(57)【要約】【課題】  ウエイトと回転軸とを連結するときに、ウエイトを連結位置に容易に導くことができるスクロール式流体機械を提供する。【解決手段】  回転軸１８の先端には、偏心ブッシュ２１を取付ける。一方、旋回スクロール５の背面側には、旋回軸受２５を介して遠心力低減ウエイト２６を取付ける。この遠心力低減ウエイト２６は、ウエイト部２６Ｂが偏心ブッシュ２１の切欠き２１Ｆに嵌合したときに、偏心ブッシュ２１に対して連結する。また、遠心力低減ウエイト２６と偏心ブッシュ２１との間には、互いに係合する円弧状突起部２９と円弧状溝部２８とからなる誘導機構２７を設ける。これにより、偏心ブッシュ２１に遠心力低減ウエイト２６を連結するときには、誘導機構２７によってウエイト部２６Ｂを偏心ブッシュ２１の切欠き２１Ｆに導くことができる。【選択図】        図９
2010043608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングと、
該ケーシングに固定され鏡板の表面に渦巻状のラップ部が立設された固定スクロールと、
鏡板の表面に渦巻状のラップ部が立設され旋回運動によって該固定スクロールとの間に流体を圧縮または膨張する複数の流体室を画成する旋回スクロールと、
該旋回スクロールの背面側に旋回軸受を介して回転可能に設けられ該旋回スクロールの遠心力を低減する遠心力低減ウエイトと、
前記ケーシングに回転可能に設けられた回転軸と、
該回転軸に設けられ該回転軸と前記遠心力低減ウエイトとを連結する連結部材とを備えてなるスクロール式流体機械において、
前記遠心力低減ウエイトは、前記連結部材と一緒に回転するために回転方向に対して予め決められた連結位置で前記連結部材と連結する構成とし、
前記遠心力低減ウエイトと連結部材との間には、前記遠心力低減ウエイトと連結部材とを連結するときに、前記遠心力低減ウエイトを連結位置に誘導する誘導機構を設ける構成としたことを特徴とするスクロール式流体機械。
【請求項２】
ケーシングと、
該ケーシングに固定され鏡板の表面に渦巻状のラップ部が立設された固定スクロールと、
鏡板の表面に渦巻状のラップ部が立設され旋回運動によって該固定スクロールとの間に流体を圧縮または膨張する複数の流体室を画成する旋回スクロールと、
該旋回スクロールの背面側に旋回軸受を介して回転可能に設けられ該旋回スクロールの遠心力を低減する遠心力低減ウエイトと、
前記ケーシングに回転可能に設けられた回転軸と、
該回転軸に設けられ該回転軸と前記旋回軸受とが偏心した状態で該回転軸と前記遠心力低減ウエイトを連結する偏心ブッシュとを備えてなるスクロール式流体機械において、
前記遠心力低減ウエイトは、前記偏心ブッシュと一緒に回転するために回転方向に対して予め決められた連結位置で前記偏心ブッシュと連結する構成とし、
前記遠心力低減ウエイトと偏心ブッシュとの間には、前記遠心力低減ウエイトと偏心ブッシュとを連結するときに、前記遠心力低減ウエイトを連結位置に誘導する誘導機構を設ける構成としたことを特徴とするスクロール式流体機械。
【請求項３】
前記遠心力低減ウエイトは、前記旋回軸受が取付けられる軸受取付部と、該軸受取付部の外側に設けられたウエイト部とを備え、
前記偏心ブッシュは、前記遠心力低減ウエイトの軸受取付部が挿入される外周筒部と、該外周筒部の一部を切欠いて形成され前記遠心力低減ウエイトのウエイト部が嵌る嵌合部とを備える構成としてなる請求項２に記載のスクロール式流体機械。
【請求項４】
前記誘導機構は、前記軸受取付部とウエイト部との間に形成され前記偏心ブッシュの外周筒部に沿って延びると共に周方向に向けて溝底が傾斜した円弧状溝部と、前記偏心ブッシュの外周筒部の先端が周方向に向けて傾斜して形成され該円弧状溝部と係合して前記ウエイト部を嵌合部に誘導する円弧状突起部とによって構成してなる請求項３に記載のスクロール式流体機械。
【請求項５】
ケーシングと、
該ケーシングに固定され鏡板の表面に渦巻状のラップ部が立設された固定スクロールと、
鏡板の表面に渦巻状のラップ部が立設され旋回運動によって該固定スクロールとの間に流体を圧縮または膨張する複数の流体室を画成する旋回スクロールと、
前記ケーシングに回転可能に設けられ先端側がクランクピンとなった回転軸と、
該回転軸に設けられ該回転軸と一緒に回転して回転バランスを保持する固定バランスウエイトと、
該旋回スクロールの背面側に旋回軸受を介して回転可能に設けられ前記回転軸の径方向に変位可能な状態で前記回転軸と一緒に回転して該旋回スクロールの遠心力を低減する遠心力低減ウエイトとを備えてなるスクロール式流体機械において、
前記固定バランスウエイトと遠心力低減ウエイトとの間には、これらが一緒に回転するために回転方向に対して予め決められた連結位置で互いに連結する連結機構を設け、
該連結機構には、前記固定バランスウエイトと遠心力低減ウエイトとを連結するときに、前記遠心力低減ウエイトを連結位置に誘導する誘導部を設ける構成としたことを特徴とするスクロール式流体機械。
【請求項６】
前記連結機構は、前記固定バランスウエイトに設けられ遠心力低減ウエイトに向けて突出した係合突起と、前記遠心力低減ウエイトに設けられ該係合突起が挿入される係合凹部とによって構成し、
前記誘導部は、前記係合凹部の開口側に位置して奥部側から開口側に向けて開口面積が漸次大きくなった傾斜開口部によって構成してなる請求項５に記載のスクロール式流体機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば空気等の流体の圧縮機、真空ポンプ、膨張機等に用いて好適なスクロール式流体機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、スクロール式流体機械としては、空気、冷媒等の流体を圧縮する圧縮機、容器内を減圧する真空ポンプ、流体を膨張させる膨張機等がある。この種のスクロール式流体機械は、ケーシングに固定され鏡板の表面に渦巻状のラップ部が立設された固定スクロールと、鏡板の表面に渦巻状のラップ部が立設され旋回運動によって前記固定スクロールとの間に流体を圧縮または膨張する複数の流体室を画成する旋回スクロールと、前記旋回スクロールを旋回動作するために前記ケーシングに回転可能に設けられた回転軸とを備えている。
【０００３】
そして、スクロール式流体機械は、モータ等の駆動源により回転軸を介して旋回スクロールを旋回動作させる。これにより、スクロール式流体機械は、例えば空気、冷媒等の流体を各流体室内で順次圧縮する。
【０００４】
また、スクロール式流体機械として、回転軸と旋回スクロールとの間にウエイト（遠心力低減ウエイト）を設け、該ウエイトを用いて旋回スクロールに作用する遠心力を低減したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この場合、ウエイトは、旋回スクロールの背面側に旋回軸受を介して回転可能に取付けられている。また、ウエイトは、回転方向に対して所定の連結位置で回転軸と連結され、回転軸と一緒に回転するものである。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１０１６６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、従来技術によるスクロール式流体機械では、旋回軸受にニードルベアリングを使用しているから、回転軸にウエイトを組付けた後に、旋回スクロールを取付けることができる。
【０００７】
しかし、例えば無潤滑式のスクロール式圧縮機では、旋回軸受にグリス封入済みのボールベアリングを使用することがある。この場合、旋回スクロール、旋回軸受およびウエイトが予め組付けられた状態（subassembly）となるから、遠心力低減ウエイトは回転可能となる。この結果、ウエイトと回転軸とを連結するときに、回転方向に対してウエイトを位置決めすることができず、組立て作業性が低下するという問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、ウエイトと回転軸とを連結するときに、ウエイトを連結位置に容易に導くことができるスクロール式流体機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するために、本発明は、ケーシングと、該ケーシングに固定され鏡板の表面に渦巻状のラップ部が立設された固定スクロールと、鏡板の表面に渦巻状のラップ部が立設され旋回運動によって該固定スクロールとの間に流体を圧縮または膨張する複数の流体室を画成する旋回スクロールと、該旋回スクロールの背面側に旋回軸受を介して回転可能に設けられ該旋回スクロールの遠心力を低減する遠心力低減ウエイトと、前記ケーシングに回転可能に設けられた回転軸と、該回転軸に設けられ該回転軸と前記遠心力低減ウエイトとを連結する連結部材とを備えてなるスクロール式流体機械において、前記遠心力低減ウエイトは、前記連結部材と一緒に回転するために回転方向に対して予め決められた連結位置で前記連結部材と連結する構成とし、前記遠心力低減ウエイトと連結部材との間には、前記遠心力低減ウエイトと連結部材とを連結するときに、前記遠心力低減ウエイトを連結位置に誘導する誘導機構を設ける構成としたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、遠心力低減ウエイトと回転軸とを連結するときに、ウエイトを連結位置に容易に導くことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に説明する実施の形態は、上述の発明の目的や効果および発明の特徴を有することは当然であるが、これに限るものではない。他の解決される課題や作用、効果を以下の実施の形態の説明の中で詳述する。
【００１２】
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無給油式の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。
【００１３】
まず、図１ないし図１３は本発明の第１の実施の形態を示している。図１において、１は空気を圧縮するスクロール式空気圧縮機を示している。このスクロール式空気圧縮機１は、後述のケーシング２、固定スクロール３、旋回スクロール５、回転軸１８等により大略構成されている。
【００１４】
２は圧縮機の外殻を構成するケーシングで、該ケーシング２は、例えば軸方向の両側が開口した段付の筒状体として形成されている。そして、ケーシング２は、軸方向一側（後述の固定スクロール３側）が開口したスクロール側筒部２Ａと、該スクロール側筒部２Ａの軸方向他側（後述のモータ１２側）に設けられたモータ側筒部２Ｂと、スクロール側筒部２Ａとモータ側筒部２Ｂとの間に位置してケーシング２の内周側から径方向内向きに突出した環状の隔壁部２Ｃと、該隔壁部２Ｃの中央からスクロール側筒部２Ａの内周側に向けて軸方向一側に突出した有底筒状の軸受取付部２Ｄとによって大略構成されている。
【００１５】
ここで、スクロール側筒部２Ａ内には、後述の旋回スクロール５、ボールカップリング機構１１、偏心ブッシュ２１、バランスウエイト２２等が収容されている。また、モータ側筒部２Ｂはケーシング２の軸方向他側に開口して形成され、その内部には後述のサブウエイト１９が収容されている。また、軸受取付部２Ｄの底部側には、図２に示す如く、後述の主軸受２０を軸方向に位置決めする環状の段部２Ｅが径方向内向きに突設されている。
【００１６】
３はケーシング２のスクロール側筒部２Ａの開口側に設けられた固定スクロールで、該固定スクロール３は、軸線Ｏ1−Ｏ1を中心とした円板状の金属板３Ａ（以下鏡板３Ａと記載する）と、該鏡板３Ａの表面に立設された渦巻状のラップ部３Ｂと、鏡板３Ａの外周側に設けられ、該ラップ部３Ｂを取囲む筒状の支持部３Ｃとによって大略構成されている。そして、支持部３Ｃは、例えば複数のスクロール取付ねじ４等を用いてスクロール側筒部２Ａの開口端に締着され、スクロール側筒部２Ａを閉塞している。
【００１７】
５は固定スクロール３と対向する位置でケーシング２内に設けられた旋回スクロールで、該旋回スクロール５は、軸線Ｏ2−Ｏ2を中心として円板状に形成された鏡板５Ａと、該鏡板５Ａの表面に立設された渦巻状のラップ部５Ｂと、鏡板５Ａの裏面に突設され、後述の旋回軸受２５の内輪２５Ｂが取付けられる筒状の内輪取付部５Ｃとによって大略構成されている。また、旋回スクロール５の背面側には、内輪取付部５Ｃを取囲んで円筒状のウエイト収容部５Ｄが立設されている。
【００１８】
ここで、旋回スクロール５の中心となる軸線Ｏ2−Ｏ2は、固定スクロール３の中心となる軸線Ｏ1−Ｏ1に対して、偏心ブッシュ２１により定められた所定の偏心寸法δ分だけ径方向に偏心して配置されている。また、ラップ部５Ｂは、固定スクロール３のラップ部３Ｂと重なり合うように配置され、これらのラップ部３Ｂ，５Ｂの間には複数の圧縮室６が画成されている。
【００１９】
そして、旋回スクロール５は、後述のモータ１２により回転軸１８と偏心ブッシュ２１とを介して駆動され、固定スクロール３に対して旋回運動を行う。この旋回運動は、固定スクロール３の軸線Ｏ1−Ｏ1を中心として、前記偏心寸法δとほぼ等しい旋回半径をもって行われる。
【００２０】
これにより、圧縮機１は、固定スクロール３に設けられた吸込口７から外径側の圧縮室６に空気を吸込み、この空気を旋回スクロール５の旋回運動に伴って圧縮すると共に、内径側の圧縮室６に達した圧縮空気を固定スクロール３に設けられた吐出口８から吐出する。また、吐出口８には、逆止弁９が取付けられると共に、該逆止弁９の吐出側には吐出管１０が接続されている。このため、吐出口８から吐出された圧縮空気は、逆止弁９および吐出管１０を介して外部に吐出されるものである。
【００２１】
この場合、旋回スクロール５の裏面側とケーシング２の隔壁部２Ｃとの間には、自転防止機構としてのボールカップリング機構１１が例えば３個設けられている。これらのボールカップリング機構１１は、旋回スクロール５の旋回運動を許しつつ、その自転を防止する構成となっている。
【００２２】
１２は圧縮機の駆動源となる電動式のモータで、該モータ１２は、有底筒状のモータケース１３内にモータ軸受１４を介して回転可能に設けられた出力軸１５を備えている。ここで、モータケース１３は、複数のモータ取付ねじ１６を用いてケーシング２のモータ側筒部２Ｂの端面に取付けられている。また、出力軸１５の一端側には円錐軸部１５Ａを介して雄ねじ部１５Ｂが設けられると共に、該円錐軸部１５Ａおよび雄ねじ部１５Ｂはモータケース１３から突出している。
【００２３】
さらに、出力軸１５の軸方向中間部にはロータ１７が取付けられている。そして、ロータ１７は、モータケース１３の内周側に設けられたステータ（図示せず）と共に回転方向に駆動力を発生し、出力軸１５を回転駆動する。これにより、出力軸１５は、軸線Ｏ1−Ｏ1を中心として回転し、回転軸１８、偏心ブッシュ２１および遠心力低減ウエイト２６を介して旋回スクロール５を旋回運動させる構成となっている。
【００２４】
１８は例えば螺着等の手段によってモータ１２の出力軸１５に取付けられた回転軸で、該回転軸１８は、出力軸１５により軸線Ｏ1−Ｏ1を中心として回転駆動され、モータ１２の回転を偏心ブッシュ２１に伝達するものである。
【００２５】
ここで、回転軸１８は、図２に示す如く、軸線Ｏ1−Ｏ1を中心とした円柱状をなし、後述のサブウエイト１９と一体形成されている。また、回転軸１８は、主軸受２０の内周側に嵌合され、この主軸受２０によって回転可能に支持されている。
【００２６】
また、回転軸１８の軸方向一側（先端側）は、主軸受２０から偏心ブッシュ２１側に向けて突出している。そして、この突出端側は、偏心ブッシュ２１の軸穴２１Ｂ内に嵌合され、後述のワッシャ２３と取付ボルト２４とによって軸穴２１Ｂ内に抜止め状態に保持されている。
【００２７】
また、回転軸１８には、モータ１２側の端面に開口し偏心ブッシュ２１側に向けて略円錐状に縮径するテーパ穴１８Ａと、該テーパ穴１８Ａの奥所側に開口し、軸線Ｏ1−Ｏ1を中心としてテーパ穴１８Ａと同軸に配置されたモータ側ねじ穴１８Ｂとが設けられている。そして、テーパ穴１８Ａには、モータ１２の出力軸１５の円錐軸部１５Ａが嵌合され、モータ側ねじ穴１８Ｂには、出力軸１５の雄ねじ部１５Ｂが螺着されている。
【００２８】
さらに、回転軸１８には、偏心ブッシュ２１側の端面に位置して後述の取付ボルト２４が螺着されるブッシュ側ねじ穴１８Ｃが設けられている。このブッシュ側ねじ穴１８Ｃは軸線Ｏ2−Ｏ2を中心として形成されている。
【００２９】
一方、回転軸１８の外周側には、図２に示す如く、サブウエイト１９寄りの端部に位置して径方向外向きに突出する環状の段部１８Ｄが設けられ、この段部１８Ｄには、主軸受２０の内輪２０Ｂが当接している。
【００３０】
１９は例えば回転軸１８の外周側に一体形成され、軸線Ｏ1−Ｏ1から径方向に偏心した位置に重心を有するサブウエイトを示している。このサブウエイト１９は、後述のバランスウエイト２２と旋回スクロール５とが互いに逆位相（１８０°ずれた位置）で回転するときに、例えば旋回スクロール５と同じ位相で回転し、これらの部材に対して重量バランスをとるものである。
【００３１】
この場合、サブウエイト１９は、旋回スクロール５に加わる遠心力とバランスウエイト２２に加わる遠心力とが、偏心ブッシュ２１等を軸線Ｏ1−Ｏ1に対して傾ける方向の外力（モーメント力）となって作用するときに、このモーメント力を打消す構成となっている。
【００３２】
また、サブウエイト１９は、図５に示す如く、例えば略扇形状の板材として形成され、回転軸１８から径方向外向きに突出している。また、サブウエイト１９は、ケーシング２の隔壁部２Ｃよりもモータ１２寄りの位置に配設され、モータ側筒部２Ｂ（図１参照）内に収容されている。さらに、サブウエイト１９は、例えば回転軸１８の軸線Ｏ1−Ｏ1を基準としてブッシュ側ねじ穴１８Ｃと同じ偏心方向に向けて径方向に偏心している。
【００３３】
２０はケーシング２の軸受取付部２Ｄ内に設けられた主軸受で、該主軸受２０は、図２に示す如く、例えば２個の深溝玉軸受、アンギュラ玉軸受等を組合せることによって構成され、回転軸１８を軸線Ｏ1−Ｏ1を中心として回転可能に支持する。
【００３４】
ここで、主軸受２０は、ケーシング２の軸受取付部２Ｄ内に圧入等によって嵌合された外輪２０Ａと、該外輪２０Ａの内周側に位置して回転軸１８の外周側に嵌合された内輪２０Ｂと、外輪２０Ａと内輪２０Ｂとを回転可能に連結する複数個の鋼球等からなる転動体２０Ｃとによって構成されている。また、主軸受２０は、外輪２０Ａと内輪２０Ｂとの間に例えばグリス等の潤滑剤が封入されている。
【００３５】
そして、主軸受２０は、外輪２０Ａの端面がケーシング２の段部２Ｅに当接し、内輪２０Ｂの端面が偏心ブッシュ２１の突部２１Ｄに当接すると共に、これらの段部２Ｅと突部２１Ｄとの間に挟持されることによってケーシング２内で軸方向に位置決めされている。また、主軸受２０の内輪２０Ｂは、回転軸１８の段部１８Ｄと偏心ブッシュ２１の突部２１Ｄとの間に挟持され、これによって回転軸１８および偏心ブッシュ２１に対して軸方向に位置決めされている。
【００３６】
２１は回転軸１８の軸方向一側（先端側）に設けられた連結部材としての偏心ブッシュで、該偏心ブッシュ２１は、略円筒状に形成され、回転軸１８と後述の旋回軸受２５とが偏心した状態で回転軸１８と遠心力低減ウエイト２６とを連結している。また、偏心ブッシュ２１は、旋回軸受２５および遠心力低減ウエイト２６と協働して旋回スクロール５の内輪取付部５Ｃと回転軸１８とを連結し、回転軸１８が回転するときに旋回スクロール５を旋回運動させるものである。
【００３７】
ここで、偏心ブッシュ２１は、図５ないし図９に示す如く、後述のバランスウエイト２２と一体形成されている。また、偏心ブッシュ２１は、後述のワッシャ２３と取付ボルト２４とによって回転軸１８の先端側に回転を規制された状態で取付けられている。この場合、偏心ブッシュ２１は、主軸受２０を挟んでサブウエイト１９と軸方向の反対側に配置され、主軸受２０をケーシング２の軸受取付部２Ｄ内に抜止め状態に保持している。
【００３８】
また、偏心ブッシュ２１は、遠心力低減ウエイト２６の軸受取付部２６Ａが収容される有底筒状の外周筒部２１Ａと、該外周筒部２１Ａの底部に貫通して形成され回転軸１８の先端側が挿嵌される軸穴２１Ｂと、外周筒部２１Ａの底部のうち軸穴２１Ｂを取囲む部位に設けられワッシャ２３が嵌合されるワッシャ取付溝２１Ｃと、軸穴２１Ｂを取囲む位置で回転軸１８に向けて軸方向に突出する環状の突部２１Ｄとを有している。
【００３９】
この場合、軸穴２１Ｂは、軸線Ｏ1−Ｏ1（中心Ｏ1）を有する円形穴として形成されている。そして、軸穴２１Ｂは、偏心ブッシュ２１の端面と外周筒部２１Ａの底部側とに開口し、ワッシャ取付溝２１Ｃの内周側を通じて外周筒部２１Ａと軸方向に連続している。
【００４０】
また、外周筒部２１Ａは、軸線Ｏ2−Ｏ2（中心Ｏ2）を有する円筒状に形成され、その内周側には円形の旋回穴２１Ｅが形成されている。そして、旋回穴２１Ｅには、遠心力低減ウエイト２６の軸受取付部２６Ａが収容されている。これにより、外周筒部２１Ａには、遠心力低減ウエイト２６の軸受取付部２６Ａおよび旋回軸受２５を介して旋回スクロール５の内輪取付部５Ｃが取付けられている。
【００４１】
さらに、外周筒部２１Ａには、軸線Ｏ2−Ｏ2よりもバランスウエイト２２側（軸線Ｏ1−Ｏ1側）に偏心して、略円弧状の切欠き２１Ｆが形成されている。ここで、切欠き２１Ｆは、遠心力低減ウエイト２６のウエイト部２６Ｂが嵌合する嵌合部となっている。このため、遠心力低減ウエイト２６のウエイト部２６Ｂが回転方向に対して切欠き２１Ｆと一致した位置が連結位置となり、この連結位置にウエイト部２６Ｂを配置したときに、切欠き２１Ｆの周方向両端にウエイト部２６Ｂが挟まれる。これにより、遠心力低減ウエイト２６が偏心ブッシュ２１と相対回転が不能な状態で、ウエイト部２６Ｂが切欠き２１Ｆに嵌合する。そして、偏心ブッシュ２１と遠心力低減ウエイト２６とは、切欠き２１Ｆにウエイト部２６Ｂが嵌合した状態で互いに連結する構成となっている。
【００４２】
２２は例えば偏心ブッシュ２１の外周側に一体形成されたバランスウエイトで、該バランスウエイト２２の重心は、回転軸１８を中心として旋回スクロール５と径方向の反対側に配置されている。具体的には、バランスウエイト２２の形成位置は、図２に示す如く、軸穴２１Ｂの中心Ｏ1を挟んで外周筒部２１Ａと径方向の反対側（１８０°ずれた位置）に設定されている。これにより、旋回スクロール５およびバランスウエイト２２は、互いに逆位相となる位置に配置されている。
【００４３】
そして、バランスウエイト２２は、旋回スクロール５が旋回運動を行うときに、これと逆位相（１８０°ずれた位置）で回転する。これにより、バランスウエイト２２は、遠心力低減ウエイト２６と一緒に旋回スクロール５の遠心力を打消すものである。
【００４４】
また、バランスウエイト２２は、図５ないし図９に示す如く、例えば略円弧状（扇形状）の板材として形成され、偏心ブッシュ２１から径方向外向きに突出している。また、バランスウエイト２２の径方向外側は、略Ｌ字状に屈曲して軸方向に延び、ケーシング２の軸受取付部２Ｄを外周側から取囲んでいる。
【００４５】
２３は回転軸１８と偏心ブッシュ２１との間に設けられた略円板状のワッシャで、該ワッシャ２３は、偏心ブッシュ２１のワッシャ取付溝２１Ｃに嵌合され、後述の取付ボルト２４によって回転軸１８の先端側に締着されている。このとき、ワッシャ２３と主軸受２０の内輪２０Ｂとの間には、偏心ブッシュ２１の底面部分が挟持される。
【００４６】
そして、ワッシャ２３および取付ボルト２４は、回転軸１８と偏心ブッシュ２１との相対回転を規制した状態で、偏心ブッシュ２１を回転軸１８の先端側に固定している。このとき、例えばケーシング２、回転軸１８、主軸受２０、偏心ブッシュ２１およびワッシャ２３からなる５個の部品は、取付ボルト２４とサブウエイト１９との間に抜止め状態に保持されている。
【００４７】
２５は旋回スクロール５を旋回可能に支持する旋回軸受で、該旋回軸受２５は、例えば遠心力低減ウエイト２６の軸受取付部２６Ａに嵌合された外輪２５Ａと、該外輪２５Ａの内周側に位置して旋回スクロール５の内輪取付部５Ｃの外周側に嵌合された内輪２５Ｂと、外輪２５Ａと内輪２５Ｂとを回転可能に連結する複数個の鋼球等からなる転動体２５Ｃとによって構成されている。ここで、旋回軸受２５は、主軸受２０と同様に、外輪２５Ａと内輪２５Ｂとの間に例えばグリス等の潤滑剤が封入されている。そして、旋回軸受２５は、遠心力低減ウエイト２６が回転可能な状態で、旋回スクロール５の背面側に遠心力低減ウエイト２６を取付けている。
【００４８】
２６は旋回スクロール５の背面側に旋回軸受２５を介して回転可能に設けられた遠心力低減ウエイトで、該遠心力低減ウエイト２６は、図９ないし図１１に示す如く、旋回軸受２５が取付けられる円筒状の軸受取付部２６Ａと、該軸受取付部２６Ａの径方向外側に設けられた円弧状のウエイト部２６Ｂとを備え、全体として略小判形に形成されている。
【００４９】
ここで、軸受取付部２６Ａ内には、旋回軸受２５の外輪２５Ａが嵌合されている。そして、軸受取付部２６Ａは、旋回軸受２５を介して旋回スクロール５の内輪取付部５Ｃに取付けられている。これにより、遠心力低減ウエイト２６は、旋回スクロール５のウエイト収容部５Ｄ内に回転可能な状態で収容されている。
【００５０】
また、ウエイト部２６Ｂは、例えば軸受取付部２６Ａの半周部分を径方向に突出させることによって軸受取付部２６Ａと一体形成されている。これにより、遠心力低減ウエイト２６は、軸線Ｏ2−Ｏ2から径方向に偏心した位置に重心を有している。
【００５１】
さらに、遠心力低減ウエイト２６は、切欠き２１Ｆにウエイト部２６Ｂが嵌合した状態で偏心ブッシュ２１に連結される。このとき、ウエイト部２６Ｂは、バランスウエイト２２と同様に、旋回スクロール５に対して逆位相となる位置に配置される。このため、遠心力低減ウエイト２６は、旋回スクロール５の遠心力を打消し、遠心力低減ウエイト２６とバランスウエイト２２とは、共に回転バランスをとることができる。
【００５２】
２７は遠心力低減ウエイト２６と偏心ブッシュ２１との間に設けられた誘導機構で、該誘導機構２７は、遠心力低減ウエイト２６に形成された円弧状溝部２８と、偏心ブッシュ２１に形成され該円弧状溝部２８と係合する円弧状突起部２９および係合凸部３０とによって構成されている。
【００５３】
ここで、円弧状溝部２８は、遠心力低減ウエイト２６の軸受取付部２６Ａとウエイト部２６Ｂとの間に配置され、偏心ブッシュ２１の外周筒部２１Ａに沿って延びている。また、円弧状溝部２８は、周方向の一側で深さ寸法が大きく、周方向の他側で深さ寸法が小さくなっている。これにより、円弧状溝部２８の溝底は、周方向の一側から他側に向けて漸次傾斜している。
【００５４】
一方、円弧状突起部２９は、偏心ブッシュ２１の外周筒部２１Ａの先端を周方向に向けて漸次傾斜させることによって形成されている。このとき、外周筒部２１Ａは、例えば径方向で切欠き２１Ｆの反対側部位では軸方向の突出寸法が最大となり、切欠き２１Ｆに近付くに従って軸方向の突出寸法が小さくなっている。
【００５５】
そして、遠心力低減ウエイト２６と偏心ブッシュ２１とを連結するときには、円弧状突起部２９が円弧状溝部２８に係合するから、ウエイト部２６Ｂは、円弧状溝部２８および円弧状突起部２９に傾斜に沿って切欠き２１Ｆに向けて回転移動する。これにより、誘導機構２７は、遠心力低減ウエイト２６と偏心ブッシュ２１とを連結するときに、ウエイト部２６Ｂを切欠き２１Ｆに向けて回転させて、遠心力低減ウエイト２６を連結位置に誘導するものである。
【００５６】
また、偏心ブッシュ２１の外周筒部２１Ａには、切欠き２１Ｆと対応した位置に、係合凸部３０が形成されている。このとき、係合凸部３０は、円弧状溝部２８とほぼ同じ円弧状に形成されると共に、円弧状溝部２８の溝底に対応して周方向に向けて漸次傾斜している。これにより、係合凸部３０も、円弧状突起部２９と同様に誘導機構２７を構成し、円弧状溝部２８と係合して遠心力低減ウエイト２６を連結位置に向けて誘導する。そして、係合凸部３０は、ウエイト部２６Ｂが切欠き２１Ｆに嵌合したときに、円弧状溝部２８に嵌合する。
【００５７】
第１の実施の形態によるスクロール式空気圧縮機１は上述の如き構成を有するもので、次に、その動作について説明する。
【００５８】
まず、モータ１２が作動したときには、その出力軸１５によって回転軸１８と偏心ブッシュ２１とが軸線Ｏ1−Ｏ1を中心として回転駆動される。
【００５９】
これにより、偏心ブッシュ２１の外周筒部２１Ａは、軸線Ｏ1−Ｏ1を中心として半径が偏心寸法δとなる回転運動を行う。そして、この外周筒部２１Ａに旋回軸受２５および遠心力低減ウエイト２６を介して取付けられた旋回スクロール５は、各ボールカップリング機構１１によって自転を規制された状態で、旋回半径が偏心寸法δとなる旋回運動を行う。
【００６０】
この結果、固定スクロール３のラップ部３Ｂと旋回スクロール５のラップ部５Ｂとの間に画成された圧縮室６は、外径側から内径側に向けて連続的に縮小する。これにより、圧縮機１は、吸込口７から吸込んだ外気を各圧縮室６で順次圧縮し、吐出口８から外部に向けて圧縮空気を吐出する。
【００６１】
このとき、バランスウエイト２２および遠心力低減ウエイト２６は、旋回スクロール５と逆位相で回転することにより、偏心ブッシュ２１等に加わる旋回スクロール５の遠心力を打消すことができる。また、サブウエイト１９は、バランスウエイト２２を挟んで旋回スクロール５と軸方向の反対側に位置し、この位置で旋回スクロール５と同じ位相で回転することにより、旋回スクロール５やバランスウエイト２２から偏心ブッシュ２１側に加わる径方向のモーメント力を打消すことができる。
【００６２】
然るに、圧縮機１の組立て時には、図３および図４に示すように、ケーシング２に回転軸１８および偏心ブッシュ２１を予め組付けると共に、旋回スクロール５に遠心力低減ウエイト２６を予め組付ける。その後、ケーシング２のスクロール側筒部２Ａ内に旋回スクロール５を配置した状態で、ケーシング２に固定スクロール３を取付ける構成となっている。
【００６３】
ここで、ケーシング２に旋回スクロール５を取付けるときには、偏心ブッシュ２１は主軸受２０によってケーシング２に回転可能に支持されているのに加えて、遠心力低減ウエイト２６も旋回軸受２５によって旋回スクロール５に回転可能に支持されている。一方、偏心ブッシュ２１と遠心力低減ウエイト２６とは、回転方向に対してウエイト部２６Ｂが切欠き２１Ｆと一致した連結位置となったときに、互いに連結される構成となっている。このため、ケーシング２に旋回スクロール５を取付けるときには遠心力低減ウエイト２６を連結位置に配置する必要がある。しかし、偏心ブッシュ２１および遠心力低減ウエイト２６はいずれも回転可能な状態となっているから、遠心力低減ウエイト２６を連結位置に位置決めするのは難しく、組付け時の作業性が低下する傾向がある。
【００６４】
これに対し、本実施の形態では、遠心力低減ウエイト２６と偏心ブッシュ２１との間には誘導機構２７を設けたから、遠心力低減ウエイト２６と偏心ブッシュ２１とを連結するときには、該誘導機構２７は、遠心力低減ウエイト２６を回転させて自動的に連結位置に向けて誘導する。
【００６５】
具体的には、誘導機構２７は、遠心力低減ウエイト２６に形成した円弧状溝部２８と、偏心ブッシュ２１に形成した円弧状突起部２９とによって構成したから、遠心力低減ウエイト２６は、円弧状突起部２９が円弧状溝部２８に係合した状態で円弧状突起部２９に沿って回転変位する。このとき、円弧状突起部２９および円弧状溝部２８はいずれも傾斜しているから、これらの傾斜に沿って遠心力低減ウエイト２６を回転させて、ウエイト部２６Ｂを切欠き２１Ｆに向けて移動させることができる。
【００６６】
これにより、遠心力低減ウエイト２６を旋回スクロール５に予め組付けた状態であっても、遠心力低減ウエイト２６および偏心ブッシュ２１を連結位置で容易に連結することができ、組付け時の作業性を高めることができる。
【００６７】
また、偏心ブッシュ２１には外周筒部２１Ａの一部を切欠いた切欠き２１Ｆを形成したから、該切欠き２１Ｆに遠心力低減ウエイト２６のウエイト部２６Ｂを嵌めることによって、遠心力低減ウエイト２６と偏心ブッシュ２１を連結することができる。
【００６８】
さらに、誘導機構２７は、外周筒部２１Ａを用いて円弧状突起部２９を形成すると共に、遠心力低減ウエイト２６には該円弧状突起部２９に係合する円弧状溝部２８を形成した。このため、遠心力低減ウエイト２６の軸受取付部２６Ａを収容する外周筒部２１Ａを利用して円弧状突起部２９を形成することができると共に、外周筒部２１Ａに沿って遠心力低減ウエイト２６を回転させることによって、外周筒部２１Ａの途中位置に形成された切欠き２１Ｆに向けて確実にウエイト部２６Ｂを誘導することができる。
【００６９】
なお、前記第１の実施の形態では、円弧状溝部２８は周方向の一側から他側に向けて深さ寸法が漸次小さくなる構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図１２に示す第１の変形例のように、円弧状溝部２８′は、周方向の両側に向けて傾斜した円弧状突起部２９に対応して、周方向の中間位置で深さ寸法が最小となり、周方向の両端に向けて深さ寸法が漸次大きくなる構成としてもよい。この場合、係合凸部も、円弧状溝部２８′に対応して、周方向の中間位置で突出寸法が最小となり、周方向の両端に向けて突出寸法が漸次大きくなる。これにより、外周筒部２１Ａが軸方向に最も突出する位置（円弧状突起部２９の中心位置）を挟んで周方向両側に向けて遠心力低減ウエイト２６を誘導することができる。
【００７０】
また、図１３に示す第２の変形例のように、円弧状突起部２９″は、周方向の一側から他側に向けて深さ寸法が漸次小さくなる円弧状溝部２８に対応して、周方向の全長に亘って漸次傾斜する構成としてもよい。この場合、偏心ブッシュ２１″の外周筒部２１Ａ″は、切欠き２１Ｆ″の一端側で軸方向寸法が最大となり、他端側で軸方向寸法が最小となるものである。
【００７１】
さらに、前記第１の実施の形態では、円弧状溝部２８は遠心力低減ウエイト２６に設けると共に、円弧状突起部２９は偏心ブッシュ２１に設ける構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば円弧状溝部を偏心ブッシュに設け、円弧状突起部を遠心力低減ウエイトに設ける構成としてもよい。また、円弧状溝部のみを遠心力低減ウエイト２６、もしくは偏心ブッシュ２１に設ける構成としてもよい。
【００７２】
次に、図１４ないし図１８は本発明の第２の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、固定バランスウエイトと浮動バランスウエイトとを連結する連結機構には、浮動バランスウエイトを連結位置に誘導する誘導部を設ける構成としたことにある。
【００７３】
図１４において、３１は空気を圧縮するスクロール式空気圧縮機を示している。このスクロール式空気圧縮機３１は、後述のケーシング３２、固定スクロール３４、旋回スクロール３７、補助クランク機構４１、回転軸４５等により大略構成されている。
【００７４】
３２はスクロール式空気圧縮機３１の外枠を形成するケーシングで、該ケーシング３２は、軸方向の一側がほぼ閉塞され、他側が開口した段付筒状体として形成されている。また、ケーシング３２は、大径筒部３２Ａと、該大径筒部３２Ａよりも小径な筒状に形成され該大径筒部３２Ａの軸方向の一側から外側に向けて突出した小径な軸受筒部３２Ｂと、該軸受筒部３２Ｂと大径筒部３２Ａとの間に形成された環状部３２Ｃとにより大略構成されている。
【００７５】
さらに、ケーシング３２の外周側には、固定側の軸受収容部３３が周方向に離間して例えば３箇所（１箇所のみ図示）に設けられている。そして、軸受収容部３３は、旋回スクロール３７側が開口した段付の円形穴によって形成されると共に、その内部に後述する補助クランク機構４１のケーシング側軸受４２を収容している。
【００７６】
３４はケーシング３２の他側に設けられた固定スクロールである。この固定スクロール３４は、ケーシング３２の大径筒部３２Ａを軸方向他側から閉塞するように該大径筒部３２Ａの開口端に固定されている。また、固定スクロール３４は、軸線Ｏ−Ｏを中心としてほぼ円板状に形成された鏡板３４Ａと、該鏡板３４Ａの表面に軸方向に立設された渦巻状のラップ部３４Ｂと、該ラップ部３４Ｂを取囲んで鏡板３４Ａの外周側に設けられた筒部３４Ｃと、鏡板３４Ａの背面に突設された複数の冷却フィン３４Ｄとによって大略構成されている。
【００７７】
３５は固定スクロール３４に設けられた例えば２個の吸込口で、該各吸込口３５は、鏡板３４Ａの外周側から筒部３４Ｃにかけて開口し、後述する外周側の圧縮室４０に連通している。そして、吸込口３５は、吸込フィルタ３５Ａを通じて外周側の圧縮室４０内に空気を流通させるものである。
【００７８】
３６は固定スクロール３４の鏡板３４Ａの中心側に設けられた吐出口で、該吐出口３６は、最中心側の圧縮室４０に連通し、この圧縮室４０内の圧縮空気を吐出パイプ３６Ａから外部に吐出させるものである。
【００７９】
３７は固定スクロール３４と対向してケーシング３２の大径筒部３２Ａ内に旋回可能に設けられた旋回スクロールを示している。この旋回スクロール３７は、固定スクロール３４の鏡板３４Ａと対向して配置されたほぼ円板状の鏡板３７Ａと、該鏡板３７Ａの表面に立設された渦巻状のラップ部３７Ｂと、鏡板３７Ａの背面に突設された複数の冷却フィン３７Ｃと、該冷却フィン３７Ｃの先端側に位置して固定された背面プレート３７Ｄとによって大略構成されている。
【００８０】
また、背面プレート３７Ｄの中央側には、後述する回転軸４５のクランクピン４６と回転可能に連結される有底筒状のボス部３８が一体形成されている。さらに、背面プレート３７Ｄの外周側には、固定側の軸受収容部３３と対応した位置に旋回側の軸受収容部３９が例えば３箇所（１箇所のみ図示）に設けられている。そして、軸受収容部３９は、ケーシング３２の環状部３２Ｃ側が開口した有底の円形穴によって形成され、その内部に後述する補助クランク機構４１のスクロール側軸受４３を収容している。
【００８１】
４０は固定スクロール３４と旋回スクロール３７との間に設けられた流体室としての複数の圧縮室である。これらの圧縮室４０は、旋回スクロール３７が旋回運動するときに、ラップ部３４Ｂ，３７Ｂの外周側から中心側に向けて移動しつつ、これらの間で連続的に縮小される。これにより、各圧縮室４０のうち外周側の圧縮室４０には、吸込口３５から空気が吸込まれ、この空気を中心側の圧縮室４０に達するまでに圧縮する。そして、この圧縮空気を吐出口３６から吐出し、吐出パイプ３６Ａを介して外部の空気タンク（図示せず）等に貯える。
【００８２】
４１はケーシング３２の環状部３２Ｃと旋回スクロール３７との間に周方向に離間して例えば３個配設された自転防止機構としての補助クランク機構（１個のみ図示）を示している。これらの補助クランク機構４１は、図１４に示すように、ケーシング側軸受４２、スクロール側軸受４３および補助クランク軸４４によって大略構成されている。
【００８３】
ここで、ケーシング側軸受４２は、ケーシング３２の軸受収容部３３内に収容されている。一方、スクロール側軸受４３は、旋回スクロール３７の軸受収容部３９内に収容されている。また、補助クランク軸４４は、回転軸４５と実質的に同じ偏心量をもって偏心すると共に、その両端側がケーシング側軸受４２とスクロール側軸受４３とによって回転可能に支持されている。これにより、補助クランク機構４１は、旋回スクロール３７が回転軸４５の回転駆動によって旋回するときに、旋回スクロール３７が自転するのを防止する。
【００８４】
４５はケーシング３２の軸受筒部３２Ｂに軸受４７，４８を介して回転可能に設けられた回転軸である。この回転軸４５は、モータ（図示せず）によって駆動されることにより、軸線Ｏ−Ｏを中心として回転し、旋回スクロール３７を旋回動作させるものである。
【００８５】
ここで、回転軸４５の他端側には、軸線Ｏ−Ｏに対して一定の寸法（偏心量δ）だけ径方向に偏心したクランクピン４６が設けられ、このクランクピン４６は、基端側に位置して外径寸法が大きい大径部４６Ａと、先端側に位置して外径寸法が小さい小径部４６Ｂとを備え、大径部４６Ａおよび小径部４６Ｂによって段付円柱状に形成されている。そして、クランクピン４６は、旋回軸受４９等を介して旋回スクロール３７のボス部３８に回転可能に連結されている。このとき、旋回軸受４９は、回転軸４５のクランクピン４６に旋回スクロール３７を回転可能に支持する。
【００８６】
また、回転軸４５の一端側はケーシング３２の外部に突出すると共に、その突出部分には軸線Ｏ−Ｏから径方向に位置ずれして副バランスウエイト５０が設けられている。このとき、副バランスウエイト５０は、後述する固定バランスウエイト５２、浮動バランスウエイト５３と一緒に回転軸４５の回転バランスをとるものである。さらに、回転軸４５の一端側は、モータの出力側にベルト（図示せず）等を介して接続される。
【００８７】
また、ボス部３８の開口側には、旋回軸受４９の軸方向の一端側に位置してオイルシール５１が設けられている。そして、オイルシール５１は、グリス等の潤滑剤Ｇが旋回軸受４９から漏洩するのを防止している。
【００８８】
５２は回転軸４５のうちクランクピン４６の基端側に設けられた固定バランスウエイトである。この固定バランスウエイト５２は、回転軸４５の回転中心（軸線Ｏ−Ｏ）を挟んでクランクピン４６の反対側に配置されている。また、固定バランスウエイト５２は、図１７および図１８に示すように、略扇形状に形成されると共に、その要部分が回転軸４５に固着されている。そして、固定バランスウエイト５２は、回転軸４５と一緒に回転して回転軸４５の回転バランスを保持する。
【００８９】
５３は回転軸４５の他端側に設けられた遠心力低減ウエイトとしての浮動バランスウエイトである。この浮動バランスウエイト５３は、固定バランスウエイト５２と重ね合わせた状態で回転軸４５に取付けられている。ここで、浮動バランスウエイト５３は、扇形状に形成されたウエイト部５４と、該ウエイト部５４の要部分に位置して段付円筒状に形成された取付部５５とを備えている。
【００９０】
また、取付部５５には、回転軸４５のクランクピン４６が挿入されるピン挿入孔５６が設けられている。このピン挿入孔５６は、クランクピン４６に対して浮動バランスウエイト５３を回転軸４５の径方向に変位可能な状態で取付けるものである。
【００９１】
具体的には、ピン挿入孔５６は、クランクピン４６の大径部４６Ａと小径部４６Ｂに対応した大径孔５６Ａと小径孔５６Ｂとによって構成され、軸方向に貫通している。また、大径孔５６Ａは、大径部４６Ａの外径寸法よりも大きな内径寸法を有し、大径孔５６Ａの内周面と大径部４６Ａの外周面との間に隙間が形成されている。
【００９２】
一方、小径孔５６Ｂは、その断面が例えば略楕円形状に形成され、回転軸４５の径方向が楕円の長軸となり、径方向と直交する回転軸４５の回転方向が楕円の短軸となっている。このため、回転軸４５の径方向に対しては、小径孔５６Ｂの内周面と小径部４６Ｂの外周面との間に大きな間隔をもった隙間Ｓ1が形成されている。一方、回転軸４５の回転方向に対しては、小径孔５６Ｂの内周面と小径部４６Ｂの外周面とが互いに近接して配置されるため、隙間Ｓ1は殆ど形成されない。そして、ピン挿入孔５６とクランクピン４６との間には、例えばグリス等の潤滑剤Ｇが封入されている。これにより、潤滑剤Ｇは、ピン挿入孔５６とクランクピン４６との間の摩擦を低減し、これらの摩耗やフレッティングを防止している。
【００９３】
５７は浮動バランスウエイト５３と固定バランスウエイト５２との間に設けられた連結機構で、該連結機構５７は、ウエイト５２，５３が一緒に回転するために、回転方向に対して予め決められた連結位置で互いに連結している。
【００９４】
このとき、連結機構５７は、回転軸４５の軸中心とクランクピン４６の軸中心とを結ぶ直線の延長線上に位置して固定バランスウエイト５２に設けられた円柱状の係合突起５７Ａと、浮動バランスウエイト５３のウエイト部５４に設けられ係合突起５７Ａが係合する係合凹部５７Ｂとによって構成されている。このため、浮動バランスウエイト５３の回転方向に対して、係合突起５７Ａが係合凹部５７Ｂに挿入される位置が連結位置に該当している。
【００９５】
また、係合突起５７Ａは、例えば潤滑性を有する銅等の金属材料または自己潤滑性の樹脂材料を用いて形成され、浮動バランスウエイト５３に向けて突出している。
【００９６】
そして、係合凹部５７Ｂは、小径孔５６Ｂと同様に、その断面が例えば略楕円形状に形成され、回転軸４５の径方向が楕円の長軸となり、回転軸４５の回転方向が楕円の短軸となっている。このため、係合凹部５７Ｂの内周面と係合突起５７Ａの外周面との間には、回転軸４５の径方向には大きな間隔をもった隙間Ｓ2が形成されるものの、回転軸４５の回転方向には隙間Ｓ2が殆ど形成されてない。
【００９７】
これにより、浮動バランスウエイト５３は、連結機構５７によって固定バランスウエイト５２と連結し、固定バランスウエイト５２と同期して回転軸４５と一緒に回転する。また、浮動バランスウエイト５３のピン挿入孔５６とクランクピン４６との間には、回転軸４５の径方向に沿って隙間Ｓ1が形成されると共に、連結機構５７の係合凹部５７Ｂと係合突起５７Ａとの間にも回転軸４５の径方向に沿って隙間Ｓ2が形成されている。このため、浮動バランスウエイト５３は、固定バランスウエイト５２に対して回転軸４５の径方向に変位可能な状態で取付けられている。
【００９８】
さらに、取付部５５の外周面のうち大径孔５６Ａと対応した位置にはオイルシール５１が摺接すると共に、小径孔５６Ｂと対応した位置には旋回軸受４９の内輪が取付けられている。
【００９９】
５８は連結機構５７に設けられた誘導部で、該誘導部５８は、係合突起５７Ａと、係合凹部５７Ｂの開口側に配置された円錐状の傾斜開口部５８Ａとによって構成されている。このとき、傾斜開口部５８Ａは、係合凹部５７Ｂの奥部側（底部側）から開口側に向けてその開口面積が漸次大きくなっている。そして、傾斜開口部５８Ａに係合突起５７Ａを挿入したときには、係合突起５７Ａは、傾斜開口部５８Ａの内周面に沿って中心位置に誘導され、係合凹部５７Ｂに向けて移動する。これにより、誘導部５８は、浮動バランスウエイト５３を回転させて、係合突起５７Ａが係合凹部５７Ｂに挿入可能な連結位置に向けて誘導するものである。
【０１００】
５９はクランクピン４６の基端側に位置して大径部４６Ａの外周に取付けられたシール部材である。このシール部材５９は、例えばＯリング等によって構成され、大径部４６Ａの外周面に凹設された環状のシール装着溝６０に取付けられている。そして、シール部材５９は、大径孔５６Ａの内周面に弾性的に接触する。これにより、シール部材５９は、潤滑剤Ｇがピン挿入孔５６とクランクピン４６との間からクランクピン４６の基端側に向けて漏洩するのを防止している。
【０１０１】
また、浮動バランスウエイト５３の取付部５５の外周側にはオイルシール５１が設けられている。このため、潤滑剤Ｇがピン挿入孔５６とクランクピン４６との間からクランクピン４６の先端側に漏洩するときでも、取付部５５とボス部３８との間はオイルシール５１によって封止されている。この結果、シール部材５９とオイルシール５１は、潤滑剤Ｇがボス部３８の底部側から漏洩するのを防ぐことができるから、ピン挿入孔５６とクランクピン４６との間を潤滑状態に保持することができると共に、旋回軸受４９から潤滑剤Ｇが漏洩するのも防止することができる。
【０１０２】
第２の実施の形態によるスクロール式空気圧縮機３１は上述の如き構成を有するもので、次に、その動作について説明する。
【０１０３】
まず、電動モータによって回転軸４５を回転すると、補助クランク機構４１によって自転が防止された状態で、旋回スクロール３７を旋回動作する。このとき、固定スクロール３４のラップ部３４Ｂと旋回スクロール３７のラップ部３７Ｂとの間に画成された圧縮室４０は連続的に縮小する。これにより、吸込口３５から吸込んだ外気は、各圧縮室４０で順次圧縮することにより、圧縮空気として吐出口３６から吐出し、外部の空気タンク等に貯留することができる。
【０１０４】
また、旋回スクロール３７の旋回運動に伴って、旋回スクロール３７には遠心力が作用する。この遠心力は、旋回軸受４９および補助クランク機構４１によって分担して支持する。ここで、浮動バランスウエイト５３は、ピン挿入孔５６および連結機構５７によって回転軸４５に径方向に変位可能な状態で連結されている。そして、浮動バランスウエイト５３にも遠心力が作用するから、浮動バランスウエイト５３は、遠心力によって回転軸４５の径方向に向けて僅かに変位する。
【０１０５】
このとき、浮動バランスウエイト５３の遠心力は、回転軸４５に作用することなく、旋回スクロール３７に作用する。また、浮動バランスウエイト５３の重心位置は、回転軸４５の回転中心を挟んで旋回スクロール３７の重心位置とは反対側に配置されている。このため、浮動バランスウエイト５３は、旋回スクロール３７の遠心力が働く方向とは逆方向に向けて変位し、旋回スクロール３７の遠心力の一部または全部を相殺する。この結果、旋回軸受４９および補助クランク機構４１に作用する遠心力が減少するから、補助クランク機構４１等の信頼性、耐久性を高めることができる。
【０１０６】
また、固定バランスウエイト５２と浮動バランスウエイト５３との間には連結機構５７を設けたから、浮動バランスウエイト５３を連結位置に配置したときには、連結機構５７の係合突起５７Ａを係合凹部５７Ｂに挿入することによって、固定バランスウエイト５２と浮動バランスウエイト５３とを相対回転が不能な状態で連結することができる。
【０１０７】
一方、圧縮機３１の組立て時には、ケーシング３２に回転軸４５および固定バランスウエイト５２を予め組付けると共に、旋回スクロール３７に浮動バランスウエイト５３を予め組付ける。その後、ケーシング３２内に旋回スクロール３７を配置した状態で、ケーシング３２に固定スクロール３４を取付ける構成となっている。
【０１０８】
ここで、ケーシング３２に旋回スクロール３７を取付けるときには、固定バランスウエイト５２（回転軸４５）は軸受４７，４８によってケーシング３２に回転可能に支持されているのに加えて、浮動バランスウエイト５３も旋回軸受４９によって旋回スクロール３７に回転可能に支持されている。このため、連結機構５７の係合突起５７Ａと係合凹部５７Ｂとを位置合わせして、浮動バランスウエイト５３を連結位置に配置するのは難しく、組付け時の作業性が低下する傾向がある。
【０１０９】
これに対し、本実施の形態では、連結機構５７には傾斜開口部５８Ａからなる誘導部５８を設ける構成とした。このため、固定バランスウエイト５２と浮動バランスウエイト５３とを連結するときには、浮動バランスウエイト５３の傾斜開口部５８Ａ内に固定バランスウエイト５２の係合突起５７Ａを挿入することによって、傾斜開口部５８Ａに沿って係合突起５７Ａを係合凹部５７Ｂの奥部（底部）側に向けて誘導することができる。この結果、誘導部５８は、浮動バランスウエイト５３を回転させて自動的に連結位置に向けて誘導することができるから、浮動バランスウエイト５３を旋回スクロール３７に予め組付けた状態であっても、浮動バランスウエイト５３および固定バランスウエイト５２を連結位置で容易に連結することができ、第１の実施の形態と同様に、組付け時の作業性を高めることができる。
【０１１０】
なお、第２の実施の形態では、連結機構５７は、円柱状の係合突起５７Ａと断面楕円形状の係合凹部５７Ｂとによって構成するものとした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば係合突起は回転軸の径方向に延びる角柱形状に形成すると共に、係合凹部は回転軸の径方向に延びる長溝状に形成する構成としてもよい。
【０１１１】
また、第２の実施の形態では、連結機構５７は、固定バランスウエイト５２に設けた係合突起５７Ａと、浮動バランスウエイト５３に設けた係合凹部５７Ｂとによって構成した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば固定バランスウエイトに設けた係合凹部と、浮動バランスウエイトに設けた係合突起とによって連結部材を構成してもよい。この場合、誘導部の傾斜開口部は、係合凹部と同様に、固定バランスウエイトに設けるものである。
【０１１２】
また、第２の実施の形態では、ピン挿入孔５６を断面楕円形状に形成すると共に、該ピン挿入孔５６に断面円形状のクランクピン４６を挿入することによって、浮動バランスウエイト５３を径方向に変位可能に設ける構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えばクランクピンとピン挿入孔との間には弾性材料からなる筒体を設けて、浮動バランスウエイトを径方向に変位可能に設ける構成としてもよい。また、クランクピンとピン挿入孔との間には回転方向と径方向とでばね係数が異なる異方性ばね部材を設けて、浮動バランスウエイトを径方向に変位可能に設ける構成としてもよい。
【０１１３】
さらに、各実施の形態では、スクロール式流体機械としてスクロール式空気圧縮機１，３１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、冷媒を圧縮する冷媒圧縮機、真空ポンプ、膨張機等を含めて他のスクロール式流体機械に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【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中の偏心ブッシュと遠心力低減ウエイトとの連結部位を拡大して示す要部拡大断面図である。
【図３】ケーシング、旋回スクロールおよび固定スクロールを組立てる前の状態で示す分解斜視図である。
【図４】図３中のケーシング、旋回スクロールおよび固定スクロールを固定スクロール側から見た分解斜視図である。
【図５】図１中の旋回スクロール、遠心力低減ウエイト、偏心ブッシュ、回転軸等を示す分解斜視図である。
【図６】図５中の偏心ブッシュ、回転軸、主軸受等を示す分解斜視図である。
【図７】図６中の偏心ブッシュ、回転軸、主軸受等を示す正面図である。
【図８】偏心ブッシュおよび遠心力低減ウエイトを示す正面図である。
【図９】偏心ブッシュおよび遠心力低減ウエイトを示す分解斜視図である。
【図１０】遠心力低減ウエイトを円弧状溝部側からみた斜視図である。
【図１１】遠心力低減ウエイトの円弧状溝部を図８中の矢示XI−XI方向からみた断面図である。
【図１２】第１の変形例による円弧状溝部を示す図１１と同様位置の断面図である。
【図１３】第２の変形例による偏心ブッシュ等を示す分解斜視図である。
【図１４】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１５】図１４中のクランクピンの周囲を拡大して示す拡大断面図である。
【図１６】図１４中の浮動バランスウエイトおよび固定バランスウエイトを示す縦断面図である。
【図１７】図１６中の浮動バランスウエイトおよび固定バランスウエイトを示す左側面図である。
【図１８】図１６中の浮動バランスウエイトおよび固定バランスウエイトを示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１，３１  スクロール式空気圧縮機（スクロール式流体機械）
２，３２  ケーシング
３，３４  固定スクロール
３Ａ，５Ａ，３４Ａ，３７Ａ  鏡板
３Ｂ，５Ｂ，３４Ｂ，３７Ｂ  ラップ部
５，３７  旋回スクロール
６，４０  圧縮室（流体室）
１８，４５  回転軸
２１，２１″  偏心ブッシュ（連結部材）
２１Ａ，２１Ａ″  外周筒部
２１Ｆ，２１Ｆ″  切欠き（嵌合部）
２５，４９  旋回軸受
２６  遠心力低減ウエイト
２６Ａ  軸受取付部
２６Ｂ  ウエイト部
２７  誘導機構
２８，２８′  円弧状溝部
２９，２９″  円弧状突起部
３０  係合凸部
４６  クランクピン
５２  固定バランスウエイト
５３  浮動バランスウエイト（遠心力低減ウエイト）
５７  連結機構
５７Ａ  係合突起
５７Ｂ  係合凹部
５８  誘導部
５８Ａ  傾斜開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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