JPH0874755A - スクロール型無給油式流体機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、簡単な構成によってスラスト寸法
を高精度に管理でき、しかも、スラスト軸受部品の構
成、装着を簡易化して、組立作業性を向上できる高性能
なスクロール流体機械を提供することを目的とする。 【構成】 本発明は、スクロール圧縮要素２と電動要素
３とを備え、このスクロール圧縮要素２は、フレーム５
に固定され、鏡板８とこの鏡板に立設された渦巻き状の
ラップ１０とを有する固定スクロール６と、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
と他方の面に立設されたボス１３とを有する揺動スクロ
ール７と、この揺動スクロール７を前記固定スクロール
６に対して自転しないように円軌道上を公転させるオル
ダム継手３６とで構成されているスクロール型流体機械
において、前記フレーム５に揺動スクロール７の鏡板１
１のスラスト面を支承するスラストキャップ４２を別部
品として装着したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この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流
体機械に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のスクロール型流体機械、特に圧縮
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る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
ロールとで構成され、前記固定スクロールと揺動スクロ
ールとはラップを互にかみ合わせて組立てられ、この揺
動スクロールのボスには電動要素の回転軸に設けられた
駆動装置が嵌合されている構成である。

【０００３】また、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ため
のオルダム継手は、リング状の別部品として組み込まれ
ており、フレームと揺動スクロールの鏡板に各々形成し
た溝にキーを嵌合させて摺動させる構成である。

【０００４】一方、フレームにはスラスト軸受部が形成
され、揺動スクロールのスラスト荷重を支承している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この構造のス
クロール型流体機械、特に無給油式のスクロール型圧縮
機では、揺動スクロールの軸方向の荷重設計が重要とな
り、スラスト軸受部には特殊な潤滑対策を施さなければ
ならない。

【０００６】そこで、従来はフレームにスラスト軸受部
と固定スクロールの装着部とを段差状に一体形成するこ
とにより、その段差の寸法差を高精度に管理し、固定ス
クロールと揺動スクロールとの噛み合わせ寸法、及びス
ラスト軸受部の寸法を管理していた。

【０００７】しかし、フレームは通常、鉄系材料で形成
されているため、揺動スクロールに加わるスラスト荷重
でスラスト軸受部が焼きつきを起こしやすいという問題
があった。

【０００８】そこで、スラスト軸受部に摺動材料を塗布
する方法も考えられるが、斯る摺動材料を塗布するとス
ラスト面の面精度が粗くなり、逆に、スクロール流体機
械の性能を低下させる。この問題は摺動材料を接着剤に
よって均一に塗布する場合でも接着剤の介入により面精
度のバラツキが生じ解決策とならない。

【０００９】尚、上記のようにスラスト面精度のバラツ
キに対処するために、フレームと固定スクロールとの間
にバラツキに応じた寸法のスペーサを介在させる方法も
考えられるが、この場合にはバラツキ寸法に対応する多
種多様なスペーサを用意しなければならず、現実的では
ない。

【００１０】この発明は上記の問題を解決するもので、
簡単な構成によってスラスト寸法を高精度に管理でき、
しかも、スラスト軸受部品の構成、装着を簡易化して、
組立作業性を向上できる高性能なスクロール流体機械を
提供することを目的とする。また、多種多様なスペーサ
を用意するまでもなくスラスト軸受面のバラツキに対応
することができ、上記スラスト軸受精度の向上を助長で
きるスクロール流体機械を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は、請求項１の
構成により、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、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で構成されているスクロール型流体
機械において、前記フレームに揺動スクロールの鏡板の
スラスト面を支承するスラスト軸受部品をキャップ状の
別部品として設けたものである。

【００１２】また、請求項２の構成により、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、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で構
成されているスクロール型流体機械において、前記フレ
ームと固定スクロールとの間にスペーサを設ける一方、
前記フレームに揺動スクロールの鏡板のスラスト面を支
承するスラスト軸受部品をキャップ状の別部品として設
けたものである。

【００１３】

【作用】この発明は上記請求項１の構成により、スラス
ト軸受部品は別部品であるためスラスト軸受部品自体の
スラスト寸法を単体で高精度に管理することができ、結
果的にスクロール流体機械のスラスト軸受寸法を高精度
に管理可能となって流体機械の性能を向上できる。

【００１４】また、スラスト軸受部品はキャップ状の別
部品であるため、フレームに形成された溝にワンタッチ
で嵌合させて取り付けることができ、接着剤も不要であ
るため従来のようなスラスト寸法のバラツキもなく、ス
ラスト寸法を高精度に維持しておくことができ、組立作
業性を向上できる。尚、位置決めもピン等によって簡単
に行える。

【００１５】また、請求項２の構成により、スラスト軸
受部品の別部品化によるスラスト寸法のバラツキの減少
に伴い、斯るスラスト寸法の何種かのバラツキに対応し
てスペーサを設ければ良くなり、多種多様なスペーサを
用意するまでもなく何種かのスペーサによってスラスト
軸受面のバラツキに対応することができ、上記スラスト
軸受精度の向上を助長できる。

【００１６】

【実施例】以下この発明を図に示す実施例に基いて説明
する。

【００１７】図１はこの発明の一実施例を示す無給油式
のスクロール型空気圧縮機の断面図である。

【００１８】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、後述するモー
タカバー１５にスペーサ４５を介して固定された固定ス
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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。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１
９が設けられている。

【００２２】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。

【００２３】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のボス孔内に挿入
して揺動スクロール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とで構成されている。

【００２４】固定スクロール６には鏡板８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。

【００２５】３６は前記揺動スクロール７を前記固定ス
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
せるオルダム継手である。

【００２６】３３は前記揺動スクロール７の鏡板１１の
背面に一体形成された補強リブである。この補強リブ
は、中央に環状のスラスト軸受部３４を、端部に前記オ
ルダム継手３６のキー４１と係合するキー溝３５を画成
するキー溝形成部４０を連続形成したものである。

【００２７】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３
６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。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３
２から吐出されている。

【００２８】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１５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３７及びシール部材３８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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】一方、フレーム５の上面にはその摺動面に
固形潤滑材料等の摺動材料４３を塗布又は貼付したスラ
ストキャップ４２が嵌合されている。即ち、スラストキ
ャップ４２は、図３乃至図５に示す如く、金属或いは合
成樹脂材料によりリング状に形成され、その上面に摺動
材料４３を塗布又は貼付する一方、下面に突起４６を一
体形成している。そして、突起４６をフレーム５の溝４
７に嵌合することにより、フレーム５に固定されてい
る。

【００３２】このように、スラスト軸受部品は別部品と
してフレーム５に装着されたスラストキャップ４２にて
構成されているため、スラスト面精度を含めたスラスト
寸法ｂをスラストキャップ４２単体で高精度に仕上げ加
工して管理することができ、結果的にスクロール流体機
械のスラスト軸受寸法ａを高精度に管理可能となって流
体機械の性能を向上できる。

【００３３】また、スラストキャップ４２はキャップ状
の別部品であるため、フレーム５に形成された溝４７に
ワンタッチで嵌合させて取り付けることができ、接着剤
も不要であるため従来のようなスラスト軸受寸法ａのバ
ラツキもなく、スラスト軸受寸法ａを高精度に維持して
おくことができ、組立作業性を向上できる。

【００３４】また、図６乃至図１０は他の実施例を示
し、図６乃至図９は、図１におけるスペーサ４５を用い
ず、フレーム５に直に固定スクロール６を固定するタイ
プの流体機械であって、スラストキャップ５０は、その
上面に摺動材料５１を塗布又は貼付する一方、下面に溝
５２を一体形成しており、ピン５３を前記溝５２とフレ
ーム５の溝４７の双方に嵌合することにより、フレーム
５に固定されるようにしたものである。

【００３５】また、図１０はスペーサ４５を用いた例で
あり、スラストキャップ５０の別部品化によるスラスト
寸法ｂのバラツキの減少に伴い、斯るスラスト寸法ｂの
何種かのバラツキに対応して数個のスペーサ４５を設け
れば良くなり、多種多様なスペーサを用意するまでもな
く少ない何種かのスペーサ４５によってスラスト軸受寸
法ａのバラツキに対応することができ、上記スラスト軸
受精度の向上を助長できる。

【００３６】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、請求項
１の構成により、スラスト軸受部品は別部品であるため
スラスト軸受部品自体のスラスト寸法を単体で高精度に
管理することができ、結果的にスクロール流体機械のス
ラスト軸受寸法を高精度に管理可能となって流体機械の
性能を向上できる。

【００３７】また、スラスト軸受部品はキャップ状の別
部品であるため、フレームに形成された溝にワンタッチ
で嵌合させて取り付けることができ、接着剤も不要であ
るため従来のようなスラスト寸法のバラツキもなく、ス
ラスト寸法を高精度に維持しておくことができ、組立作
業性を向上できる。尚、位置決めもピン等によって簡単
に行える。

【００３８】また、請求項２の構成により、スラスト軸
受部品の別部品化によるスラスト寸法のバラツキの減少
に伴い、斯るスラスト寸法の何種かのバラツキに対応し
てスペーサを設ければ良くなり、多種多様なスペーサを
用意するまでもなく何種かのスペーサによってスラスト
軸受面のバラツキに対応することができ、上記スラスト
軸受精度の向上を助長できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この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】スラスト軸受部の断面図である。

【図３】スラストキャップの斜視図である。

【図４】スラストキャップの平面図である。

【図５】スラストキャップの断面図である。

【図６】他の実施例を示すスラスト軸受部の断面図であ
る。

【図７】他の実施例を示すスラストキャップの斜視図で
ある。

【図８】他の実施例を示すスラストキャップの平面図で
ある。

【図９】他の実施例を示すスラストキャップの断面図で
ある。

【図１０】他の実施例を示すスラスト軸受部の断面図で
ある。

【符号の説明】 ２ スクロール圧縮要素 ３ 電動要素 ５ フレーム 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 ３３ 補強リブ ３４ スラスト軸受部 ３５ キー溝 ３６ オルダム継手 ４２ スラストキャップ ４３ 摺動材料 ４５ スペーサ ４６ 突起 ４７ 溝

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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、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で構成されているスクロール型
   流体機械において、前記フレームに揺動スクロールの鏡
   板のスラスト面を支承するスラスト軸受部品をキャップ
   状の別部品として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。
2. 【請求項２】 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、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で構成されているスクロール型
   流体機械において、前記フレームと固定スクロールとの
   間にスペーサを設ける一方、前記フレームに揺動スクロ
   ールの鏡板のスラスト面を支承するスラスト軸受部品を
   キャップ状の別部品として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。