JPH09268983A - スクロール式流体機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オイルフリー化を実現できると共に、装置全
体の小型化を図ることができ、装置の耐久性や信頼性等
を大幅に向上できるようにする。 【解決手段】 オルダムリング１５を基材となるポリイ
ミド樹脂材に４０重量％程度のグラファイトと１５重量
％程度のフッ素樹脂材とを含む耐摩耗性材料により形成
する。また、スラストリング１６を基材となるポリイミ
ド樹脂材に１５重量％程度のグラファイトと１０重量％
程度のフッ素樹脂材とを含む耐摩耗性材料により形成す
る。そして、オルダムリング１５を旋回スクロール６の
板状カバー１１とスラスト受板１４との間に別部材とし
て配設する。これにより、オルダムリング１５とスラス
トリング１６との耐摩耗性を高め、各Ｙ軸キー溝１４Ｃ
と各Ｙ軸キー部１５Ｃとの間および摺動面１１Ｃ，１６
Ａ間等に潤滑油等の給脂を不要にする。また、旋回スク
ロール６からのスラスト荷重をスラストリング１６で受
承する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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
ルの自転を防止すべく前記ケーシングと旋回スクロール
との間に摺動可能に設けられる可動継手と、前記ケーシ
ングと旋回スクロールとの間に設けられ該旋回スクロー
ルからのスラスト荷重を受承するスラスト受けとを備え
たスクロール式流体機械は、例えば特願平６−８５５６
８号によって知られている。

【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
けた吸込口から空気（外気）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空気を外部に向けて吐出す
るようになっている。

【０００４】そして、このような従来技術では、一部材
からなるオルダムリングを旋回スクロールとケーシング
との間に摺動可能に配設することにより、該オルダムリ
ングが旋回スクロールの自転を防止する可動継手として
の機能と、該旋回スクロールからのスラスト荷重を受承
するスラスト受けとしての機能とを併せ持つように構成
されている。

【０００５】また、他の従来技術では、ケーシングと旋
回スクロールとの間に可動継手とスラスト受けとをそれ
ぞれ別部材として配設する共に、駆動軸には該駆動軸と
一体となって回転する油掻き部材を設け、該油掻き部材
により、ケーシングと旋回スクロールとの間に収容され
た潤滑油を可動継手の摺動部およびスラスト受けの摺動
部等に常時供給し、これら各摺動部に生じる摺動抵抗を
小さくするようにしたものが知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術によるスクロール式流体機械では、一部材からな
るオルダムリングをケーシングと旋回スクロールとの間
に摺動可能に配設することにより、該オルダムリングに
旋回スクロールの自転を防止する可動継手としての機能
と、旋回スクロールからのスラスト荷重を受承するスラ
スト受けとしての機能とを併せ持たせる構成としてい
る。

【０００７】このため、オルダムリングには旋回スクロ
ールからのスラスト荷重が大きな面圧となって作用して
しまう。そして、オルダムリングに作用するこのような
面圧を相対的に小さくするためには、該オルダムリング
全体を大型化して形成する必要がある。

【０００８】この結果、オルダムリングの重量が大きく
なってしまい、圧縮運転時に駆動軸には前記オルダムリ
ングの摺動運動に伴う慣性力が大きく作用してしまい、
これによって該駆動軸に設けられるバランスウエイト等
を大きくせざるを得なくなり、装置全体が大型化してし
まうという問題がある。

【０００９】また、このようにオルダムリングを大型化
して形成すると、圧縮室からの圧縮熱等によるオルダム
リングの熱膨張が大きくなってしまい、該オルダムリン
グをこのような熱膨張を考慮に入れて設計する必要があ
り、該オルダムリングの加工時に高度な加工精度が要求
される上に、運転初期段階等にはオルダムリングとケー
シング側およびオルダムリングと旋回スクロール側との
間に生じるクリアランスによって騒音等が生じ易くなる
という問題がある。

【００１０】一方、他の従来技術では、スラスト受けと
可動継手とをそれぞれ別部材として形成しているため、
スラスト荷重が大となるときにはスラスト受けのみを大
きくすることによって、可動継手側を大型化する必要が
なくなる。

【００１１】しかし、このような他の従来技術では、潤
滑油を油掻き部材により可動継手の摺動部および旋回ス
クロールの摺動部等に供給する構成としているため、こ
のような油掻き部材が必要となるばかりか、各圧縮室内
に潤滑油が浸入するのを防止するために、ケーシングと
圧縮室との間等にシール部材を配設する必要がある。

【００１２】この結果、前記シール部材や油掻き部材等
によって装置全体を構成する部品点数が増えてしまい、
製作コスト等が上昇してしまう問題がある。また、前記
シール部材は可撓性を有するゴムブーツ等から形成され
るため、該シール部材の寿命等が低下し易く、装置全体
の耐久性を向上できないという問題がある。

【００１３】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、本発明は可動継手およびスラスト受けの
耐摩耗性等を確実に向上させ、オイルフリー化を実現し
て、装置全体の小型化を図ることができる上に、部品点
数等を大幅に削減でき、耐久性や信頼性等を大幅に向上
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。

【００１４】

【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
転を防止すべく前記ケーシングと旋回スクロールとの間
に摺動可能に設けられる可動継手と、前記ケーシングと
旋回スクロールとの間に設けられ該旋回スクロールから
のスラスト荷重を受承するスラスト受けとを備えたスク
ロール式流体機械に適用される。

【００１５】そして、請求項１に記載の発明が採用する
構成の特徴は、前記可動継手とスラスト受けとのうち少
なくともいずれか一方の部材を、基材となるポリイミド
樹脂材にグラファイトとフッ素系樹脂材とを混合した耐
摩耗性樹脂材料により形成したことを特徴としたことに
ある。

【００１６】このように構成することにより、可動継手
とスラスト受けのうち少なくともいずれか一方の摺動部
側を、基材となるポリイミド樹脂材にグラファイトとフ
ッ素系樹脂材とを混合した耐摩耗樹脂材料で形成するこ
とができ、これらの摺動部の耐摩耗性を摺動特性等を容
易に向上させることができ、前記摺動部への潤滑油の給
脂等を不要にすることができる。

【００１７】また、請求項２に記載の発明では、前記耐
摩耗性材料を基材となるポリイミド樹脂材に、略４０質
量％のグラファイトと、略１５質量％のフッ素系樹脂材
とを混合して形成している。

【００１８】この結果、基材となるポリイミド樹脂材の
耐摩耗性を該ポリイミド樹脂材に混合した略４０質量％
のグラファイトと略１５質量％のフッ素系樹脂材とから
容易に向上させることができる。

【００１９】さらに、請求項３に記載の発明では、前記
耐摩耗性材料を基材となるポリイミド樹脂材に、略１５
質量％のグラファイトと、略１０質量％のフッ素系樹脂
材とを混合して形成している。

【００２０】この結果、請求項２に記載の発明と同様
に、基材となるポリイミド樹脂材に混合した略１５質量
％のグラファイトと略１０質量％のフッ素系樹脂材とか
ら容易に向上させることができる。

【００２１】さらにまた請求項４に記載の発明では、可
動継手とスラスト受けとのうちいずれか一方の部材を、
基材となるポリイミド樹脂材に略４０質量％のグラファ
イトと略１５質量％のフッ素系樹脂材とを混合した耐摩
耗性樹脂材料により形成し、他方の部材を基材となるポ
リイミド樹脂材に略１５質量％のグラファイトと略１０
質量％のフッ素系樹脂材とを混合した耐摩耗性樹脂材料
により形成したことにある。

【００２２】これにより、可動継手とスラスト受けとの
耐摩耗性を、請求項２または３に記載の発明と同様に容
易に向上させることができる。

【００２３】一方、請求項５に記載の発明では、前記ス
ラスト受けを、前記旋回スクロールからのスラスト荷重
に応じて弾性変形するようにその横断面がＵ字状または
Ｈ字状をなすリング体により形成したことにある。

【００２４】これにより、旋回スクロールからのスラス
ト荷重に対する弾性的な対向力をスラスト受けに発生さ
せることができ、このスラスト受けの弾性力を利用して
旋回スクロールを固定スクロール側に常時押圧すること
ができる。この結果、旋回スクロールと固定スクロール
との間にガタツキが生じるのを防止でき、該固定スクロ
ールと旋回スクロールとの間に形成される各圧縮室内の
密閉度を高めることができる。

【００２５】また、請求項６に記載の発明では、ケーシ
ングとスラスト受けとの間に、該スラスト受けを前記旋
回スクロール側に弾性的に押圧するバックアップリング
を設ける構成としている。

【００２６】これにより、旋回スクロールからのスラス
ト荷重に対する弾性的な対向力をバックアップリングに
発生させることができ、このバックアップリングの弾性
力を利用して旋回スクロールをスラスト受けを介して固
定スクロール側に常時押圧することができる。この結
果、固定スクロールと旋回スクロールとの間に形成され
る各圧縮室内の密閉度を請求項５に記載の発明と同様に
高めることができる。また、スラスト受けの全体形状を
単純化することができる。

【００２７】

【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。

【００２８】ここで、本発明の第１の実施例を図１ない
し図４に基づいて説明する。

【００２９】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
と、該ケーシング本体１の中央部に開口した小径筒状の
軸受部１Ｂ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とから大略構
成されている。

【００３０】２はケーシング１の先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は後述
する駆動軸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、外周
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、鏡板２Ａの背面
側に並列に多数立設された放熱フィン２Ｄ，２Ｄ，…と
から大略構成されている。また、取付フランジ２Ｂに
は、旋回スクロール６側となる端面２Ｂ1 に後述のフェ
イスシール１７が装着される環状の凹溝２Ｅが形成され
ている。

【００３１】３はケーシング１の軸受部１Ｂに軸受４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
所定寸法だけ偏心している。そして、駆動軸３はケーシ
ング１外に突出した基端側が駆動源（図示せず）に連結
され、駆動源で回転駆動されることにより、クランク３
Ａを介して後述の旋回スクロール６を旋回運動させる。

【００３２】５はバランスウェイトで、該バランスウェ
イト５はクランク３Ａの基端側に固着され、旋回スクロ
ール６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。

【００３３】６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６は、後述する旋回スクロール
本体７と該旋回スクロール本体７の背面側に取付けられ
た板状カバー１１とから一体的に構成されている。

【００３４】７は旋回スクロール本体を示し、該旋回ス
クロール本体７は、円盤状に形成された鏡板７Ａと、該
鏡板７Ａの表面に立設され、該鏡板７Ａ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
７Ｂと、鏡板７Ａの背面側に立設された各放熱フィン７
Ｃから大略構成されている。

【００３５】ここで、旋回スクロール本体７のラップ部
７Ｂ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２
Ｃ，７Ｂ間に複数の圧縮室８，８，…を形成している。

【００３６】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９か
ら外周側の圧縮室８内に空気を吸込みつつ、この空気を
旋回スクロール６が旋回運動する間に各圧縮室８内で順
次圧縮し、最後に中心側の圧縮室８から固定スクロール
２の中心に設けた吐出口１０から後述の吐出パイプ２０
を介して外部に圧縮空気を吐出する。

【００３７】１１は旋回スクロール本体７の背面側に設
けられた板状カバーを示し、該板状カバー１１は、図１
に示す如く旋回スクロール本体７の鏡板７Ａとほぼ同一
径の段付円板状に形成されたカバー本体１１Ａと、該カ
バー本体１１Ａの中央部に位置して軸方向に突出形成さ
れたボス部１１Ｂと、ボス部１１Ｂの左，右両側に位置
してカバー本体１１Ａに形成された細長い２個のＸ軸キ
ー溝（図示せず）とから大略構成されている。

【００３８】そして、板状カバー１１は、カバー本体１
１Ａが各放熱フィン７Ｃの先端面に当接するようにボル
ト（図示せず）等を介して旋回スクロール本体７に一体
的に取付けられると共に、ボス部１１Ｂが駆動軸３のク
ランク３Ａに旋回軸受１２を介して回転可能に取付られ
ている。

【００３９】ここで、板状カバー１１は前記カバー本体
１１Ａの外周側が環状の摺動面１１Ｃとなり、該摺動面
１１Ｃはフェイスシール１７を介して後述するスラスト
リング１６の摺動面１６Ａに当接（摺接）し、各圧縮室
８内で生じるスラスト方向の押圧力（以下、旋回スクロ
ール６からのスラスト荷重という）を摺動面１６Ａとの
間で受承するようになっている。

【００４０】また、板状カバー１１は旋回スクロール本
体７の鏡板７Ａ背面側との間に各放熱フィン７Ｃを介し
て冷却風通路１３，１３，…を画成し、各圧縮室８内で
生じる高温の圧縮熱を鏡板７Ａの背面側から各放熱フィ
ン７Ｃを介して各冷却風通路１３側へと効率よく放熱さ
せ、各圧縮室８内の冷却効率を高めるようになってい
る。

【００４１】１４はケーシング１のケーシング本体１Ａ
側に設けられたスラスト受板で、該スラスト受板１４
は、外周側がケーシング本体１Ａの内周面に固着された
短尺筒状のスラスト受部１４Ａと、該スラスト受部１４
Ａの内周面から径方向内向きに突設され、内部に貫通穴
１４Ｂ1 が穿設された円板状のガイド部１４Ｂとから構
成されている。また、前記ガイド部１４Ｂには貫通穴１
４Ｂ1 側に位置して２個のＹ軸キー溝１４Ｃ，１４Ｃが
形成されている。

【００４２】１５は板状カバー１１とスラスト受板１４
との間に摺動可能に配設された可動継手としてのオルダ
ムリングを示し、該オルダムリング１５は図１ないし図
４に示す如く、自己潤滑性を有した耐摩耗性樹脂材料か
ら射出成形等の手段を用いて段付円板状に形成されてい
る。

【００４３】ここで、前記耐摩耗性樹脂材料は、基材と
なる略４５質量％のポリイミド樹脂材に、略４０質量％
のグラファイトと略１５質量％のフッ素系樹脂材とを混
合することによって形成するのが好ましい。また、該オ
ルダムリング１５は、基材となる略７５質量％のポリイ
ミド樹脂材を基材として、該ポリイミド樹脂材に略１５
質量％のグラファイトと略１０質量％のフッ素系樹脂材
とを混合した耐摩耗性樹脂材料から形成してもよい。な
お、前記フッ素系樹脂材はポリテトラフルオロエチレン
（ＰＴＦＥ）を用いるのがよい。

【００４４】そして、該オルダムリング１５は、環状の
リング部１５Ａと、該リング部１５Ａの板状カバー１１
側端面から前記各Ｘ軸キー溝と対応した位置に突出形成
された２個のＸ軸キー部１５Ｂ，１５Ｂと、リング部１
５Ａのスラスト受板１４側端面から各Ｙ軸キー溝１４Ｃ
と対応した位置に突出形成された２個のＹ軸キー部１５
Ｃ，１５Ｃとから構成されている。

【００４５】そして、オルダムリング１５は各キー部１
５Ｂ，１５Ｃが各Ｙ軸キー溝１４Ｃ等に沿って摺動変位
する。これにより、オルダムリング１５は、スラスト受
板１４に対してＹ軸方向に相対変位しつつ、板状カバー
１１を該オルダムリング１５に対してＸ軸方向に相対変
位させ、これによって旋回スクロール６の自転を防止
し、該旋回スクロール６に所定寸法の旋回半径をもった
円運動（旋回運動）を与える構成になっている。

【００４６】１６は板状カバー１１とスラスト受板１４
との間に配設されたスラスト受けとしてのスラストリン
グを示し、該スラストリング１６は、前記オルダムリン
グ１５と同様に耐摩耗性樹脂材料から射出成形等の手段
を用いることによって図１および図２に示す如く形成さ
れている。

【００４７】ここで、前記耐摩耗性樹脂材料は、略７５
質量％のポリイミド樹脂材を基材として、該ポリイミド
樹脂材に略１５質量％程度のグラファイトと略１０質量
％程度のフッ素系樹脂材とを混合した耐摩耗性樹脂材料
から形成するのが好ましい。また、該オルダムリング１
５は、略４５質量％のポリイミド樹脂材を基材として、
該ポリイミド樹脂材に略４０質量％程度のグラファイト
と略１５質量％程度のフッ素系樹脂材とを混合すること
によって形成してもよい。なお、前記フッ素系樹脂材は
ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を用いるのが
よい。

【００４８】そして、スラストリング１６は、その外周
面がケーシング１のケーシング本体１内周面に固着さ
れ、一側端面は旋回スクロール６側に位置したスラスト
受部１４Ａ（スラスト受板１４）の端面に固着されてい
る。

【００４９】ここで、スラストリング１６は、その他側
端面が板状カバー１１の摺動面１１Ｃに対する摺動面１
６Ａとなっている。そして、スラストリング１６は旋回
スクロール６からのスラスト荷重を前記摺動面１１Ｃ，
１６Ａを介してスラスト受部１４Ａと共に受承し、この
ようなスラスト荷重がオルダムリング１５に直接作用し
てしまうのを防止する構成になっている。

【００５０】１７は固定スクロール２の凹溝２Ｅ内に装
着されたフェイスシールで、該フェイスシール１７は、
樹脂材料等から横断面が環状をなすように形成された弾
性リング１７Ａと、樹脂材料等から横断面が略長方形状
をなすように形成されたシールリング１７Ｂとから構成
されている。なお、シールリング１７Ｂは、前記オルダ
ムリング１５およびスラストリング１６と同様の耐摩耗
性樹脂材料から形成してもよい。

【００５１】ここで、弾性リング１７Ａは、弾性変形し
た状態で凹溝２Ｅの奥側側に配設されると共に、シール
リング１７Ｂは凹溝２Ｅの手前側（開口側）に配設され
ている。そして、フェイスシール１７は、弾性リング１
７Ａの弾性力を利用してシールリング１７Ｂを旋回スク
ロール６の鏡板７Ａ外周側となる表面に弾性的に当接
（摺接）させることにより、板状カバー１１の摺動面１
１Ｃをスラストリング１６の摺動面１６Ａに常時押圧す
ると共に、鏡板７Ａの表面が固定スクロール２の端面２
Ｂ1 に直接摺接してしまうのを防止する構成となってい
る。

【００５２】また、フェイスシール１７は、固定スクロ
ール２の端面２Ｂ1 と鏡板７Ａの表面との間をシールリ
ング１７Ｂを介してシールし、各圧縮室８内の圧縮効率
を高めるようにもなっている。

【００５３】１８は固定スクロール２の各放熱フィン２
Ｄ先端面に固着されたカバー板を示し、該カバー板１８
は各放熱フィン２Ｄを介して固定スクロール２の鏡板２
Ａ背面側との間に複数の冷却風通路１９，１９，…を画
成し、該各冷却風通路１９内に外部からの冷却風を流通
させることにより、各圧縮室８内で生じる高温の圧縮熱
等を各放熱フィン２Ｄを介して効率よく外部に放熱でき
るようにしている。また、カバー板１８の中央部には貫
通穴１８Ａが穿設され、吐出パイプ２０の一端側が吐出
口１０に接続されると共に、他端側が前記貫通穴１８Ａ
を介して外部に開口している。

【００５４】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。

【００５５】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６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と旋回スクロール本体７
のラップ部７Ｂ間に画成された圧縮室８，８，…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
９から吸込んだ外気は該各圧縮室８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１０から吐出
パイプ２０を介して外部の空気タンク等に吐出される。

【００５６】そして、このような旋回スクロール６の旋
回運動時に、オルダムリング１５は各キー部１５Ｂ，１
５Ｃが板状カバー１１のＸ軸キー溝およびスラスト受板
１４のＹ軸キー溝１４Ｃに沿って摺動変位し、これによ
って旋回スクロール７の自転が防止される。

【００５７】ここで、オルダムリング１５は、基材とな
る略４５質量％のポリイミド樹脂材に、略４０質量％の
グラファイトと略１５質量％のフッ素系樹脂材とを混合
した耐摩耗性樹脂材料により形成されているから、前記
各キー部１５Ｂ，１５Ｃと各Ｙ軸キー溝１４Ｃ等との間
で生じる摺動抵抗を大幅に低減することができる。

【００５８】また、板状カバー１１をフェイスシール１
７を介してスラストリング１６の摺動面１６Ａに当接さ
せているから、圧縮運転時に生じる旋回スクロール６か
らのスラスト荷重を摺動面１１Ｃ，１６Ａ間で受承させ
ることができ、このようなスラスト荷重が大きな面圧と
なってオルダムリング１５に直接作用してしまうのを確
実に防止することができる。

【００５９】ここで、スラストリング１６は、基材とな
る略７５質量％のポリイミド樹脂材に、略１５質量％の
グラファイトと略１０質量％のフッ素系樹脂材とを混合
した耐摩耗性樹脂材料により形成されているから、摺動
面１６Ａに生じる摺動抵抗を大幅に低減することができ
る。

【００６０】従って本実施例では、オルダムリング１５
とスラストリング１６との耐摩耗性や摺動特性を確実に
高めることができ、各キー部１５Ｂ，１５Ｃとスラスト
受板１４の各キー溝１４Ｃ等との間および、摺動面１１
Ｃ，１６Ａ間への潤滑油等の供給を不要にでき、当該ス
クロール式圧縮機のオイルフリー化を実現することがで
きる。

【００６１】また、従来技術で述べたように油掻き部材
や、圧縮室８内に潤滑油が浸入するのを遮断するための
シール部材等を不要にでき、装置全体を構成する部品点
数を削減でき、装置全体の製作コスト等を確実に低減す
ることができると共に、装置の耐久性や信頼性等を大幅
に向上することができる。

【００６２】しかも、オルダムリング１５とスラストリ
ング１６とを別部材として形成したから、従来技術で述
べたように旋回スクロール６からのスラスト荷重に対し
てオルダムリング１５の機械的強度を高めるべく、該オ
ルダムリング１５の肉厚等を大きくして形成する必要を
なくすことができ、オルダムリング１５の軽量化を図る
ことができると共に、オルダムリング１５の摺動変位に
伴う慣性力が駆動軸３に大きくなって作用してしまうの
を効果的に防止することができる。

【００６３】この結果、オルダムオルダムリング１５と
共にバランスウエイト５等を大きくして形成する必要を
なくすことができ、装置全体のコンパクト化、軽量化等
を確実に図ることができる。また、各圧縮室８からの圧
縮熱等によるオルダムリング１５全体の熱膨張を小さく
でき、これによって前記各キー部１５Ｂ，１５Ｃと各Ｙ
軸キー溝１４Ｃ等との間のクリアランス等を小さくで
き、圧縮運転時に生じる振動、騒音等を大幅に低減する
ことができる。

【００６４】さらに、オルダムリング１５に要求される
加工精度を下げることができ、該オルダムリング１５の
製作コスト、加工工数等を確実に向上することができ
る。しかも、スラストリング１６全体を大きくして形成
し、摺動面１６Ａの面積を大きくすることができ、旋回
スクロール６からの面圧を相対的に小さくでき、該スラ
ストリング１６の耐摩耗性等を確実に向上することがで
きる。

【００６５】次に、図５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、スラストリング３１が旋回ス
クロール６からのスラスト荷重に応じて弾性変形するよ
うに、スラストリング３１を横断面が略Ｕ字型形状をな
すように形成したことにある。

【００６６】ここで、前記スラストリング３１は、前記
第１の実施例で述べたスラストリング１６とほぼ同様
に、基材となるポリイミド樹脂材にグラファイトとポリ
イミド樹脂材とを混合した耐摩耗性材料から形成され、
摺動面３１Ａを有しているものの、該スラストリング３
１はその内周側に断面Ｕ状の環状溝３１Ｂが形成され、
旋回スクロール６からのスラスト荷重で僅かに弾性変形
することにより、このスラスト荷重に対する弾性的な対
向力（反発力）を発生するようになっている。

【００６７】そして、スラストリング３１は、当該スク
ロール式空気圧縮機の定常運転時に各圧縮室８内で生じ
るスラスト方向の押圧力に対応した弾性力を発生させる
ことにより、摺動面３１Ａを板状カバー１１の摺動面１
１Ｃに弾性的に摺接（当接）させている。

【００６８】さらに、スラストリング３１は旋回スクロ
ール６側に向けた弾性的な押圧力が過剰となるのを抑え
ると共に、固定スクロール２側のフェイスシール１７と
協動して旋回スクロール６の鏡板７Ａが固定スクロール
２の端面２Ｂ1 に強く摩擦接触してしまうのを規制し、
該鏡板７Ａと端面２Ｂ1 との間にかじり等が発生するの
を防止する。

【００６９】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、スラストリング３１の横
断面を略Ｕ字形状に形成することにより、摺動面３１Ａ
を板状カバー１１の摺動面１１Ｃに大きな弾性力をもっ
て当接させることができる。

【００７０】この結果、スラストリング３１の摺動面３
１Ａに摩耗等が生じた場合でも、該摺動面３１Ａと旋回
スクロール６の摺動面１１Ｃとの間でスラスト方向に隙
間が生じるのを効果的に防止できると共に、固定スクロ
ール２に対する旋回スクロール６のガタツキを効果的に
防止することができ、このようなガタツキによって圧縮
室８内の密閉度が低下するのを防止でき、当該スクロー
ル式圧縮機の圧縮性能等を長期に亘って維持することが
できる。

【００７１】次に、図６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。し
かし、本実施例の特徴は、スラストリング４１が旋回ス
クロール６からのスラスト荷重に応じて弾性変形するよ
うに、該スラストリング４１を横断面がＨ字型形状をな
すように形成したことにある。

【００７２】ここで、前記スラストリング４１は、前記
第２の実施例で述べたスラストリング３１とほぼ同様に
形成され、摺動面４１Ａと環状溝４１Ｂとを有している
ものの、該スラストリング３１にはその外周側に断面Ｕ
状の環状溝４１Ｃが形成され、旋回スクロール６からの
スラスト荷重で僅かに弾性変形することにより、このス
ラスト荷重に対する弾性的な対向力（反発力）を発生す
るようになっている。

【００７３】かくして、このように構成される本実施例
でも前記第２の実施例と同様の作用効果を得ることがで
きる。

【００７４】次に、図７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、環状の凹溝５１を旋回スクロ
ール６側に位置したスラスト受板１４のスラスト受部１
４Ａ端面に形成すると共に、バックアップリング５２と
スラストリング５３とを前記凹溝５１内に装着すること
により、該スラストリング５３をバックアップリング５
２を介して旋回スクロール６側に押圧させる構成とした
ことにある。

【００７５】ここで、前記バックアップリング５２は、
前記第１の実施例で述べたフェイスシール１７の弾性リ
ング１７Ａと同様に、弾性を有した樹脂材料等から横断
面が環状をなすように形成され、凹溝５１内の奥部側に
弾性変形した状態で配設されている。また、前記スラス
トリング５３は前記第１の実施例で述べたスラストリン
グ１６と同様に形成され、バックアップリング５２を介
して前記凹溝５１内の手前側に配設されている。

【００７６】そして、バックアップリング５２は、当該
スクロール式空気圧縮機の定常運転時に各圧縮室８内で
生じるスラスト方向の押圧力と対向した弾性力を発生さ
せることにより、スラストリング５３の摺動面５３Ａを
板状カバー１１の摺動面１１Ｃに弾性的に摺接（当接）
させている。

【００７７】かくして、このように構成される本実施例
でも、バックアップリング５２によりスラストリング５
３に旋回スクロール６側に向けた弾性的な押圧力を発生
させることができ、前記第２および第３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、スラストリング５３に前記環状溝３２Ｂ（４１Ｂ，
４１Ｃ）を形成するための加工等を不要にでき、該スラ
ストリング５３の加工性等を向上させて、製作コスト等
を低減することができる。

【００７８】なお、前記各実施例では、オルダムリング
１５とスラストリング１６とを、互いに異なる耐摩耗性
材料で形成するものとして述べたが、これに替えて、両
者を共に略４５質量％のポリイミド樹脂材に略４０質量
％のグラファイトと略１５質量％のフッ素系樹脂材とを
混合した耐摩耗性樹脂材料で形成してもよい。また、両
者を共に略７５質量％のポリイミド樹脂材に略１５質量
％のグラファイトと略１０質量％のフッ素系樹脂材とを
混合した耐摩耗性樹脂材料で形成してもよい。

【００７９】また、前記各実施例では、オルダムリング
１５全体およびスラストリング１６（３１，４１，５
３）全体を耐摩耗性樹脂材料により形成するものとして
述べたが、本発明はこれに限らず、オルダムリング１５
の表面側およびスラストリング１６（３１，４１，５
３）の表面側のみをこのような耐摩耗性樹脂材料によっ
て形成する構成としてもよい。

【００８０】また、本発明は、前記各実施例で述べた混
合比に限るものではなく、基材となるポリイミド樹脂材
に対するグラファイトとフッ素系樹脂材との混合比を、
例えば数質量％の範囲内で変えてもよいものである。

【００８１】さらに、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。

【００８２】

【発明の効果】以上詳述した通り本発明によれば、請求
項１に記載の如く、可動継手とスラスト受けのうち少な
くともいずれか一方の部材を、基材となるポリイミド樹
脂材にグラファイトとフッ素系樹脂材とを混合した耐摩
耗性樹脂材料により形成したから、可動継手の摺動部側
またはスラスト受けの摺動部側への潤滑油等の供給を不
要にでき、当該スクロール式圧縮機のオイルフリー化を
実現することができる。また、従来技術で述べたように
油掻き部材や、圧縮室内に潤滑油が浸入するのを遮断す
るためのシール部材等を不要にでき、部品点数を削減し
て、装置全体の製作コスト等を確実に低減することがで
きると共に、装置の耐久性や信頼性等を大幅に向上する
ことができる。

【００８３】さらに、可動継手とスラスト受けとをそれ
ぞれ別部材として形成することにより、旋回スクロール
からのスラスト荷重に応じて可動継手を大型化する必要
がなくなり、装置全体のコンパクト化、軽量化等を確実
に図ることができる。また、各圧縮室からの圧縮熱等に
よる可動継手全体の熱膨張を小さくでき、該可動継手と
ケーシング側との間および可動継手と旋回スクロール側
との間のクリアランス等を小さくでき、圧縮運転時に生
じる振動、騒音等を大幅に低減することができる。

【００８４】一方、請求項２に記載の発明では、可動継
手とスラスト受けとの耐摩耗性を容易に向上させること
ができ、可動継手の摺動部側およびスラスト受けの摺動
部側への潤滑油等の供給を不要にでき、当該スクロール
式圧縮機のオイルフリー化を実現することができる。

【００８５】また、請求項３に記載の発明では、請求項
２に記載の発明と同様に可動継手の摺動部側およびスラ
スト受けの摺動部側への潤滑油等の供給を不要にでき、
当該スクロール式圧縮機のオイルフリー化を実現するこ
とができる。

【００８６】さらにまた、請求項４に記載の発明では、
請求項２に記載の発明と同様に可動継手の摺動部側およ
びスラスト受けの摺動部側への潤滑油等の供給を不要に
でき、当該スクロール式圧縮機のオイルフリー化を実現
することができる。

【００８７】また、請求項５に記載の発明では、スラス
ト受けが摩耗した場合でも、旋回スクロールと固定スク
ロールとの間にガタツキが生じるのを防止でき、これに
よって各圧縮室内の密閉度が低下するのを防止すること
ができ、当該スクロール式流体機械の圧縮性能を長期に
亘って補償することができる。

【００８８】さらに、請求項６に記載の発明では、スラ
スト受けの全体形状を単純化することができ、該スラス
ト受けの加工性等を向上でき、製作コスト等を削減する
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中のオルダムリングおよびスラストリング
等を示す要部拡大図である。

【図３】図１中のオルダムリングを拡大して示す正面図
である。

【図４】図３中の矢示VI−VI方向断面図である。

【図５】本発明の第２の実施例によるスクロール式空気
圧縮機を示す図２と同様の断面図である。

【図６】本発明の第３の実施例によるスクロール式空気
圧縮機を示す図２と同様の拡大断面図である。

【図７】本発明の第４の実施例によるスクロール式空気
圧縮機を示す図２と同様の拡大断面図である。

【符号の説明】

１ ケーシング ２ 固定スクロール ６ 旋回スクロール ８ 圧縮室 １５ オルダムリング（可動継手） １６，３１，４１，５３ スラストリング（スラスト受
け） ５２ バックアップリング

Claims (6)

【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
   を防止すべく前記ケーシングと旋回スクロールとの間に
   摺動可能に設けられる可動継手と、前記ケーシングと旋
   回スクロールとの間に設けられ該旋回スクロールからの
   スラスト荷重を受承するスラスト受けとを備えたスクロ
   ール式流体機械において、 前記可動継手とスラスト受けのうち少なくともいずれか
   一方の部材は、基材となるポリイミド樹脂材にグラファ
   イトとフッ素系樹脂材とを混合した耐摩耗性樹脂材料に
   より形成したことを特徴とするスクロール式流体機械。
2. 【請求項２】 前記耐摩耗性材料は基材となるポリイミ
   ド樹脂材に、略４０質量％のグラファイトと、略１５質
   量％のフッ素系樹脂材とを混合して形成してなる請求項
   １に記載のスクロール式流体機械。
3. 【請求項３】 前記耐摩耗性材料は基材となるポリイミ
   ド樹脂材に、略１５質量％のグラファイトと、略１０質
   量％のフッ素系樹脂材とを混合して形成してなる請求項
   １に記載のスクロール式流体機械。
4. 【請求項４】 前記可動継手とスラスト受けのうちいず
   れか一方の部材は、基材となるポリイミド樹脂材に略４
   ０質量％のグラファイトと略１５質量％のフッ素系樹脂
   材とを混合した耐摩耗性樹脂材料により形成し、他方の
   部材は基材となるポリイミド樹脂材に略１５質量％のグ
   ラファイトと略１０質量％のフッ素系樹脂材とを混合し
   た耐摩耗性樹脂材料により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】 前記スラスト受けは、前記旋回スクロー
   ルからのスラスト荷重に応じて弾性変形するようにその
   横断面がＵ字状またはＨ字状をなすリング体により形成
   してなる請求項１，２，３または４に記載のスクロール
   式流体機械。
6. 【請求項６】 前記ケーシングとスラスト受けとの間に
   は、該スラスト受けを前記旋回スクロール側に弾性的に
   押圧するバックアップリングを設ける構成としてなる請
   求項１，２，３または４に記載のスクロール式流体機
   械。