JPH0988849A

JPH0988849A - スクロール式流体機械

Info

Publication number: JPH0988849A
Application number: JP26480195A
Authority: JP
Inventors: Kazutaka Suefuji; 和孝末藤; Yuji Komai; 裕二駒井; Yoshio Kobayashi; 義雄小林; Hiroyuki Mihara; 宏之三原
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1995-09-19
Filing date: 1995-09-19
Publication date: 1997-03-31

Abstract

(57)【要約】【課題】自転防止機構の作動を円滑化することによっ
て無給油式のものに対しても適用できるようにし、耐久
性や寿命を向上させる。【解決手段】ケーシング５のフランジ部６と旋回スク
ロールの背面プレートとの間にオルダムリング２０を摺
動可能に配設し、ケーシング５側の各Ｘ軸キー溝２６に
よってオルダムリング２０をＸ軸方向に摺動変位させ、
旋回スクロール側の各Ｙ軸キー溝によってオルダムリン
グ２０に対して旋回スクロールをＹ軸方向に摺動変位さ
せるようにしている。そして、オルダムリング２０の径
方向外側で各キー支持部２１，２３間には、各球体２９
および各球体収容筒３０からなる複数のスラスト軸受２
８，２８，…を設け、該各スラスト軸受２８の球体収容
筒３０内には各球体２９の周囲にグリースを封入する構
成としている。

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
一体に設けられた固定スクロールと、基端側が前記ケー
シングに回転可能に支持され先端側がクランクとなった
駆動軸と、該駆動軸のクランクに旋回可能に設けられ前
記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
けた吸込口から流体（例えば空気）を吸込つつ、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
出するようになっている。

【０００４】ここで、無給油式のスクロール式流体機械
では、旋回スクロールの自転を防止するために、複数の
補助クランクを用いたものが知られている。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られる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グリー
ス等の潤滑剤を付与するようにしている。

【０００５】また、他の従来技術として、例えば米国特
許第３９９４６３５号明細書には、オルダム継手として
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
ルのスラスト荷重を受ける機能を併せ持つものが開示さ
れている。そして、この種のオルダム継手による自転防
止機構の場合、オルダム継手の潤滑性を維持するため
に、オルダム継手の摺動部等に常時潤滑油を供給する構
成となっている。

【０００６】さらに、別の従来技術の自転防止機構とし
て、例えば特公平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枚のリング状板とか
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】

【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、例えばスクロ
ール式圧縮機として用いた場合の運転時に、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
圧となるため、旋回スクロールがスラスト方向に押圧さ
れる。そして、このスラスト方向（軸方向）の押圧力
は、各補助クランクに荷重となって作用し、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、補助クランクの異常摩耗や
摩擦熱の高温化を招くという問題がある。

【０００８】一方、他の従来技術では、オルダム継手に
よって自転防止機能とスラスト軸受の機能とを併せ持つ
構成としているものの、オルダム継手の両面に旋回スク
ロールからのスラスト方向（軸方向）の押圧力が直接作
用するため、該オルダム継手は摺動時に摩耗が発生し易
くなり、これによって圧縮運転時の性能の低下等を招く
という問題がある。

【０００９】さらに、この種のオルダム継手を用いた自
転防止機構は、比較的構造が単純で設計・製造も比較的
容易になるという利点があるものの、かかる自転防止機
構にあっては、オルダム継手の摺動部等に潤滑油を常に
供給しなければならず、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。

【００１０】さらにまた、別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においては、径方
向の隙間寸法を精度よく調整するのが難しい上に、球体
から発生する騒音を遮断するのが難しいという問題があ
る。

【００１１】本発明は上述のような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
防止機構とスラスト方向の荷重を受承するスラスト軸受
とを独立に設けることによって、オルダム継手側の作動
を円滑化でき、無給油式のものにも適用可能にできると
共に、耐久性や寿命を確実に向上でき、信頼性を高める
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、基端側が前記ケーシン
グに回転可能に支持され先端側がクランクとなった駆動
軸と、該駆動軸のクランクに旋回可能に設けられ前記固
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
られた第１の継手ガイドと、前記旋回スクロールの背面
側に設けられた第２の継手ガイドと、前記ケーシングと
旋回スクロールの背面側との間に配設され前記第１，第
２の継手ガイドにそれぞれ摺動可能に係合した可動継手
とから構成し、かつ、前記ケーシングと旋回スクロール
とのいずれか一方には、前記第１、第２の継手ガイド間
に位置し、相手方に転動体を接触させることにより前記
旋回スクロールからのスラスト荷重を受承する複数のス
ラスト軸受を設けたことにある。

【００１４】この結果、旋回スクロールからのスラスト
方向（軸方向）の荷重が自転防止機構の可動継手等に作
用するのを防止でき、前記第１，第２の継手ガイドと可
動継手との間の摺動抵抗を確実に低減できる。また、各
スラスト軸受の転動体を自転防止機構からの影響を受け
ることなく、ケーシングと旋回スクロールとの間で安定
させて転動でき、スラスト軸受としての動きを円滑化す
ることができる。

【００１５】また、請求項２に記載した発明では、前記
各スラスト軸受を、前記ケーシングと旋回スクロールの
背面側との間に転動可能に配設され前記転動体を構成す
る球体と、前記ケーシングまたは旋回スクロールから軸
方向に突出し該球体を外側から取囲むように筒状に形成
された球体収容筒とから構成している。

【００１６】このように構成することにより、該各球体
がケーシングと旋回スクロールの背面側との間で転動す
るときの動きを安定させることができ、各球体の転動音
（摺動音）等を球体収容筒によって遮音できる。

【００１７】さらに、請求項３に記載した発明では、前
記可動継手を、前記ケーシングと旋回スクロールの背面
側との間で周方向に延び軸方向の両端側にそれぞれオル
ダムキーが設けられたオルダムリングによって構成し、
前記第１，第２の継手ガイドは、該オルダムリングの各
オルダムキーが摺動可能に装着されるように互いに直交
する２軸方向に延び、前記各スラスト軸受の球体収容筒
に対して該オルダムリングの周方向に離間した第１，第
２のキー溝により構成している。

【００１８】このように構成することにより、自転防止
機構（オルダム継手）としての動きを円滑化できると共
に、第１，第２のキー溝から周方向に離間させて各スラ
スト軸受の球体収容筒を配設でき、旋回スクロールから
のスラスト荷重が各オルダムキーと各キー溝との間に作
用するのを確実に防止することができる。

【００１９】さらにまた、請求項４に記載した発明で
は、前記オルダムリングには、前記各オルダムキー間に
位置して複数のリング体を一体に形成し、該各リング体
は、前記旋回スクロールの旋回動作時に前記各スラスト
軸受の球体収容筒と干渉しないように該球体収容筒を外
側から取囲む構成としている。

【００２０】この結果、旋回スクロールが旋回動作する
ときにオルダムリングの各リング体を各球体収容筒の外
側で相対的に旋回動作させることができると共に、オル
ダムリングの途中部位に各リング体を介してスラスト軸
受（球体収容筒）をコンパクトに配設できる。

【００２１】

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

【００２２】ここで、図１ないし図３は本発明のスクロ
ール式流体機械を無給油式のスクロール空気圧縮機に適
用した場合の第１の実施例を示している。

【００２３】図において、１は当該スクロール空気圧縮
機の駆動源となる電動モータで、該電動モータ１は、そ
の外枠を形成するモータケース２と、該モータケース２
内に回転可能に設けられた回転子３と、該回転子３から
の回転を外部に出力する駆動軸４とから大略構成されて
いる。そして、該電動モータ１の駆動軸４は後述のケー
シング５内へと突出し、その先端側は図１に示す如く駆
動軸４の軸線に対して所定寸法δだけ偏心したクランク
４Ａとなっている。さらに、モータケース２は後述の固
定スクロール１１との間でケーシング５を挟持する構成
となっている。

【００２４】５は当該スクロール空気圧縮機の外枠を形
成する筒状のケーシングを示し、該ケーシング５は、モ
ータケース２との間に配設された環状のフランジ部６
と、該フランジ部６の内周側に設けられた筒状の軸受部
７と、前記フランジ部６の外周側から軸方向に延びた大
径筒部８とから大略構成され、ケーシング５の軸受部７
には前記電動モータ１の駆動軸４を回転可能に軸支する
軸受９が取付けられている。

【００２５】１０はモータケース２内に位置して駆動軸
４に固着されたバランスウェイトを示し、該バランスウ
ェイト１０は後述の旋回スクロール１２の旋回運動に対
して駆動軸４全体の回転バランスをとっている。

【００２６】１１はケーシング５の先端側に固着された
固定スクロールを示し、該固定スクロール１１は、略円
板状に形成され中心が駆動軸４の軸線と一致するように
配設された鏡板１１Ａと、該鏡板１１Ａの外縁側から突
出し、外周側が前記ケーシング５の大径筒部８の先端に
ボルト等（図示せず）を介して固着された取付フランジ
部１１Ｂと、前記鏡板１１Ａ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１１Ｃと、鏡板１１Ａの背面側に並
列に多数立設され互いに平行に延びた放熱板１１Ｄとか
ら構成されている。

【００２７】１２は固定スクロール１１と対向してケー
シング５内に旋回可能に設けられた旋回スクロールを示
し、該旋回スクロール１２は後述の旋回スクロール本体
１３と、該旋回スクロール本体１３の背面側に取付けら
れた略円板状の背面プレート１７とから一体的に構成さ
れている。

【００２８】１３は旋回スクロール本体で、該旋回スク
ロール本体１３は円板状に形成された鏡板１３Ａと、該
鏡板１３Ａ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１３Ｂと、該鏡板１３Ａの背面側に並列に多数立設さ
れた放熱板１３Ｃ，１３Ｃ，…とから大略構成されてい
る。

【００２９】ここで、前記旋回スクロール本体１３のラ
ップ部１３Ｂは図１に示すように、固定スクロール１１
のラップ部１１Ｃに対し所定角度（例えば１８０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
１１Ｃ，１３Ｂ間には複数の圧縮室１４，１４，…が形
成される。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１１の外周側に設けた吸込口１５
から外周側の圧縮室１４内に空気を吸込みつつ、この空
気を旋回スクロール１２が旋回運動する間に各圧縮室１
４内で順次圧縮し、最後に中心側の圧縮室１４から固定
スクロール１１の中心に設けた吐出口１６を介して外部
に圧縮空気を吐出する。

【００３０】１７は旋回スクロール本体１３の背面側に
設けた背面プレートを示し、該背面プレート１７は円板
状に形成され、背面プレート１７の背面中央部にはボス
部１７Ａが軸方向に突出して形成されている。そして、
該背面プレート１７は旋回スクロール本体１３の各放熱
板１３Ｃ先端部にボルト（図示せず）等を介して固着さ
れ、旋回スクロール本体１３と共に旋回運動を行うよう
になっている。

【００３１】ここで、背面プレート１７のボス部１７Ａ
はケーシング５の軸受部７側に向かって軸方向に突出
し、該ボス部１７Ａは駆動軸４のクランク４Ａに旋回軸
受１８を介して回転可能に取付けられている。また、背
面プレート１７の背面側は後述の各Ｙ軸キー溝２７間に
位置する部位がそれぞれ摺動面１７Ｂ，１７Ｂ，…とな
り、該各摺動面１７Ｂには後述の各球体２９が転動可能
に接触するものである。

【００３２】１９は旋回スクロール１２の自転を防止す
る自転防止機構としてのオルダム継手を示し、該オルダ
ム継手１９は図２および図３に示すように、後述のオル
ダムリング２０、各Ｘ軸キー２２、各Ｙ軸キー２４およ
び各キー溝２６、２７等によって構成されている。そし
て、該オルダム継手１９はオルダムリング２０をＸ軸方
向に摺動変位させ、該オルダムリング２０に対して旋回
スクロール１２をＹ軸方向に摺動変位させることによ
り、旋回スクロール１２の自転を防止すると共に、該旋
回スクロール１２に前記所定寸法δ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いる。

【００３３】２０はオルダム継手１９の可動継手を構成
するオルダムリングを示し、該オルダムリング２０はそ
の内周側が背面プレート１７のボス部１７Ａに対する逃
し穴２０Ａとなり、該逃し穴２０Ａは、オルダムリング
２０がＸ軸，Ｙ軸方向に摺動変位するときにボス部１７
Ａに衝突するのを防止すべく、比較的大きな穴径をもっ
て形成されている。そして、該オルダムリング２０は高
強度の金属板等により円形リングとして形成されその外
周側には後述の各Ｘ軸キー支持部２１および各Ｙ軸キー
支持部２３が一体形成されている。

【００３４】２１，２１はオルダムリング２０の外周側
から径方向外向きに突出しＸ軸方向に延びた一対のＸ軸
キー支持部を示し、該各Ｘ軸キー支持部２１の先端側に
はそれぞれＸ軸方向に延びるＸ軸キー２２，２２が一体
に設けられ、該各Ｘ軸キー２２はオルダムリング２０の
軸方向端面よりもケーシング５のフランジ部６側に向け
て一定の高さをもって突出し、後述のＸ軸キー溝２６に
摺動可能に係合している。

【００３５】２３，２３はオルダムリング２０の外周側
から径方向外向きに突出しＹ軸方向に延びた一対のＹ軸
キー支持部を示し、該各Ｙ軸キー支持部２３は各Ｘ軸キ
ー支持部２１と同一形状に形成され、各キー支持部２
１，２３はオルダムリング２０から十字形状をなして突
出している。そして、各Ｙ軸キー支持部２３の先端側に
はそれぞれＹ軸方向に延びるＹ軸キー２４，２４が一体
に設けられ、該各Ｙ軸キー２４はオルダムリング２０の
軸方向端面よりも旋回スクロール１２の背面プレート１
７側に向かって突出し、後述の各Ｙ軸キー溝２７に摺動
可能に係合している。

【００３６】２５，２５はケーシング５のフランジ部６
の内側面６Ａに一体に設けられた平板状のガイドを示
し、該各ガイド２５はフランジ部６の内側面６Ａに沿っ
てＸ軸方向へと伸長している。

【００３７】２６，２６は各ガイド２５に凹設された第
１の継手ガイドとしてのＸ軸キー溝を示し、該各Ｘ軸キ
ー溝２６は各ガイド２５に沿ってＸ軸方向に延びる凹溝
として形成されている。そして、各Ｘ軸キー溝２６は、
オルダムリング２０の各Ｘ軸キー２２と摺動可能に係合
し、オルダムリング２０をＸ軸方向にガイドする構成と
なっている。

【００３８】２７，２７は旋回スクロール１２の背面プ
レート１７に形成された第２の継手ガイドとしてのＹ軸
キー溝を示し、該各Ｙ軸キー溝２７は背面プレート１７
の背面側に位置し、Ｙ軸方向に延びる凹溝として形成さ
れている。そして、該各Ｙ軸キー溝２７は、オルダムリ
ング２０の各Ｙ軸キー２４と摺動可能に係合し、旋回ス
クロール１２をオルダムリング２０に対してＹ軸方向に
ガイドする構成となっている。

【００３９】２８，２８，…は前記旋回スクロール１２
からのスラスト荷重を受承するスラスト軸受を示し、該
各スラスト軸受２８は、ケーシング５のフランジ部６と
旋回スクロール１２の背面プレート１７との間に転動可
能に配設され、前記スラスト荷重を受承する転動体とし
ての球体２９と、ケーシング５のフランジ部６から軸方
向に突設され、該各球体２９を外側から取囲むように筒
状に形成された球体収容筒３０とから構成されている。
そして、該各球体収容筒３０は球体２９の直径よりも僅
かに小さい突出寸法をもってフランジ部６の内側面６Ａ
から背面プレート１７側にむけて突出し、その先端側は
開口端となって背面プレート１７の各摺動面１７Ｂに対
向配置されている。また、各球体収容筒３０は図２に示
す如く、オルダムリング２０の径方向外側で各キー支持
部２１，２３間に配設され、各球体収容筒３０間でオル
ダムリング２０および各キー支持部２１，２３がＸ軸方
向に変位するのを許す構成となっている。

【００４０】ここで、各球体２９は高い剛性を有する鋼
球等から形成され、各球体収容筒３０の底部と背面プレ
ート１７の各摺動面１７Ｂとの間に転動（摺動）可能に
配設されている。そして、各球体収容筒３０の内径は各
球体２９の直径よりも前記所定寸法δだけ大きく形成さ
れ、各球体２９が旋回スクロール１２の旋回動作に追従
して円滑に転動するのを補償している。

【００４１】また、各球体収容筒３０内には球体２９の
周囲に潤滑剤となるグリース（図示せず）が封入される
場合もあり、このグリースは背面プレート１７の摺動面
１７Ｂとの間でほぼ密閉状態に保持されている。そし
て、各球体２９が各球体収容筒３０と共に背面プレート
１７の摺動面１７Ｂ上を相対的に摺動変位するときに、
グリースは各球体２９を潤滑状態に保ちつつ、該各球体
２９を各球体収容筒３０内で円滑に転動させるようにし
ている。

【００４２】本実施例によるスクロール空気圧縮機は上
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。

【００４３】まず、電動モータ１により駆動軸４を回転
させ、旋回スクロール１２を旋回させると、固定スクロ
ール１１のラップ部１１Ｃと旋回スクロール１２（旋回
スクロール本体１３）のラップ部１３Ｂとの間に画成さ
れた圧縮室１４，１４，…が連続的に縮小する。これに
より、固定スクロール１１の吸込口１５から吸込んだ外
気を該各圧縮室１４で順次圧縮しつつ、この圧縮空気を
固定スクロール１１の吐出口１６から外部の空気タンク
等に貯留させる。

【００４４】そして、このように旋回スクロール１２が
旋回運動するときには、オルダムリング２０、各Ｘ軸キ
ー溝２６、および各Ｙ軸キー溝２７等からなるオルダム
継手１９によって旋回スクロール１２の自転が防止さ
れ、該旋回スクロール１２は駆動軸４を中心として所定
寸法δの旋回半径をもった円運動（旋回運動）が与えら
れる。

【００４５】即ち、旋回スクロール１２が固定スクロー
ル１１に対して旋回運動する間に、オルダム継手１９
は、オルダムリング２０側の各Ｘ軸キー２２がケーシン
グ５側の各Ｘ軸キー溝２６に沿って摺動変位することに
よりＹ軸方向への変位が規制されつつ、ケーシング５に
対してはＸ軸方向に摺動変位する。また、オルダムリン
グ２０の各Ｙ軸キー２４は旋回スクロール１２側の各Ｙ
軸キー溝２７に沿って相対的に摺動変位することによ
り、旋回スクロール１２がＹ軸方向に摺動変位するのを
許すことになる。

【００４６】そして、ケーシング５のフランジ部６の内
側面６Ａには、オルダムリング２０の各キー支持部２
１，２３（各キー溝２６，２７）間に位置して背面プレ
ート１７側へと軸方向に突出する合計４個の球体収容筒
３０，３０，…を一体形成し、該各球体収容筒３０内に
はグリースと共にそれぞれ球体２９を収容させることに
より、スラスト軸受２８を構成するようにしたから、該
各スラスト軸受２８の球体２９を球体収容筒３０の底部
（ケーシング５）と背面プレート１７の摺動面１７Ｂと
の間で旋回スクロール１２の動きに追従させて摺動（転
動）させることにより、旋回スクロール１２からのスラ
スト方向の荷重を各球体２９で受承でき、オルダム継手
１９のオルダムリング２０等がＸ軸，Ｙ軸方向に円滑に
摺動変位するのを補償することができる。

【００４７】かくして、本実施例によれば、ケーシング
５のフランジ部６と旋回スクロール１２の背面プレート
１７との間にオルダムリング２０を摺動可能に配設し、
ケーシング５側の各Ｘ軸キー溝２６によってオルダムリ
ング２０をＸ軸方向に摺動変位させ、旋回スクロール１
２側の各Ｙ軸キー溝２７によってオルダムリング２０に
対して旋回スクロール１２をＹ軸方向に摺動変位させる
ようにしている。そして、オルダムリング２０の径方向
外側で各キー支持部２１，２３間には、各球体２９およ
び各球体収容筒３０からなる複数のスラスト軸受２８，
２８，…を設け、該各スラスト軸受２８の球体収容筒３
０内には各球体２９の周囲にグリースを封入する構成と
している。

【００４８】この結果、各スラスト軸受２８の球体２９
を旋回スクロール１２（背面プレート１７）の摺動面１
７Ｂに対して円滑に転動させながら、各スラスト軸受２
８とは独立に設けたオルダムリング２０のＸ軸キー２
２，Ｙ軸キー２４を、Ｘ軸キー溝２６，Ｙ軸キー溝２７
にそれぞれ摺動可能に係合させることにより、旋回スク
ロール１２の自転を防止でき、旋回スクロール１２の旋
回動作を安定させることができると共に、圧縮運転時に
発生する旋回スクロール１２からのスラスト荷重を各球
体２９で確実に受承でき、オルダム継手１９側にスラス
ト荷重が作用するのを防止できる。

【００４９】そして、オルダムリング２０側の各Ｘ軸キ
ー２２、各Ｙ軸キー２４と、ケーシング５側の各Ｘ軸キ
ー溝２６、背面プレート１７側の各Ｙ軸キー溝２７との
間で生じる摺動抵抗を小さく抑えることができると共
に、オルダムリング２０の摺動時に生じる摩耗を効果的
に低減でき、該オルダムリング２０の各Ｘ軸キー２２を
各Ｘ軸キー溝２６に沿ってＸ軸方向へと円滑に摺動変位
させることができ、各Ｙ軸キー２４により旋回スクロー
ル１２を各Ｙ軸キー溝２７を介してオルダムリング２０
に対しＹ軸方向に摺動変位させることができる。

【００５０】また、ケーシング５のフランジ部６に一体
に設けられた各球体収容筒３０を、背面プレート１７側
に向けて軸方向突出させ、その突出寸法を球体２９の直
径よりも僅かに小さくなるようにしたから、各球体収容
筒３０の先端側（開口端）を背面プレート１７の摺動面
１７Ｂで塞ぐようにして、各球体収容筒３０内のグリー
スが外部へ漏洩してしまうのを効果的に防止でき、各球
体収容筒３０内の球体２９を長期に亘って潤滑状態に保
持できる。

【００５１】そして、圧縮運転時に生じる旋回スクロー
ル１２からのスラスト荷重（押圧力）をケーシング５と
背面プレート１７との間で各球体２９によって確実に受
承でき、オルダム継手１９等に余分な負荷が作用するの
を確実に防止できると共に、転動体としての各球体２９
がケーシング５と背面プレート１７との間で転動すると
きの動きを安定させることができ、球体２９の転動音等
を球体収容筒３０によって遮音できる。

【００５２】従って、本実施例によれば、ケーシング５
側と旋回スクロール１２側との間に配設したオルダム継
手１９と各スラスト軸受２８とを完全に分離（独立）さ
せて作動でき、旋回スクロール１２からのスラスト荷重
がオルダム継手１９のオルダムリング２０等に作用する
のを防止できると共に、オルダムリング２０の各Ｘ軸キ
ー２２、各Ｙ軸キー２４と各Ｘ軸キー溝２６、各Ｙ軸キ
ー溝２７との間の摺動抵抗を大幅に軽減でき、オルダム
継手１９等の耐久性や寿命を確実に延ばすことができ
る。

【００５３】また、各スラスト軸受２８の球体２９をオ
ルダム継手１９からの影響を受けることなく、ケーシン
グ５と旋回スクロール１２との間で円滑に転動させるこ
とができ、各球体収容筒３０内に封入したグリースによ
り各球体２９を潤滑状態に保持して各スラスト軸受２８
としての寿命や耐久性を確実に向上できる上に、当該ス
クロール空気圧縮機の寿命を延ばして、性能を確実に向
上でき、長期に亘って安定した圧縮性能を確保すること
ができる。

【００５４】さらに、オルダムリング２０側の各Ｘ軸キ
ー２２、各Ｙ軸キー２４と各Ｘ軸キー溝２６、各Ｙ軸キ
ー溝２７との間に、特別にオイル等の潤滑油を供給する
必要がなく、ケーシング５と旋回スクロール１２の背面
側との間でオルダムリング２０等を円滑に摺動変位させ
ることができ、無給油式の圧縮機として当該スクロール
空気圧縮機を円滑に作動させることができる等の効果を
奏する。

【００５５】次に、図４および図５は本発明の第２の実
施例による無給油式のスクロール空気圧縮機を示し、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、オルダム継手１９の可動継手となる
オルダムリング４１を、例えば弓形状をなす４個のリン
グ分割体４２，４２，…と、該各リング分割体４２間に
一体に配設された４個のリング体４３，４３，…とから
構成し、該各リング体４３によって各スラスト軸受２８
の球体収容筒３０を外側から取囲むように配列したこと
にある。

【００５６】ここで、オルダムリング４１の各リング分
割体４２は各リング体４３を互いに連結することにより
全体として円形リングを構成し、各リング分割体４２の
うち図４中のＸ軸方向で互いに対向するリング分割体４
２，４２にはケーシング５のフランジ部６側に向けて軸
方向に突出する一対のＸ軸キー４４，４４が一体に設け
られている。また、図５中のＹ軸方向で旋回スクロール
１２の背面プレート１７側にむけて突出する一対のＹ軸
キー４５，４５が一体に設けられている。そして、各Ｘ
軸キー４４および各Ｙ軸キー４５は前記第１の実施例で
述べたＸ軸キー２２、各Ｙ軸キー２４と同様に、ケーシ
ング５側の各Ｘ軸キー溝２６および旋回スクロール１２
側の各Ｙ軸キー溝２７にそれぞれ摺動可能に係合する構
成となっている。

【００５７】一方、オルダムリング４１の各リング体４
３は、その内径が各球体収容筒３０の外径よりも前記所
定寸法δ分だけ大きく形成され、旋回スクロール１２の
旋回動作によりオルダムリング４１がケーシング５に対
してＸ軸方向に変位する間、各リング体４３が各球体収
容筒３０に衝突するのを防止するようになっている。そ
して、各リング体４３は各リング分割体４２とほぼ同様
の高さ（厚さ）寸法に形成され、オルダムリング４１が
ケーシング５と旋回スクロール１２との間で円滑に摺動
変位（相対変位）するのを補償している。

【００５８】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作用効果を得るこ
とができるが、特に本実施例では、図４に示す如く各ス
ラスト軸受２８の球体収容筒３０を外側から取囲む各リ
ング体４３を、オルダムリング４１の各リング分割体４
２間に一体に設ける構成としているから、旋回スクロー
ル１２が旋回動作し、オルダムリング４１全体がケーシ
ング５に対してＸ軸方向に摺動変位するときに、各リン
グ体４３を各球体収容筒３０の外側で相対変位させ、両
者が干渉（衝突）する等の不具合を解消できると共に、
オルダムリング４１の途中部位に各リング体４３を介し
て各スラスト軸受２８をコンパクトに配設でき、当該ス
クロール空気圧縮機の小型化、軽量化を図ることができ
る。

【００５９】次に、図６および図７は本発明の第３の実
施例による無給油式のスクロール圧縮機を示し、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、オルダム継手１９の可動継手となるオル
ダムリング５１を、背面プレート１７（旋回スクロール
１２）にほぼ対応する径寸法をもって形成し、各スラス
ト軸受２８をオルダムリング５１内に収容する構成とし
たことにある。

【００６０】ここで、オルダムリング５１の内周側に
は、Ｘ軸方向に沿って径方向内側にそれぞれ延びた一対
のＸ軸キー支持部５２，５２と、該各Ｘ軸キー支持部５
２の先端側に位置しケーシング５のフランジ部６側に向
けて軸方向に突出したＸ軸キー５３と、オルダムリング
５１の内周からＹ軸方向に沿って径方向内側にそれぞれ
延びた一対のＹ軸キー支持部５４，５４と、該各Ｙ軸キ
ー支持部５４の先端側に位置し背面プレート１７側に向
けて軸方向に突出したＹ軸キー５５とが一体に設けられ
ている。そして、各Ｘ軸キー５３、各Ｙ軸キー５５は前
記第１の実施例で述べたＸ軸キー２２、Ｙ軸キー２４と
ほぼ同様に構成され、ケーシング５側の各Ｘ軸キー溝２
６、旋回スクロール１２側の各Ｙ軸キー溝２７に沿って
オルダムリング５１をＸ軸、Ｙ軸方向に相対変位させる
ようになっている。

【００６１】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作用効果を得るこ
とができる。

【００６２】なお、前記各実施例では、各球体収容筒内
に球体と共に潤滑剤（グリース）を封入するものとして
述べたが、本発明はこれに限らず、各球体収容筒内に必
ずしもグリース等の潤滑剤を封入する必要はない。

【００６３】さらに、前記各実施例では、スクロール式
流体機械としてスクロール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、例えば真空ポンプ、冷
媒圧縮機等にも広く適用できる。

【００６４】

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１に記載の発
明によれば、自転防止機構を、ケーシング側に設けられ
た第１の継手ガイドと、旋回スクロールの背面側に設け
られた第２の継手ガイドと、該ケーシングと旋回スクロ
ールの背面側との間に配設され前記第１，第２の継手ガ
イドにそれぞれ摺動可能に係合した可動継手とから構成
すると共に、前記ケーシングと旋回スクロールとのいず
れか一方には、前記第１，第２の継手ガイド間に位置
し、相手方に転動体を接触させることにより前記旋回ス
クロールからのスラスト荷重を受承する複数のスラスト
軸受を設ける構成としたから、自転防止機構の可動継手
と各スラスト軸受とを独立して作動させることができる
と共に、前記第１，第２の継手ガイドと可動継手との間
の摺動抵抗を確実に低減できる。

【００６５】また、スラスト軸受の転動体を自転防止機
構からの影響を受けることなくケーシングと旋回スクロ
ールとの間で安定させて転動でき、スラスト軸受として
の動きを円滑化することができる。そして、装置の信頼
性を高め、長期に亘って安定した運転を補償することが
できると共に、無給油式のスクロール式流体機械に対し
ても簡単に適用可能となる。

【００６６】この場合、請求項２に記載の発明のよう
に、各スラスト軸受を、前記ケーシングと旋回スクロー
ルの背面側との間に転動可能に配設され前記転動体を構
成する球体と、前記ケーシングまたは旋回スクロールか
ら軸方向に突出し該球体を外側から取囲むように筒状に
形成された球体収容筒とから構成しているから、球体が
ケーシングと旋回スクロールの背面側との間で転動する
ときの動きを安定させることができると共に、球体の転
動音（摺動音）等を球体収容筒によって遮音できる。ま
た、スラスト軸受をケーシング側または旋回スクロール
側に一体に形成しているから、該各球体収容筒に封入し
たグリース等の潤滑剤が外部へ漏洩してしまうのを効果
的に防止でき、各球体収容筒内で球体を長期に亘って潤
滑状態に保持できる。

【００６７】さらに、請求項３に記載の発明によれば、
可動継手を、前記ケーシングと旋回スクロールの背面側
との間で周方向に延び軸方向の両端側にそれぞれオルダ
ムキーが設けられたオルダムリングにより構成し、前記
第１，第２の継手ガイドは、該オルダムリングの各オル
ダムキーが摺動可能に装着されるように互いに直交する
２軸方向に延び、前記各スラスト軸受の球体収容筒に対
して該オルダムリングの周方向に離間した第１，第２の
キー溝により構成しているから、自転防止機構（オルダ
ム継手）としての動きを円滑化できると共に、第１，第
２のキー溝から周方向に離間させてスラスト軸受の球体
収容筒を配設でき、旋回スクロールからのスラスト荷重
が各オルダムキーと各キー溝との間に作用するのを確実
に防止することができる。

【００６８】さらにまた、請求項４に記載の発明によれ
ば、オルダムリングには、前記各オルダムキー間に位置
して複数のリング体を一体に形成し、該各リング体は、
前記旋回スクロールの旋回動作時に前記各スラスト軸受
の球体収容筒と干渉しないように前記各スラスト軸受の
球体収容筒を外側から取囲む構成としているから、旋回
スクロールが旋回動作するときにオルダムリングの各リ
ング体を各球体収容筒の外側で相対的変位させることが
でき、オルダムリングと各スラスト軸受（球体）の動き
を安定させることができると共に、オルダムリングの途
中部位に各リング体を介してスラスト軸受（球体収容
筒）をコンパクトに配設できる。

【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空気圧
縮機を示す縦断面図である。

【図２】旋回スクロールの背面プレート等を取外した状
態でケーシング、オルダム継手およびスラスト軸受を示
す図１中の矢示II−II方向拡大断面図である。

【図３】背面プレート（旋回スクロール）の背面側から
みたオルダム継手のオルダムリング等を示す外観図であ
る。

【図４】本発明の第２の実施例によるスクロール空気圧
縮機のケーシング、オルダム継手およびスラスト軸受を
示す図２と同様位置での拡大断面図である。

【図５】本発明の第２の実施例によるスクロール空気圧
縮機の背面プレート（旋回スクロール）およびオルダム
継手のオルダムリング等を示す図３と同様の外観図であ
る。

【図６】本発明の第３の実施例によるスクロール空気圧
縮機のケーシング、オルダム継手およびスラスト軸受を
示す図２と同様位置での拡大断面図である。

【図７】本発明の第３の実施例によるスクロール空気圧
縮機の背面プレート（旋回スクロール）およびオルダム
継手のオルダムリング等を示す図３と同様の外観図であ
る。

【符号の説明】

４駆動軸４Ａクランク５ケーシング６フランジ部１１固定スクロール１１Ａ，１３Ａ鏡板１１Ｃ，１３Ｂラップ部１２旋回スクロール１３旋回スクロール本体１４圧縮室１７背面プレート１７Ａボス部１７Ｂ摺動面１９オルダム継手（自転防止機構）２０，４１，５１オルダムリング（可動継手）２２，４４，５３Ｘ軸キー２４，４５，５５Ｙ軸キー２６Ｘ軸キー溝（継手ガイド）２７Ｙ軸キー溝（継手ガイド）２８スラスト軸受２９球体（転動体）３０球体収容筒４２リング分割体４３リング体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小林義雄神奈川県川崎市川崎区富士見１丁目６番３号トキコ株式会社内 (72)発明者三原宏之神奈川県川崎市川崎区富士見１丁目６番３号トキコ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【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、基端側が前記ケーシング
に回転可能に支持され先端側がクランクとなった駆動軸
と、該駆動軸のクランクに旋回可能に設けられ前記固定
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た第
１の継手ガイドと、前記旋回スクロールの背面側に設け
られた第２の継手ガイドと、前記ケーシングと旋回スク
ロールの背面側との間に配設され前記第１，第２の継手
ガイドにそれぞれ摺動可能に係合した可動継手とから構
成し、かつ、前記ケーシングと旋回スクロールとのいずれか一
方には、前記第１、第２の継手ガイド間に位置し、相手
方に転動体を接触させることにより前記旋回スクロール
からのスラスト荷重を受承する複数のスラスト軸受を設
けたことを特徴とするスクロール式流体機械。
【請求項２】前記各スラスト軸受は、前記ケーシング
と旋回スクロールの背面側との間に転動可能に配設され
前記転動体を構成する球体と、前記ケーシングまたは旋
回スクロールから軸方向に突出し該球体を外側から取囲
むように筒状に形成された球体収容筒とから構成してな
る請求項１記載のスクロール式流体機械。
【請求項３】前記可動継手は、前記ケーシングと旋回
スクロールの背面側との間で周方向に延び軸方向の両端
側にそれぞれオルダムキーが設けられたオルダムリング
により構成し、前記第１，第２の継手ガイドは、該オル
ダムリングの各オルダムキーが摺動可能に装着されるよ
うに互いに直交する２軸方向に延び、前記各スラスト軸
受の球体収容筒に対して該オルダムリングの周方向に離
間した第１，第２のキー溝により構成してなる請求項２
記載のスクロール式流体機械。
【請求項４】前記オルダムリングには、前記各オルダ
ムキー間に位置して複数のリング体を一体に形成し、該
各リング体は、前記旋回スクロールの旋回動作時に前記
各スラスト軸受の球体収容筒と干渉しないように該球体
収容筒を外側から取囲む構成としてなる請求項３に記載
のスクロール式流体機械。