と同様に構成されている。

【００４９】２８Ａ，２８Ｂはケーシング１の蓋部３
Ａ，３Ｂと固定スクロール４Ａ，４Ｂの鏡板５Ａ，５Ｂ
との間にそれぞれ形成された第１，第２の圧力室で、該
第１の圧力室２８Ａは、圧縮室２６Ａ内の中間圧を背圧
孔２７Ａを介して鏡板５Ａの背面側に導き、この中間圧
によって固定スクロール４Ａを旋回スクロール２２Ａ側
へと軸方向に押圧する構成となっている。また、第２の
圧力室２８Ｂについても、圧力室２８Ａと同様に構成さ
れている。

【００５０】２９Ａ，２９Ｂはケーシング１と固定スク
ロール４Ａ，４Ｂの鏡板５Ａ，５Ｂ外周側との間にそれ
ぞれ設けられたＯリングで、これらのＯリング２９Ａ，
２９Ｂは、最外周側の圧縮室２６Ａ，２６Ｂと圧力室２
８Ａ，２８Ｂとの間を気密にシールするものである。

【００５１】３０Ａ，３０Ｂは固定スクロール４Ａ，４
Ｂの鏡板５Ａ，５Ｂ中心側と後述する吐出口３６Ａ，３
６Ｂとの間にそれぞれ設けられたＯリングで、これらの
Ｏリング３０Ａ，３０Ｂは、最内周側の圧縮室２６Ａ，
２６Ｂと圧力室２８Ａ，２８Ｂとの間を気密にシールす
るものである。

【００５２】３１Ａ，３１Ｂは固定スクロール４Ａ，４
Ｂと電動機９との間に位置してケーシング１の内周側に
設けられた第１，第２の支持枠を示し、該第１の支持枠
３１Ａは、ケーシング１の筒部２内周側に固着して取付
けられた取付筒部３２Ａと、後述する旋回スクロール２
２Ａの鏡板２３Ａ背面側に位置して該取付筒部３２Ａか
ら径方向内側に突出して設けられた環状の支持部３３Ａ
とによって構成されている。

【００５３】そして、支持枠３１Ａの支持部３３Ａは、
その端面が旋回スクロール２２Ａの鏡板２３Ａに摺接
し、該旋回スクロール２２Ａに作用する後述のスラスト
荷重Ｆ1 を旋回軸２１と共に支持する補助スラスト受け
３３Ａ1 を構成している。また、この支持部３３Ａには
後述するオルダムリング３４Ａのリング溝が形成され、
該オルダムリング３４Ａを摺動可能に支持する構成とな
っている。

【００５４】また、第２の支持枠３１Ｂについても、取
付筒部３２Ｂと支持部３３Ｂとによって支持枠３１Ａと
ほぼ同様に構成されている。しかし、後述するように旋
回スクロール２２Ａに作用するスラスト荷重Ｆ1 は旋回
スクロール２２Ｂに作用するスラスト荷重Ｆ2 よりも大
きくなるため、この支持枠３１Ｂには、スラスト荷重Ｆ
2 が作用することはない。

【００５５】このため、支持枠３１Ｂの支持部３３Ｂに
は、後述した支持枠３１Ａの支持部３３Ａのように補助
スラスト受け３３Ａ1 は存在せず、図３に示すように旋
回スクロール２２Ｂの鏡板２３Ｂとの間に微小隙間Ｓが
確保され、該旋回スクロール２２Ｂに対して非接触の状
態におかれている。

【００５６】３４Ａ，３４Ｂは支持枠３１Ａ，３１Ｂと
旋回スクロール２２Ａ，２２Ｂとの間にそれぞれ設けら
れた自転防止機構としての第１，第２のオルダムリング
で、該第１のオルダムリング３４Ａは、旋回スクロール
２２Ａの鏡板２３Ａと支持枠３１Ａの支持部３３Ａとの
間で直交する２軸方向にガイドされることにより、旋回
スクロール２２Ａの自転を防止する構成となっている。
また、第２のオルダムリング３４Ｂについても、オルダ
ムリング３４Ａと同様に構成されている。

【００５７】３５Ａ，３５Ｂは固定スクロール４Ａ，４
Ｂのラップ部６Ａ，６Ｂ外周側にそれぞれ位置してケー
シング１の筒部２に設けられた第１，第２の吸込口で、
該第１の吸込口３５Ａは、最外周側の圧縮室２６Ａ内に
開口し、外部の空気をこの圧縮室２６Ａ内に導くもので
ある。また、第２の吸込口３５Ｂについても、吸込口３
５Ａと同様に構成されている。

【００５８】３６Ａ，３６Ｂは固定スクロール４Ａ，４
Ｂのラップ部６Ａ，６Ｂ中心側にそれぞれ位置してケー
シング１の蓋部３Ａ，３Ｂに設けられた第１，第２の吐
出口で、該第１の吐出口３６Ａは、最内周側の圧縮室２
６Ａ内に開口し、圧縮室２６Ａで圧縮された圧縮空気を
外部に吐出させるものである。また、第２の吐出口３６
Ｂについても、吐出口３６Ａとほぼ同様に構成されてい
る。

【００５９】ここで、吐出口３６Ａの通路面積Ｓ1 は、
図２、図３に示すように吐出口３６Ｂの通路面積Ｓ2 よ
りも小さく（Ｓ1 ＜Ｓ2 ）設定されている。このため、
吐出口３６Ａ内を圧縮空気が流れるときの通路抵抗は、
吐出口３６Ｂ内を圧縮空気が流れるときの流路抵抗より
も大きくなる。

【００６０】これにより第１の旋回スクロール２２Ａに
作用するスラスト荷重Ｆ1 （図２参照）は、後述する理
由によって第２の旋回スクロール２２Ｂに作用するスラ
スト荷重Ｆ2 （図３参照）に比較して大きくなるように
設定されている。

【００６１】本実施の形態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。

【００６２】まず、電動モータによって電動機９のロー
タ１３を回転すると、該ロータ１３と一体となった回転
軸２０は回転運動を行い、このときに回転軸２０の両端
側に設けた２個の偏心軸受１４Ａ，１４Ｂの中輪１７
Ａ，１７Ｂは、それぞれ外輪１５Ａ，１５Ｂの内周側で
回転軸２０と一体に回転運動を行う。

【００６３】ここで、偏心軸受１４Ａ，１４Ｂの中輪１
７Ａ，１７Ｂは、外輪１５Ａ，１５Ｂの軸線Ｏ1 −Ｏ1
に対して径方向に寸法δだけ偏心した偏心軸線Ｏ2 −Ｏ
2 を有するから、中輪１７Ａ，１７Ｂが上述の如く外輪
１５Ａ，１５Ｂに対して軸線Ｏ1 −Ｏ1 を中心に回転す
ることにより、中輪１７Ａ，１７Ｂの内周側に設けた内
輪１９Ａ，１９Ｂは、軸線Ｏ1 −Ｏ1 を中心として寸法
δの旋回半径をもった旋回運動を行い、この内輪１９
Ａ，１９Ｂと一体となった旋回軸２１によって旋回スク
ロール２２Ａ，２２Ｂをそれぞれ旋回させる。

【００６４】そして、このように旋回スクロール２２
Ａ，２２Ｂが旋回するときには、旋回スクロール２２
Ａ，２２Ｂはオルダムリング３４Ａ，３４Ｂによって自
転が防止され、公転のみを行う。

【００６５】この結果、固定スクロール４Ａと旋回スク
ロール２２Ａとの間に画成された各圧縮室２６Ａはそれ
ぞれ連続的に縮小し、これにより固定スクロール４Ａの
吸込口３５Ａから吸込んだ外気を各圧縮室２６Ａで順次
圧縮しつつ、この圧縮空気を固定スクロール４Ａの吐出
口３６Ａから外部の空気タンク（図示せず）等に貯留さ
せる。

【００６６】また、固定スクロール４Ｂと旋回スクロー
ル２２Ｂとの間に画成された各圧縮室２６Ｂについて
も、それぞれが連続的に縮小することにより、固定スク
ロール４Ｂの吸込口３５Ｂから吸込んだ外気を各圧縮室
２６Ｂで順次圧縮しつつ、この圧縮空気を固定スクロー
ル４Ｂの吐出口３６Ｂから前記空気タンク等に貯留させ
る。

【００６７】また、本実施の形態では、旋回軸２１の主
スラスト受け２１Ａ，２１Ｂを第１，第２の旋回スクロ
ール２２Ａ，２２Ｂの背面側に当接させる構成としたか
ら、圧縮運転時に旋回スクロール２２Ａに作用するスラ
スト荷重Ｆ1 と旋回スクロール２２Ｂに作用するスラス
ト荷重Ｆ2 とを、旋回軸２１によって軸方向で互いに相
殺して支持することができ、旋回スクロール２２Ａ，２
２Ｂの挙動の安定化を図ることができる。

【００６８】しかし、本実施の形態では、第１の吐出口
３６Ａの通路面積Ｓ1 を、第２の吐出口３６Ｂの通路面
積Ｓ2 よりも小さく（Ｓ1 ＜Ｓ2 ）形成することによ
り、吐出口３６Ａ内を流れる圧縮空気の通路抵抗を、吐
出口３６Ｂ内を流れる圧縮空気の通路抵抗よりも大きく
したから、該圧縮室２６Ａ内の圧力を圧縮室２６Ｂの圧
力よりも常に高い状態に保持することができる。

【００６９】これにより、第１の旋回スクロール２２Ａ
に作用するスラスト荷重Ｆ1 は、第２の旋回スクロール
２２Ｂに作用するスラスト荷重Ｆ2 よりも大きく設定さ
れるから、第１の旋回スクロール２２Ａは図１中の矢示
Ａ方向に動こうとする。しかし、支持枠３１Ａの支持部
３３Ａには、補助スラスト受け３３Ａ1 が設けられてい
るから、第１の旋回スクロール２２Ａの鏡板２３Ａ背面
側は、この補助スラスト受け３３Ａ1 に当接することが
できる。

【００７０】かくして、本実施の形態では、第１，第２
の旋回スクロール２２Ａ，２２Ｂに作用するスラスト荷
重Ｆ1 ，Ｆ2 は、旋回軸２１によって互いに相殺され、
かつ第１の旋回スクロール２２Ａに作用するスラスト荷
重Ｆ1 は第２の旋回スクロール２２Ｂに作用するスラス
ト荷重Ｆ2 よりも僅かに大きく、この僅かに大きなスラ
スト荷重Ｆ1 は、支持部３３Ａの補助スラスト受け３３
Ａ1 によって支持されている。

【００７１】このため、圧縮運転時に例え圧縮室２６
Ａ，２６Ｂ内で小さな圧力変動が生じたとしても、第１
の旋回スクロール２２Ａを第１の支持枠３１Ａに比較的
小さな力をもって常に押付けることができ、支持枠３１
Ａによって旋回スクロール２２Ａ，２２Ｂを軸方向に位
置決めした状態で保持することができる。そして、該旋
回スクロール２２Ａ，２２Ｂの軸方向に対する振動を抑
えて、挙動の安定化を一層図ることができる。

【００７２】また、前述の如く１個の支持枠３１Ａのみ
によって旋回スクロール２２Ａ，２２Ｂの両方を位置決
めできるから、第２の旋回スクロール２２Ｂに作用する
スラスト荷重Ｆ2 が第２の支持枠３１Ｂに伝わるのを遮
断することができる。これにより支持枠３１Ｂの材料強
度を支持枠３１Ａよりもさらに低く抑えて、該支持枠３
１Ｂの製作コスト等を一層低減することができる。

【００７３】一方、偏心軸受１４Ａ，１４Ｂによって旋
回軸２１の両端側を軸支することにより、この旋回軸２
１の両端側に一体に設けた旋回スクロール２２Ａ，２２
Ｂを旋回させる構成としたから、旋回軸２１の両端側に
は、旋回スクロール２２Ａ，２２Ｂを旋回運動させるた
めに、例えばクランク軸を追加して設ける必要をなくす
ことができ、これによって装置全体を軸方向に小型化し
て形成することができる。

【００７４】さらに、中空軸体からなる回転軸２０は、
旋回スクロール２２Ａ，２２Ｂの偏心方向とは反対側の
部位を肉厚に形成したから、旋回スクロール２２Ａ，２
２Ｂの旋回運動に対するバランスをこの回転軸２０によ
ってとることができる。これにより回転軸２０にはバラ
ンスウエイト等の機構を特別に設ける必要がなくなり、
全体の部品点数を削減でき、装置全体の構造を簡略化す
ることができる。

【００７５】さらにまた、固定スクロール４Ａ，４Ｂの
背面側に圧力室２８Ａ，２８Ｂを設け、この圧力室２８
Ａ，２８Ｂには背圧孔２７Ａ，２７Ｂを介して圧縮室２
６Ａ，２６Ｂ内の中間圧を導く構成としたから、固定ス
クロール４Ａ，４Ｂを旋回スクロール２２Ａ，２２Ｂの
鏡板２３Ａ，２３Ｂ側に向けて押圧し続けることがで
き、ラップ部６Ａ，６Ｂの先端と相手方の鏡板２３Ａ，
２３Ｂの表面との間でスラスト方向のギャップが変化す
るのを抑えることができ、圧縮効率を高めることができ
る。

【００７６】次に、図８は本発明の第２の実施の形態を
示し、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一
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。

【００７７】然るに、本実施の形態の特徴は、ケーシン
グ１には、第１の実施の形態で述べた第１，第２の吸込
口３５Ａ，３５Ｂに替えて第１，第２の吸込口４１Ａ，
４１Ｂを設け、該第１の吸込口４１Ａの通路面積を第２
の吸込口４１Ｂの通路面積よりも大きく形成すると共
に、第１，第２の吐出口４２Ａ，４２Ｂを、互いに同一
の通路面積をもって形成したことにある。

【００７８】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、吸込口４１Ａ内の通路抵抗を吸込口４１Ｂの
流路抵抗に比較して小さくできるから、第１の旋回スク
ロール２２Ａ側の圧縮室２６Ａ内の圧力を、第２の旋回
スクロール２２Ｂ側の圧縮室２６Ｂよりも常に高い状態
に保持することができ、第１の旋回スクロール２２Ａを
支持枠３１Ａの補助スラスト受け３３Ａ1 に押付けるこ
とができ、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得
ることができる。

【００７９】次に、図９は本発明の第３の実施の形態を
示し、本実施の形態の特徴は、第１，吐出口を廃止する
と共に、第１，第２の旋回スクロールの鏡板中心部には
旋回軸の内部と連通する第１，第２の連通孔をそれぞれ
形成すると共に、第１の連通孔の通路面積を第２の吐出
口よりも小さく形成したことにある。

【００８０】なお、本実施の形態では、前記第１の実施
の形態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。

【００８１】５１Ａ，５１Ｂはケーシング１内に設けら
れた本実施の形態で用いる第１，第２の固定スクロール
で、該第１の固定スクロール５１Ａは、第１の実施の形
態による固定スクロール４Ａとほぼ同様に、略円板状の
鏡板５２Ａと、該鏡板５２Ａの表面に立設された渦巻状
のラップ部５３Ａと、鏡板５２Ａの外周側に設けられた
嵌合筒部５４Ａとによって構成されている。しかし、固
定スクロール５１Ａには、第１の実施の形態による吐出
口３６Ａが廃止されている点で異なる。

【００８２】また、第２の固定スクロール５１Ｂは、鏡
板５２Ｂ、ラップ部５３Ｂおよび嵌合筒部５４Ｂによっ
て構成されているものの、第１の固定スクロール５１Ａ
と異なり、該固定スクロール５１Ｂには吐出口３６Ｂが
設けられている点で異なる。

【００８３】５５Ａ，５５Ｂは固定スクロール５１Ａ，
５１Ｂの鏡板５２Ａ，５２Ｂ中心部に設けられた第１，
第２の連通孔で、これらの連通孔５５Ａ，５５Ｂは、固
定スクロール５１Ａ側の圧縮室２６Ａと固定スクロール
５１Ｂ側の圧縮室２６Ｂとを旋回軸２１の内部を通じて
互いに連通させるものである。

【００８４】このため、圧縮室２６Ａからの圧縮空気
は、連通孔５５Ａ，５５Ｂ、旋回軸２１を介して圧縮室
２６Ｂ側に導かれ、この圧縮室２６Ｂによって圧縮され
た圧縮空気と一緒に吐出口３６Ｂから外部に向けて吐出
される。ここで、連通孔５５Ａの通路面積は、第２の吐
出口３６Ｂよりも小さく形成されている。

【００８５】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、圧縮運転時に圧縮室２６Ａからの圧縮空気が
連通孔５５Ａを流れるときの通路抵抗を、圧縮室２６Ｂ
からの圧縮空気が吐出口３６Ｂ内を流れるときの通路抵
抗よりも大きくでき、第１の旋回スクロール２２Ａを支
持枠３１Ａの補助スラスト受け３３Ａ1 に押付けること
ができ、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得る
ことができる。

【００８６】次に、図１０，図１１は本発明の第４の実
施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、第１の固定ス
クロール、第１の旋回スクロールは、それぞれのラップ
部の最内周端から最外周端に亘る渦巻き角度を、第２の
固定スクロール、第２の旋回スクロールに比較して当該
最外周端側で大きく形成したことにある。

【００８７】なお、本実施の形態では、前記第１の実施
の形態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。

【００８８】図中、６１Ａ，６１Ｂは本実施の形態に用
いる第１，第２の固定スクロールで、該第１の固定スク
ロール６１Ａは、前記第１の実施の形態による固定スク
ロール４Ａとほぼ同様に、鏡板６２Ａおよびラップ部６
３Ａ等によって構成されている。また、第２の固定スク
ロール６１Ｂについても鏡板６２Ｂおよびラップ部６３
Ｂ等によって構成されている。

【００８９】ここで、第１の固定スクロール６１Ａのラ
ップ部６３Ａは、最内周端から最外周端に亘る渦巻き角
度が、第２の固定スクロール６１Ｂのラップ部６３Ｂに
比較して、当該最内周端側で図１１中に示す角度θ1 分
だけ大きく形成されている。

【００９０】また、図示しない第１の旋回スクロールに
ついても、第１の固定スクロール６１Ａと同様にラップ
部の渦巻き角度が第２の固定スクロール６１Ｂよりも大
きく形成されている。

【００９１】かくして、このように構成される本実施の
形態では、第１の固定スクロール６１Ａのラップ部６３
Ａと第１の旋回スクロールのラップ部との間の圧縮室の
全体容量を、第２の固定スクロール６１Ｂのラップ部６
３Ｂと第２の旋回スクロールのラップ部との間の圧縮室
の全体容量よりも増やすことができる。

【００９２】従って、本実施の形態によれば、圧縮運転
時に第１の固定スクロール６１Ａと第１の旋回スクロー
ルとの間の最内周側での圧縮室内の圧力を、第２の固定
スクロール６１Ｂと第２の旋回スクロールとの間の最内
周側での圧縮室内の圧力よりも常に高い状態に保持する
ことができる。これによって第１の旋回スクロールに作
用するスラスト荷重を第２の旋回スクロールに作用する
スラスト荷重よりも大きく設定することができ、第１の
旋回スクロールを支持枠３１Ａの補助スラスト受け３３
Ａ1 に押付けることができ、第１の実施の形態とほぼ同
様の作用効果を得ることができる。

【００９３】次に、図１２、図１３は本発明の第５の実
施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、第１の固定ス
クロール、第１の旋回スクロールは、それぞれのラップ
部の最内周端から最外周端に亘る渦巻き角度を、第２の
固定スクロール、第２の旋回スクロールに比較して当該
最内周端側で大きく形成したことにある。

【００９４】なお、本実施の形態では、前記第１の実施
の形態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。

【００９５】図中、７１Ａ，７１Ｂは本実施の形態に用
いる第１，第２の旋回スクロールで、該第１の旋回スク
ロール７１Ａは、前記第１の実施の形態による旋回スク
ロール２２Ａとほぼ同様に、鏡板７２Ａおよびラップ部
７３Ａ等によって構成されている。また、第２の旋回ス
クロール７１Ｂについても鏡板７２Ｂおよびラップ部７
３Ｂ等によって構成されている。

【００９６】ここで、第１の旋回スクロール７１Ａのラ
ップ部７３Ａは、最内周端から最外周端に亘る渦巻き角
度が、第２の旋回スクロール７１Ｂのラップ部７３Ｂに
比較して、当該最内周端側で図１３中に示す角度θ2 分
だけ大きく形成されている。

【００９７】また、図示しない第１の固定スクロールに
ついても、第１の旋回スクロール７１Ａと同様にラップ
部の渦巻き角度が第２の固定スクロールよりも大きく形
成されている。

【００９８】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、第４の実施の形態と同様に、圧縮運転時に第
１の固定スクロールと第１の旋回スクロール７１Ａとの
間の最内周側での圧縮室内の圧力を、第２の固定スクロ
ールと第２の旋回スクロール７１Ｂとの間の最内周側で
の圧縮室内の圧力よりも常に高い状態に保持することが
でき、第１の旋回スクロール７１Ａを支持枠３１Ａの補
助スラスト受け３３Ａ1 に押付けることができ、第１の
実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。

【００９９】次に、図１４、図１５は本発明の第６の実
施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、第１の圧力室
に導かれる中間圧を第２の圧力室に導かれる中間圧より
も大となるように設定したことにある。なお、本実施の
形態では、前記第１の実施の形態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。

【０１００】図中、８１Ａ，８２Ａは第１の固定スクロ
ール４Ａの鏡板５Ａに穿設された本実施の形態で用いる
内周側、外周側の第１の背圧孔で、該背圧孔８１Ａ，８
２Ａは、第１の実施の形態で述べた背圧孔２７Ａとほぼ
同様に、固定スクロール４Ａと旋回スクロールとの間の
圧縮室内の中間圧を第１の圧力室２８Ａに導く構成とな
っている。

【０１０１】８１Ｂ，８２Ｂは第２の固定スクロール４
Ｂの鏡板５Ｂに穿設された本実施の形態で用いる内周
側、外周側の第２の背圧孔で、該各背圧孔８１Ｂ，８２
Ｂにつても、背圧孔８１Ａ，８２Ａとほぼ同様に構成さ
れている。

【０１０２】ここで、第１の背圧孔８１Ａは、図１４中
に一点鎖線で示すように、第２の背圧孔８１Ｂと対応し
た位置から角度θ3 分だけラップ部６Ａの渦巻き方向に
沿って外周側に離間して配置されている。また、第１の
背圧孔８２Ａについても、第２の背圧孔８２Ｂと対応し
た位置から角度θ3 分だけラップ部６Ａの渦巻き方向に
沿って外周側に離間して配置されている。

【０１０３】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、圧縮運転時に第１の圧力室２８Ａに導かれる
中間圧を、第２の圧力室２８Ｂに導かれる中間圧よりも
常に大きい状態に保持することができ、この第１の圧力
室２８Ａに導かれる中間圧により第１の固定スクロール
４Ａを第１の旋回スクロールと一緒に支持枠側に向けて
押圧でき、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得
ることができる。

【０１０４】次に、図１６は本発明の第７の実施の形態
を示し、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同
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。

【０１０５】然るに、本実施の形態の特徴は、第１の旋
回スクロール２２Ａの鏡板２３Ａには、支持枠３１Ａと
の対向面側に位置して磁性体９１を設けると共に、支持
枠３１Ａの支持部３３Ａには、旋回スクロール２２Ａと
の対向面側に位置して旋回スクロール２２Ａを吸引する
磁石９２を設ける構成としたことにある。

【０１０６】ここで、磁性体９１は例えば金属材料によ
って円板状に形成され、旋回スクロール２２Ａの鏡板２
３Ａ背面側に埋設されている。また、磁石９２はリング
状に形成され、支持枠３１Ａの支持部３３Ａ内周側に嵌
着されている。なお、ケーシング１には第１の実施の形
態で述べた吐出口３６Ａに替えて吐出口９３Ａが設けら
れている。

【０１０７】かくして、このように構成される本実施例
でも、磁性体９１と磁石９２との間に作用する磁気吸引
力により第１の旋回スクロール２２Ａを、支持枠３１Ａ
側に吸引して支持部３３Ａの補助スラスト受け３３Ａ1
に安定して押付けることができ、第１の実施の形態とほ
ぼ同様の作用効果を得ることができる。

【０１０８】この場合、例えば図１７に示す変形例のよ
うに、支持枠３１Ａの支持部３３Ａ側に磁性体９１′を
設け、第１の旋回スクロール２２Ａの鏡板２３Ａ側に磁
石９２′を設ける構成としてもよい。

【０１０９】次に、図１８は本発明の第８の実施の形態
を示し、本実施の形態の特徴は、電動機を構成するステ
ータをロータに対して第２の旋回スクロール側寄りに僅
かに偏心させ、またはロータをステータに対して第１の
旋回スクロール側寄りに僅かに偏心させる構成としたこ
とにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の
形態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。

【０１１０】図中、１０１は第１の実施の形態で述べた
電動機９に替えてケーシング１内に設けられた本実施の
形態で用いる電動機で、該電動機１０１は、第１の実施
の形態による電動機９とほぼ同様にコイル１０２を有す
るステータ１０３と、コイル１０４を有するロータ１０
５とによって構成されている。

【０１１１】しかし、この電動機１０１は、ステータ１
０３の中心線０3 −Ｏ3 がロータ１０５の中心線Ｏ4 −
Ｏ4 に対して寸法β分だけ第２の旋回スクロール２２Ｂ
側寄りに偏心して配置されている点で、第１の実施の形
態のものとは異なっている。

【０１１２】なお、１０６Ａ，１０６Ｂは本実施の形態
で用いる第１，第２の吐出口で、該第１，第２の吐出口
１０６Ａ，１０６Ｂは、互いにほぼ同一の通路面積をも
って形成されている点で、第１の実施の形態による吐出
口３６Ａ，３６Ｂとは異なっている。

【０１１３】かくして、このように構成される本実施の
形態では、ロータ１０５をステータ１０３との間で作用
する磁気吸引力によって第２の固定スクロール４Ｂ側に
引き寄せることができるから、このロータ１０５に回転
軸２０、偏心軸受１４Ａ，１４Ｂ、旋回軸２１を介して
一体となった第１，第２の旋回スクロール２２Ａ，２２
Ｂを、ロータ１０５と同様に第２の固定スクロール４Ｂ
側に引き寄せることができる。これにより第１の旋回ス
クロール２２Ａを支持枠３１Ａに押付けることができ、
第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることがで
きる。

【０１１４】この場合、図１９に示す変形例のように、
電動機１０１′は、ロータ１０５′をステータ１０３′
に対して寸法βだけ第１の旋回スクロール２２Ａ側に偏
心して配置する構成としてもよい。

【０１１５】次に、図２０は本発明の第９の実施の形態
を示し、本実施の形態の特徴は、第１の吸込口を第２の
吐出口に接続する構成としたことにある。なお、本実施
の形態では、前記第１の実施の形態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。

【０１１６】図中、１１１は第１の吸込口３５Ａと後述
する第２の吐出口１１５Ｂとの間に位置してケーシング
１外に設けられた中間冷却器で、該中間冷却器１１１
は、例えば熱交換機１１２、ファン１１３等を備えた冷
却装置によって構成され、接続配管１１４Ａ，１１４Ｂ
によってそれぞれ吸込口３５Ａ、吐出口１１５Ｂに接続
されている。そして、この中間冷却器１１１は、吐出口
１１５Ｂから吐出された高温の吐出空気を冷却して吸込
口３５Ａに導くものである。

【０１１７】なお、１１５Ａ，１１５Ｂは本実施の形態
で用いる第１，第２の吐出口で、該第１，第２の吐出口
１１５Ａ，１１５Ｂは、互いに同一の通路面積をもって
形成されている点で、第１の実施の形態による吐出口３
６Ａ，３６Ｂとは異なっている。

【０１１８】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、第２の旋回スクロール２２Ｂ側の圧縮室２６
Ｂによって圧縮された圧縮空気は、第１の旋回スクロー
ル２２Ａ側の圧縮室２６Ａによって再度圧縮されるか
ら、圧縮室２６Ａ内の圧力を圧縮室２６Ｂよりも高い状
態に保持することができ、第１の実施の形態とほぼ同様
の作用効果を得ることができる。また、吐出口１１５Ｂ
からの圧縮空気を、中間冷却器１１１によって予め冷却
した状態で吸込口３５Ａに導くことができ、圧縮機の圧
縮効率を高めることができる。

【０１１９】次に、図２１は本発明の第１０の実施の形
態を示し、本実施の形態の特徴は、第１の固定スクロー
ルと第１の旋回スクロールとからなる第１の圧縮機構を
空気圧縮機として用いると共に、第２の固定スクロール
と第２の旋回スクロールとからなる第２の圧縮機構を真
空ポンプとして用いる構成としたことにある。なお、本
実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要
素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとす
る。

【０１２０】図中、１２１は空気タンクで、該空気タン
ク１２１は、接続配管１２２によって後述の吐出口１２
５Ａに接続され、該吐出口１２５Ａから吐出された圧縮
空気を蓄える構成となっている。かくして、第１の固定
スクロール４Ａと第１の旋回スクロール２２Ａとからな
る第１の圧縮機構は、外部の空気を圧縮室２６Ａによっ
て圧縮して、高圧の圧縮空気を空気タンク１２１に向け
て吐出する空気圧縮機として機能する。

【０１２１】１２３は真空チャンバで、該真空チャンバ
１２３は、接続配管１２４によって後述の吸込口３５Ｂ
に接続され、その内部は真空状態に保持されている。か
くして、第２の固定スクロール４Ｂと第２の旋回スクロ
ール２２Ｂとからなる第２の圧縮機構は、真空チャンバ
１２３内の空気等の残留ガスを圧縮室２６Ｂ内に吸込ん
で外部に排出する真空ポンプとして機能する。

【０１２２】なお、１２５Ａ，１２５Ｂは本実施の形態
で用いる第１，第２の吐出口で、該第１，第２の吐出口
１２５Ａ，１２５Ｂは、互いに同一の通路面積をもって
形成されている点で、第１の実施の形態による吐出口３
６Ａ，３６Ｂとは異なっている。

【０１２３】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、第１の旋回スクロール２２Ａ側の圧縮室２６
Ａ内の圧力を、第２の旋回スクロール２２Ｂ側の圧縮室
２６Ｂ内の圧力よりも常に高い状態に保持することがで
き、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ること
ができる。

【０１２４】次に、図２２は本発明の第１１の実施の形
態を示し、本実施の形態の特徴は、ケーシング１と第１
の固定スクロール４Ａの背面側との間に画成された第１
の圧力室２８Ａ内に付勢手段としての皿ばね１３１を設
け、この皿ばね１３１によって第１の固定スクロール４
Ａを第１の旋回スクロール２２Ａ側に向けて常時付勢す
る構成としたことにある。なお、ケーシング１には第１
の実施の形態で述べた吐出口３６Ａに替えて第１の吐出
口１３２Ａが設けられている。

【０１２５】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、皿ばね１３１のばね力によって第１の旋回ス
クロール４Ａを支持枠３１Ａに押付けることができ、第
１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができ
る。

【０１２６】なお、第２の実施の形態では、第１，第２
の吐出口４２Ａ，４２Ｂを、互いに同一の通路面積をも
って形成するものとして述べたが、本発明はこれに限ら
ず、第１の実施の形態と同様に第１の吐出口４２Ａの通
路面積を第２の吐出口４２Ｂよりも小さく形成する構成
としてもよい。また、第３〜第１１の実施の形態につい
ても、前述と同様に、第１の吐出口の通路面積を第２の
吐出口の通路面積よりも小さく形成する構成としてよ
い。

【０１２７】

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１の発明で
は、第１，第２の旋回スクロールに作用するスラスト荷
重を旋回軸によって軸方向で相殺して支持すると共に、
この第１の旋回スクロールに作用するスラスト荷重を、
第２の旋回スクロールに作用するスラスト荷重に比較し
て大となるように設定し、この大きくした分のスラスト
荷重を補助スラスト受けによって支持する構成としたか
ら、圧縮運転時に圧縮室内に圧力変動が生じたとして
も、第１の旋回スクロールを補助スラスト受けに対し比
較的小さな力をもって押付けることができる。

【０１２８】これにより第１，第２の旋回スクロールを
１個の補助スラスト受けのみによって軸方向に位置決め
した状態で旋回させることができ、該各旋回スクロール
の振動を抑えて、挙動の安定化を図ることができると共
に、流体機械の構造の簡略化、製作コストの低減化等を
図ることができる。

【０１２９】また、請求項２の発明は、第１の吐出口内
を流れる流体の流路抵抗を、第２の吐出口内を流れる流
体の流路抵抗に比較して大となるように設定したから、
第１の固定スクロールと第１の旋回スクロールとの間の
圧縮室内の圧力を、第１の固定スクロールと第１の旋回
スクロールとの間の圧縮室よりも高い状態に保持するこ
とができ、請求項１とほぼ同様の効果を得ることができ
る。このことは、請求項３の発明についても同様であ
る。

【０１３０】さらに、請求項４の発明では、第１の固定
スクロールまたは旋回スクロールのラップ部の渦巻き角
度を、第２の固定スクロールまたは旋回スクロールに比
較してラップ部の最内周端側で大きく形成する構成とし
たから、第１の固定スクロールと第１の旋回スクロール
との間の内周側の圧縮室内の圧力を、第１の固定スクロ
ールと第１の旋回スクロールとの間の圧縮室よりも高い
状態に保持することができ、これによっても請求項１と
ほぼ同様の効果を得ることができる。このことは、請求
項５の発明についても同様である。

【０１３１】また、請求項６の発明のように、第１の圧
力室に導かれる中間圧を第２の圧力室に導かれる中間力
よりも大となるように設定した場合でも、第１の旋回ス
クロールを第１の固定スクロールと一緒に補助スラスト
受けに向けて押付けることができ、請求項１の発明とほ
ぼ同様の効果を得ることができる。

【０１３２】また、請求項７の発明のように、第１の旋
回スクロールの鏡板とスラスト受けとの対向面のうち、
少なくともいずれか一方の対向面側に磁性体を設け、他
方の対向面側に前記旋回スクロールを吸引する磁石を設
ける構成とした場合でも、第１の旋回スクロールを磁性
体、磁石によって補助スラスト受け側に吸引して押付け
ることができ、請求項１の発明とほぼ同様の効果を得る
ことができる。

【０１３３】また、請求項８の発明は、電動機のステー
タをロータに対して第２の旋回スクロール側寄りに僅か
に偏心させ、またはロータをステータに対して第１の旋
回スクロール側に僅かに偏心させる構成としたから、ロ
ータをステータとの間で作用する磁気吸引力によって第
２の固定スクロール側に吸引することができ、これによ
って第１の旋回スクロールを補助スラスト受け側に押付
けることができ、請求項１の発明とほぼ同様の効果を得
ることができる。

【０１３４】さらに、請求項９の発明は、第１の圧縮機
構側の吸込口を第２の圧縮機構側の吐出口に接続する構
成としたから、第１の圧縮機構側の圧縮室内の圧力を、
第２の圧縮機構側の圧縮室内の圧力よりも高い状態に保
持することができ、請求項１の発明とほぼ同様の効果を
得ることができる。このことは、請求項１０の発明につ
いても同様である。

【０１３５】また、請求項１１の発明のように、付勢手
段によって第１の固定スクロールを第１の旋回スクロー
ル側に向けて常時付勢する構成とした場合でも、第１の
旋回スクロールを第１の固定スクロールと一緒に補助ス
ラスト受けに向けて押付けることができ、請求項１の発
明とほぼ同様の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態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中の第１の旋回スクロール、第１の支持枠
および第１の吐出口等を拡大して示す要部縦断面図であ
る。

【図３】図１中の第２の固定スクロール、第２の支持枠
および第２の吐出口等を拡大して示す要部縦断面図であ
る。

【図４】図２中の第１の偏心軸受を単体で示す縦断面図
である。

【図５】図４中の矢示Ｖ−Ｖ方向からみた横断面図であ
る。

【図６】図１中の回転軸を単体で示す拡大縦断面図であ
る。

【図７】図６中の矢示 VII−VII 方向からみた横断面図
である。

【図８】本発明の第２の実施の形態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９】本発明の第３の実施の形態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１０】本発明の第４の実施の形態によるスクロール
式空気圧縮機の第１の固定スクロールを単体で示す正面
図である。

【図１１】本発明の第４の実施の形態によるスクロール
式空気圧縮機の第２の固定スクロールを単体で示す正面
図である。

【図１２】本発明の第５の実施の形態によるスクロール
式空気圧縮機の第１の旋回スクロールを単体で示す正面
図である。

【図１３】本発明の第５の実施の形態によるスクロール
式空気圧縮機の第２の旋回スクロールを単体で示す正面
図である。

【図１４】本発明の第６の実施の形態によるスクロール
式空気圧縮機の第１の固定スクロールを単体で示す正面
図である。

【図１５】本発明の第６の実施の形態によるスクロール
式空気圧縮機の第２の固定スクロールを単体で示す正面
図である。

【図１６】本発明の第７の実施の形態によるスクロール
式空気圧縮機の第１の旋回スクロール、支持枠、磁性体
および磁石等を示す要部縦断面図である。

【図１７】本発明の第７の実施の形態の変形例によるス
クロール式空気圧縮機の第１の旋回スクロール、支持
枠、磁性体および磁石等を示す要部縦断面図である。

【図１８】本発明の第８の実施の形態によるスクロール
式空気圧縮機を示す縦断面図である。

【図１９】本発明の第８の実施の形態の変形例によるス
クロール式空気圧縮機を示す縦断面図である。

【図２０】本発明の第９の実施の形態によるスクロール
式空気圧縮機を示す縦断面図である。

【図２１】本発明の第１０の実施の形態によるスクロー
ル式空気圧縮機を示す縦断面図である。

【図２２】本発明の第１１の実施の形態によるスクロー
ル式空気圧縮機の第１の旋回スクロール、支持枠および
皿ばね等を示す要部縦断面図である。

【符号の説明】

１ ケーシング ４Ａ，４Ｂ，５１Ａ，５１Ｂ，６１Ａ，６１Ｂ 固定ス
クロール ５Ａ，５Ｂ，２３Ａ，２３Ｂ，５２Ａ，５２Ｂ，６２
Ａ，６２Ｂ，７２Ａ，７２Ｂ 鏡板 ６Ａ，６Ｂ，２４Ａ，２４Ｂ，５３Ａ，５３Ｂ，６３
Ａ，６３Ｂ，７３Ａ，７３Ｂ ラップ部 ９，１０１，１０１′ 電動機 １１，１０３，１０３′ ステータ １３，１０５，１０５′ ロータ １４Ａ，１４Ｂ 偏心軸受 １５Ａ，１５Ｂ 外輪 １７Ａ，１７Ｂ 中輪 １９Ａ，１９Ｂ 内輪 ２０ 回転軸 ２１ 旋回軸 ２１Ａ，２１Ｂ 主スラスト受け ２２Ａ，２２Ｂ，７１Ａ，７１Ｂ 旋回スクロール ２６Ａ，２６Ｂ 圧縮室 ２７Ａ，２７Ｂ，８１Ａ，８１Ｂ，８２Ａ，８２Ｂ 背
圧孔 ３１Ａ，３１Ｂ 支持枠 ３３Ａ1 ，３３Ｂ1 補助スラスト受け ３４Ａ，３４Ｂ オルダムリング（自転防止機構） ３５Ａ，３５Ｂ，４１Ａ，４１Ｂ 吸込口 ３６Ａ，３６Ｂ，４２Ａ，４２Ｂ，９３Ａ，１０６Ａ，
１０６Ｂ，１１５Ａ，１１５Ｂ，１２５Ａ，１２５Ｂ，
１３２Ａ 吐出口 ９１，９１′ 磁性体 ９２，９２′ 磁石 １３１ 皿ばね（付勢手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 岑夫 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社日立製作所内 Ｆターム(参考） 3H029 AA02 AA15 AB02 AB06 BB24 CC04 CC06 CC09 CC18 CC24 CC25 CC30 3H039 AA02 AA05 AA09 AA12 BB01 BB02 CC03 CC05 CC08 CC15 CC22

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシングと該ケーシングの軸線上に位
   置して該ケーシングの両端側に固定的に設けられ鏡板に
   渦巻状のラップ部が立設された第１，第２の固定スクロ
   ールとからなる固定側部材と、 該第１，第２の固定スクロール間に位置して前記ケーシ
   ング内に設けられ、ロータとステータとが前記ケーシン
   グの軸線と同一方向となるように配置された電動機と、 該電動機と前記第１，第２の固定スクロールとの間に位
   置して外周側が前記ケーシングに固定的に設けられた外
   輪、該外輪の内周側に回転可能に設けられ内周側が外輪
   の軸線に対して径方向に偏心した偏心軸線を有する中輪
   および該中輪の内周側に回転可能に設けられ前記偏心軸
   線を中心として回転可能な内輪からなる第１，第２の偏
   心軸受と、 前記電動機のロータを挟んで該各偏心軸受の中輪間に位
   置して設けられた中空軸体からなり前記ロータによって
   前記中輪と一体に回転する回転軸と、 該回転軸内を前記偏心軸線上に遊嵌して設けられ、前記
   各偏心軸受の内輪内周側に固定的に支持されて前記各内
   輪と一体に旋回運動すると共に、軸方向の両端側で前記
   第１，第２の旋回スクロールに作用するスラスト荷重を
   相殺して支持する旋回軸と、 前記第１，第２の固定スクロールと対面して該旋回軸の
   両端側に固定的に設けられ、鏡板に前記第１，第２の旋
   回スクロールのラップ部と重なり合って複数の圧縮室を
   画成するラップ部が立設された第１，第２の旋回スクロ
   ールと、 該第１，第２の旋回スクロールのうち少なくともいずれ
   か一方の旋回スクロールと前記固定側部材との間に設け
   られ、該旋回スクロールの自転を防止する自転防止機構
   とを備え、 前記第１の旋回スクロールに作用するスラスト荷重を第
   ２の旋回スクロールに作用するスラスト荷重に比較して
   大となるように設定し、前記ケーシングの内周側には、
   前記第１の旋回スクロールの背面側に位置して該第１の
   旋回スクロールに作用するスラスト荷重を前記旋回軸と
   共に支持するための補助スラスト受けを設ける構成とし
   てなるスクロール式流体機械。
2. 【請求項２】 前記ケーシングには前記第１，第２の固
   定スクロールのラップ部内周側にそれぞれ位置して第
   １，第２の吐出口を設け、該第１の吐出口の通路抵抗は
   前記第２の吐出口の通路抵抗に比較して大となるように
   設定してなる請求項１に記載のスクロール式流体機械。
3. 【請求項３】 前記ケーシングには前記第１，第２の固
   定スクロールのラップ部外周側にそれぞれ位置して第
   １，第２の吸込口を設け、該第１の吸込口の通路抵抗は
   前記第２の吸込口の通路抵抗に比較して小となるように
   設定してなる請求項１に記載のスクロール式流体機械。
4. 【請求項４】 前記第１の固定スクロールまたは第１の
   旋回スクロールは、前記ラップ部の最内周端から最外周
   端に亘る渦巻き角度を前記第２の固定スクロールまたは
   第２の旋回スクロールに比較して当該最内周端側で大き
   く形成してなる請求項１に記載のスクロール式流体機
   械。
5. 【請求項５】 前記第１の固定スクロールまたは第１の
   旋回スクロールは、前記ラップ部の最内周端から最外周
   端に亘る渦巻き角度を前記第２の固定スクロールまたは
   第２の旋回スクロールに比較して当該最外周端側で大き
   く形成してなる請求項１に記載のスクロール式流体機
   械。
6. 【請求項６】 前記第１，第２の固定スクロールは前記
   ケーシング内に軸方向に移動可能に設け、前記第１，第
   ２の固定スクロールの鏡板背面側にはそれぞれ前記ケー
   シングとの間に位置して前記圧縮室内の中間圧が導かれ
   る第１，第２の圧力室を設け、該第１の圧力室内に導か
   れる中間圧は第２の圧力室に導かれる中間圧よりも大と
   なるように設定してなる請求項１に記載のスクロール式
   流体機械。
7. 【請求項７】 前記第１の旋回スクロールの鏡板と補助
   スラスト受けとの対向面のうちいずれか一方の対向面側
   には磁性体を設け、他方の対向面側には該磁性体と対応
   した位置に前記旋回スクロールを吸引する磁石を設ける
   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。
8. 【請求項８】 前記電動機は前記ステータをロータに対
   して前記第２の旋回スクロール側寄りに僅かに偏心さ
   せ、または前記ロータをステータに対して第１の旋回ス
   クロール側に僅かに偏心させてなる請求項１に記載のス
   クロール式流体機械。
9. 【請求項９】 前記第１の固定スクロールと第１の旋回
   スクロールとによって第１の圧縮機構を構成し、前記第
   ２の固定スクロールと第２の旋回スクロールとによって
   第２の圧縮機構を構成し、該第２の圧縮機構の吐出口は
   前記第１の圧縮機構の吸込口に接続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。
10. 【請求項１０】 前記第１の固定スクロールと第１の旋
    回スクロールとからなる第１の圧縮機構を流体圧縮機と
    して構成すると共に、前記第２の固定スクロールと第２
    の旋回スクロールとからなる第２の圧縮機構を真空ポン
    プとして構成してなる請求項１に記載のスクロール式流
    体機械。
11. 【請求項１１】 前記第１の固定スクロールは前記ケー
    シング内に軸方向に移動可能に設け、前記第１の固定ス
    クロールの背面側にはケーシングとの間に位置して前記
    第１の固定スクロールを前記第１の旋回スクロール側に
    向けて常時付勢するための付勢手段を設けてなる請求項
    １に記載のスクロール式流体機械。