(57)【要約】【課題】  旋回スクロールの重量を抑えつつ剛性を高めることにより、圧縮運転時に生じ易いスクロールの歪みを防止する。【解決手段】  旋回スクロール８を、鏡板９、ラップ部１０、軸取付部１２、ボス部１３，１４，１５、補強リブ１６，１７，１８によって構成する。また、軸取付部１２には駆動軸１９を連結し、ボス部１３〜１５には、旋回スクロール８の自転を防止する補助クランク２２を設ける。そして、圧縮機の運転時には、圧縮室１１で発生する圧力や熱等によって鏡板９等に歪みが生じるのを補強リブ１６〜１８によって防止する。この場合、各ボス部１３〜１５を中心として補強リブ１６〜１８を放射状に配置することにより、スラスト荷重を受け易いボス部１３〜１５の近傍等を補強することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鏡板に渦巻状のラップ部が立設された固定スクロールと、鏡板に該固定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渦巻状のラップ部が立設された旋回スクロールと、該旋回スクロールの鏡板の中央に連結され回転駆動されることによって該旋回スクロールを旋回運動させる駆動軸と、該駆動軸を取囲む位置で前記旋回スクロールに設けられ前記旋回スクロールに加わる軸方向の荷重を支持する複数の荷重支持部材とを備えたスクロール式流体機械において、
前記旋回スクロールの鏡板には、前記各荷重支持部材から前記鏡板に沿ってそれぞれ放射状に延びる複数の補強部材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】
前記補強部材は、前記各荷重支持部材から前記鏡板の中央に向けて径方向に延びる中央リブと、互いに隣合う２個の荷重支持部材から該各荷重支持部材の間に向けて延びる外側リブとによっ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。
【請求項３】
前記補強部材が前記鏡板から突出する高さ寸法は前記荷重支持部材の近傍で大きく形成し前記荷重支持部材から離れた位置で小さく形成してなる請求項１または２に記載のスクロール式流体機械。
【請求項４】
前記荷重支持部材は、前記旋回スクロールの自転を防止する自転防止機構が取付けられるボス部として形成してなる請求項１，２または３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、冷媒等を圧縮する圧縮機、または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。
【背景技術】
【０００２】
一般に、スクロール式流体機械としては、例えばケーシングに設けた固定スクロールに対して旋回スクロールを旋回運動させることにより、空気等を圧縮するようにした空気圧縮機が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１５９４８１号公報
【特許文献２】特開２００５−９４８６号公報
【０００４】
この種の従来技術による空気圧縮機は、固定スクロールと旋回スクロールの鏡板に渦巻状のラップ部がそれぞれ立設され、これらのラップ部の間には複数の圧縮室が画成されている。また、旋回スクロールの鏡板の背面中央部には、モータ等の駆動源によって回転駆動される駆動軸が連結されている。
【０００５】
そして、圧縮機の運転時には、駆動軸を回転駆動することにより、旋回スクロールが固定スクロールに対して旋回運動し、これらのスクロールのラップ部間に画成された圧縮室が鏡板の径方向外側から内側（中央）に向けて連続的に縮小する。これにより、圧縮機は、例えば外部の空気を吸込口から径方向外側の圧縮室に吸込み、この空気を径方向内側に向けて送りながら各圧縮室内で圧縮し、固定スクロールの鏡板の中央部に設けられた吐出口から圧縮空気を吐出する。
【０００６】
この場合、特許文献２の従来技術では、旋回スクロールの複数箇所に荷重支持部材となるボス部を設け、各ボス部とケーシングとの間に補助クランク等の自転防止機構をそれぞれ取付ける構成としている。これらの自転防止機構は、駆動軸を取囲むように鏡板の周方向に一定の間隔で配置され、圧縮運転時に旋回スクロールに加わる軸方向の荷重（スラスト荷重）をボス部と協働して受承しつつ、旋回スクロールの自転を防止する構成となっている。
【０００７】
一方、圧縮機の運転時には、例えば圧縮室で発生する圧力、圧縮熱等の影響によって固定スクロールや旋回スクロールの鏡板が変形し、これによって各スクロールのラップ部が径方向に歪んで互いに接触することがある。
【０００８】
このため、従来技術では、例えば実験、演算等によって求めたラップ部の歪み状態に応じて、ラップ部の各部位を予め薄肉に形成しておき、これによって歪みを補正（プロファイル補正）する構成としている。そして、この補正処理では、ラップ部の歪み方向等を考慮することにより、例えばラップ部の径方向外側では内周面を薄肉化し、径方向内側では外周面を薄肉化するようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上述した従来技術では、例えば圧縮機を高圧で運転するほど鏡板の変形量が増大し、ラップ部も大きく歪むようになる。このため、圧縮機の製造時には、例えば高圧運転時にもラップ部同士が干渉しないように、ラップ部を十分に薄肉化する必要がある。
【００１０】
しかし、この場合には、例えば圧縮機を低圧で運転しているときに、ラップ部の薄肉部位と相手方のラップ部との間に大きな隙間が生じ、この部位で圧縮室の気密性が低下し易くなるため、例えば圧縮機の始動直後や低圧運転時に圧縮性能が不安定になるという問題がある。
【００１１】
また、圧縮機の製造時には、例えば実験、演算等によってラップ部の薄肉化の度合い（肉削ぎ量）を求めた上で、ラップ部に高精度の肉削ぎ加工等を行う必要があり、しかもラップ部の部位毎に内周面または外周面を薄肉化する複雑な加工処理が要求される。このため、ラップ部の形成時には、その肉削ぎ加工や加工後の寸法検査等に手間がかかり、生産性が低下するという問題もある。
【００１２】
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、本発明の目的は、複雑な加工処理等を行わなくても、ラップ部の歪みを確実に抑えることができ、高い圧縮性能を安定的に実現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にある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した課題を解決するために本発明は、鏡板に渦巻状のラップ部が立設された固定スクロールと、鏡板に該固定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渦巻状のラップ部が立設された旋回スクロールと、該旋回スクロールの鏡板の中央に連結され回転駆動されることによって該旋回スクロールを旋回運動させる駆動軸と、該駆動軸を取囲む位置で前記旋回スクロールに設けられ前記旋回スクロールに加わる軸方向の荷重を支持する複数の荷重支持部材とを備えたスクロール式流体機械に適用される。
【００１４】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記旋回スクロールの鏡板には、前記各荷重支持部材から前記鏡板に沿ってそれぞれ放射状に延びる複数の補強部材を設ける構成としたことにある。
【００１５】
また、請求項２の発明によると、補強部材は、前記各荷重支持部材から前記鏡板の中央に向けて径方向に延びる中央リブと、互いに隣合う２個の荷重支持部材から該各荷重支持部材の間に向けて延びる外側リブとによって構成している。
【００１６】
また、請求項３の発明によると、前記補強部材が前記鏡板から突出する高さ寸法は前記荷重支持部材の近傍で大きく形成し前記荷重支持部材から離れた位置で小さく形成する構成としている。
【００１７】
さらに、請求項４の発明によると、前記荷重支持部材は、前記旋回スクロールの自転を防止する自転防止機構が取付けられるボス部として形成する構成としている。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明によれば、旋回スクロールの鏡板には、鏡板の中央を取囲んで配置された個々の荷重支持部材を中心として、各補強部材をそれぞれ放射状に形成することができる。これにより、複数の補強部材を鏡板の中央から周縁部位まで広い範囲にわたって配置できるので、これらの補強部材によって旋回スクロールの剛性を全体的に高めることができ、例えば圧縮運転時に発生する圧力、熱等によって鏡板が変形するのを確実に抑えることができる。
【００１９】
この場合、補強部材を放射状に配置しているので、各補強部材を互いに非平行となった状態で複数の異なる方向に延ばすことができ、鏡板の剛性を何れの方向に対しても高めることができる。また、例えば荷重支持部材の近傍等では、鏡板に大きなスラスト荷重が作用し易いので、各補強部材を荷重支持部材の周囲に放射状に配置することにより、鏡板がスラスト荷重を受け易い部位を集中的に補強でき、補強が必要な部位に対して特に高い剛性を与えることができる。
【００２０】
従って、圧縮運転中には、旋回スクロールに高い圧力や温度が加わる場合でも、鏡板とラップ部を歪みのない安定した形状に保持でき、各スクロールのラップ部間で干渉、かじり等が生じるのを確実に防止することができる。このため、従来技術のように、例えば高圧運転時の圧力、温度等に対応してラップ部を予め薄肉化しておく必要がないので、圧縮機の始動直後や低圧運転時にも、各スクロールのラップ部間に径方向の適正な隙間を保持することができる。
【００２１】
これにより、運転状態に関係なく圧縮室の気密性を安定的に確保でき、高い圧縮性能を実現することができる。また、圧縮機の製造時には、従来技術のようにラップ部の各部位に複雑な肉削ぎ加工等を行わなずに済むので、ラップ部等を効率よく加工、形成でき、生産性を高めることができる。
【００２２】
また、請求項２の発明によれば、各補強部材の中央リブを荷重支持部材から鏡板の中央に向けて径方向に延ばすことができ、これらの中央リブによって鏡板の中央部を補強することができる。また、各補強部材の外側リブを、互いに隣合う２個の荷重支持部材の間に向けて延ばすことができ、これらの外側リブによって鏡板の周縁部を補強することができる。
【００２３】
また、請求項３の発明によれば、荷重支持部材の近傍では、補強部材の高さ寸法を十分に確保できるから、例えば荷重支持部材と補強部材とを高さ方向に対して十分な面積で一体形成することができる。これにより、荷重支持部材の周壁と鏡板とをリブ状の補強部材によって強固に連結することができる。
【００２４】
また、荷重支持部材から離れた位置では、補強部材の高さ寸法を小さく抑えることができる。これにより、補強部材のうち強度に寄与しない部位を小型化して重量を軽減でき、旋回スクロールの補強と軽量化とを両立させることができる。
【００２５】
さらに、請求項４の発明によれば、旋回スクロールの各ボス部には、例えば補助クランク、スラスト軸受等により構成された自転防止機構を取付けることができる。そして、自転防止機構は、旋回スクロールに加わる軸方向の荷重（スラスト荷重）をボス部と協働して受承しつつ、旋回スクロールの自転を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態によるスクロール式流体機械を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２７】
ここで、図１ないし図４は第１の実施の形態を示し、本実施の形態では、スクロール式空気圧縮機を例に挙げて述べる。
【００２８】
図中、１は空気圧縮機で、この空気圧縮機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８、駆動軸１９、冷却ファン２０、モータ２１によって大略構成されている。
【００２９】
２は例えば段付きの有底筒状に形成されたケーシングで、該ケーシング２の底部２Ａ側には、例えば筒状をなす３箇所の補助クランク取付部２Ｂ（２個のみ図示）が設けられている。また、ケーシング２の開口側には、複数の取付ねじ等を用いて固定スクロール３のフランジ部６が全周にわたって取付けられている。
【００３０】
３はケーシング２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を中心として円板状に形成された鏡板４と、該鏡板４の表面側に立設された渦巻状のラップ部５と、鏡板４の外周側に設けられ、ケーシング２の開口側に取付けられた環状のフランジ部６と、鏡板４の裏面（背面）側に立設された複数の冷却フィン７とによって大略構成されている。
【００３１】
この場合、固定スクロール３は、例えばアルミニウム合金等によって一体に形成されている。また、固定スクロール３には、後述の圧縮室１１のうち径方向外側の圧縮室に連通する吸込口３Ａと、径方向内側（中央側）の圧縮室１１に連通する吐出口３Ｂとが設けられている。
【００３２】
８はケーシング２内に旋回可能に設けられた旋回スクロールで、該旋回スクロール８は、固定スクロール３とほぼ同様に、例えばアルミダイキャスト等の手段によって一体に形成されている。そして、旋回スクロール８は、図１ないし図４に示す如く、軸線Ｏ2−Ｏ2を中心として円板状に形成された鏡板９と、該鏡板９の表面側に立設された渦巻状のラップ部１０と、後述の軸取付部１２、ボス部１３，１４，１５、補強リブ１６，１７，１８とによって大略構成されている。
【００３３】
ここで、鏡板９は、固定スクロール３等の軸線Ｏ1−Ｏ1に対して一定の寸法だけ偏心した軸線Ｏ2−Ｏ2を中心として配置されている。また、鏡板９は、軸取付部１２の径方向外側で各ボス部１３〜１５の間に位置する例えば３箇所の周縁部９Ａを有し、これら３箇所の周縁部９Ａは、例えば個々の周縁部毎に２本ずつ配置された合計６本の外側リブ１６Ｂ，１７Ｂ，１８Ｂによって補強されている。
【００３４】
また、ラップ部１０は、相手方となる固定スクロール３のラップ部５に対して１８０°ずれた位置で重なり合うように配置され、これらのラップ部５，１０の間には、図１に示す如く、径方向外側から径方向内側にわたって後述の圧縮室１１が画成されている。
【００３５】
１２は鏡板９の裏面の中央に設けられた軸取付部で、該軸取付部１２は、例えば有底の円筒状に形成され、鏡板９の軸線Ｏ2−Ｏ2を中心として軸方向に突出している。そして、軸取付部１２の内周側には、後述の駆動軸１９が旋回軸受１９Ｄを介して回転可能に連結されている。
【００３６】
１３，１４，１５は鏡板９の裏面側に設けられた例えば３箇所の荷重支持部材としてのボス部で、これらのボス部１３〜１５は、図２、図４に示す如く、例えば鏡板９から軸方向に突出する有底の円筒体として形成され、旋回スクロール８に加わるスラスト荷重を後述の補助クランク２２と協働して受承するものである。また、各ス部１３〜１５は、軸取付部１２を中心として鏡板９の周方向に一定の間隔で配置され、鏡板９の中心Ｏ2（軸取付部１２）を均等に取囲んでいる。
【００３７】
１６，１７，１８は旋回スクロール８の鏡板９の裏面に突設された複数の補強部材としての補強リブを示し、これらの補強リブ１６〜１８は、旋回スクロール８を補強してその剛性を高めることにより、例えば圧力、温度変化等によって鏡板９やラップ部１０に歪みが生じるのを防止するものである。
【００３８】
ここで、各補強リブ１６〜１８のうち、例えば図４中で上側に位置する補強リブ１６は、中央リブ１６Ａと外側リブ１６Ｂ，１６Ｂとからなる３本のリブによって構成されている。これらのリブ１６Ａ，１６Ｂは、鏡板９の裏面に沿って延びる細長い突起として形成され、上側のボス部１３（補助クランク２２）を中心として放射状に配置されている。
【００３９】
この場合、中央リブ１６Ａは、鏡板９の裏面から軸方向に突出しつつ、鏡板９の中心Ｏ2とボス部１３の中心Ｏaとを結ぶ直線Ｌaに沿って鏡板９の径方向に延びている。そして、中央リブ１６Ａは、鏡板９、軸取付部１２及びボス部１３にわたって一体形成され、これらの部材を連結している。
【００４０】
また、中央リブ１６Ａは、例えばボス部１３の径方向外側に向けて尖った三角形状をなし、鏡板９から突出する中央リブ１６Ａの高さ寸法Ｈは、図２に示す如く、ボス部１３の近傍で大きく形成されると共に、ボス部１３から離れるほど小さく形成されている。
【００４１】
また、中央リブ１６Ａの両側に位置する２本の外側リブ１６Ｂは、中央リブ１６Ａとほぼ同様に、鏡板９とボス部１３とにわたって一体形成され、高さ寸法Ｈがボス部１３から離れるほど小さくなる三角形状をなしている。しかし、外側リブ１６Ｂは、ボス部１３から鏡板９の略集方向に延びて形成され、互いに隣接するボス部１３，１４の間及びボス部１３，１５の間に配置されている。
【００４２】
一方、図４中で左側に位置する補強リブ１７も同様に、中央リブ１７Ａと各外側リブ１７Ｂとが左側のボス部１４を中心として放射状に配置され、右側の補強リブ１８も、同じく中央リブ１８Ａと各外側リブ１８Ｂとが右側のボス部１５を中心として放射状に配置されている。そして、中央リブ１７Ａ，１８Ａは、鏡板９の中心Ｏ2とボス部１４の中心Ｏb，Ｏcとを結ぶ径方向の直線Ｌb，Ｌcに沿ってそれぞれ延びている。
【００４３】
このように、補強リブ１６〜１８は、例えば３本の中央リブ１６Ａ，１７Ａ，１８Ａが鏡板９の中央（軸取付部１２）に向けて径方向に延びると共に、例えば６本の外側リブ１６Ｂ，１７Ｂ，１８Ｂが隣合う２個のボス部１３，１４の間（またはボス部１４，１５の間、ボス部１３，１５の間）に向けて鏡板９の略周方向に延びている。これにより、各中央リブ１６Ａ〜１８Ａによって旋回スクロール８の中央部位の剛性を高めつつ、各外側リブ１６Ｂ〜１８Ｂによって旋回スクロール８の周縁側の剛性を高めることができる。
【００４４】
次に、１９は旋回スクロール８を駆動する駆動軸で、該駆動軸１９は、例えば段付き状の金属ロッド等からなり、ケーシング２の底部２Ａ側に設けられた軸受１９Ａ，１９Ｂにより軸線Ｏ1−Ｏ1を中心として回転可能に支持されている。また、駆動軸１９の先端側には円柱状の偏心部１９Ｃが設けられている。
【００４５】
そして、偏心部１９Ｃは、軸線Ｏ1−Ｏ1に対して一定の寸法だけ偏心した軸線Ｏ2−Ｏ2を中心として配置され、旋回軸受１９Ｄを介して旋回スクロール８の軸取付部１２内に回転可能に取付けられている。また、駆動軸１９の基端側はケーシング２の外部に突出し、冷却ファン２０を介してモータ２１と連結されている。これにより、モータ２１は、冷却ファン２０と共に駆動軸１９を回転駆動し、旋回スクロール８を旋回運動させる。
【００４６】
２２はケーシング２と旋回スクロール８との間に設けられた例えば３個の自転防止機構としての補助クランクで、該各補助クランク２２は、図１に示す如く、例えばクランク状に屈曲した軸部材２２Ａと、ケーシング２の補助クランク取付部２Ｂ内に取付けられ、該軸部材２２Ａの一端側を回転可能に支持する軸受２２Ｂと、旋回スクロール８のボス部１３（またはボス部１４，１５）内に回転可能に取付けられ、軸部材２２Ａの他端側を回転可能に支持する軸受２２Ｃ等とによって構成されている。
【００４７】
そして、補助クランク２２は、図４に示す如く、旋回スクロール８の軸取付部１２（鏡板９の中心Ｏ2）を取囲んで周方向の３箇所に均等に配置され、これらの位置で旋回スクロール８に加わるスラスト荷重をボス部１３〜１５と共に受承しつつ、旋回スクロール８の自転を防止しているものである。
【００４８】
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。
【００４９】
まず、モータ２１が作動すると、冷却ファン２０を介して駆動軸１９が回転駆動され、その回転が旋回スクロール８に伝達される。この結果、旋回スクロール８は、各補助クランク２２によって自転を規制された状態で、固定スクロール３に対して旋回運動を行い、これらのラップ部５，１０の間に画成された各圧縮室１１が径方向外側から内側に向けて連続的に縮小する。
【００５０】
これにより、外部の空気が固定スクロール３の吸込口３Ａから径方向外側の圧縮室１１内に吸込まれ、この空気は各圧縮室１１内で順次圧縮されることにより圧縮空気となる。そして、この圧縮空気は、中央側の圧縮室１１から吐出口３Ｂを通じて外部に吐出され、空気タンク(図示せず)等に貯留される。
【００５１】
このとき、各圧縮室１１（特に、中央側の圧縮室）内では、高い圧力と圧縮熱とが発生し、これらは旋回スクロール８の鏡板９等に作用する。しかし、旋回スクロール８は、各補強リブ１６〜１８によって鏡板９の中央から周縁部位まで高い剛性に形成されているので、圧縮運転時の熱や圧力等によって鏡板９が変形するのを抑制でき、これによってラップ部１０の歪み等も防止することができる。
【００５２】
かくして、本実施の形態によれば、旋回スクロール８の鏡板９には、個々のボス部１３，１４，１５を中心として各補強リブ１６，１７，１８をそれぞれ放射状に形成する構成としたので、各補強リブ１６〜１８を構成する複数本の中央リブ１６Ａ〜１８Ａ，外側リブ１６Ｂ〜１８Ｂを鏡板９の中央から周縁部９Ａまで広い範囲にわたって配置することができる。
【００５３】
これにより、補強リブ１６〜１８によって旋回スクロール８の剛性を全体的に高めることができ、例えば圧縮運転時に発生する圧力、熱等によって鏡板９が変形するのを確実に抑えることができる。この場合、個々の補強リブ１６〜１８を放射状に配置しているので、その中央リブ１６Ａ〜１８Ａと外側リブ１６Ｂ〜１８Ｂとを互いに非平行となった状態で複数の異なる方向に延ばすことができ、鏡板９の剛性を何れの方向に対しても高めることができる。
【００５４】
また、例えばボス部１３，１４，１５の近傍等では、鏡板９に大きなスラスト荷重が作用し易いので、各補強リブ１６〜１８をボス部１３〜１５の周囲に放射状に配置することにより、鏡板９がスラスト荷重を受け易い部位を集中的に補強でき、補強が必要な部位に対して特に高い剛性を与えることができる。
【００５５】
しかも、補強リブ１６〜１８を、ボス部１３〜１５の外周面と鏡板９とにわたって一体形成しているので、これらの補強リブ１６〜１８によってボス部１３〜１５と鏡板９とを強固に連結でき、例えば鏡板９の厚さ方向に反り、撓み、捩れ等が生じるのを確実に防止することができる。
【００５６】
従って、圧縮運転中には、旋回スクロール８に高い圧力や温度が加わる場合でも、鏡板９とラップ部１０を歪みのない安定した形状に保持でき、各スクロール３，８のラップ部５，１０間で干渉、かじり等が生じるのを確実に防止することができる。このため、従来技術のように、例えば高圧運転時の圧力、温度等に対応してラップ部を予め薄肉化しておく必要がないので、圧縮機の始動直後や低圧運転時にも、各スクロール３，８のラップ部５，１０間に径方向の適正な隙間を保持することができる。
【００５７】
これにより、運転状態に関係なく圧縮室１１の気密性を安定的に確保でき、高い圧縮性能を実現することができる。また、圧縮機の製造時には、従来技術のようにラップ部１０の各部位に複雑な肉削ぎ加工等を行わなずに済むので、各スクロール３，８を効率よく加工、形成でき、生産性を高めることができる。
【００５８】
この場合、固定スクロール３は、鏡板４の裏面側に複数の冷却フィン７が立設され、しかもフランジ部６の全周部位がケーシング２に取付けられているため、圧縮運転時の圧力や熱等に対して高い剛性を付与し易い。これに対し、旋回スクロール８は、ケーシング２内に旋回可能に配置されるので、その重量を抑える必要があり、軽量化と補強とを両立するのが難しい。
【００５９】
しかし、本実施の形態では、旋回スクロール８に対して、ボス部１３〜１５を中心として放射状の補強リブ１６〜１８を設けることにより、リブの本数を必要最低限に抑えて旋回スクロール８の軽量化を図りつつ、必要な部位を確実に補強することができる。
【００６０】
また、補強リブ１６を、中央リブ１６Ａと外側リブ１６Ｂとによって形成し、他の補強リブ１７，１８も同様に、中央リブ１７Ａ，１８Ａと外側リブ１７Ｂ，１８Ｂとによってそれぞれ形成したので、中央リブ１６Ａ，１７Ａ，１８Ａをボス部１３〜１５から鏡板９の中央に向けて径方向に延ばすことができる。
【００６１】
これにより、各中央リブ１６Ａ〜１８Ａを鏡板９、ボス部１３〜１５及び軸取付部１２にわたって一体形成することができ、鏡板９の中央部、即ちスラスト荷重を受ける軸取付部１２の近傍を確実に補強することができる。一方、各外側リブ１６Ｂ，１７Ｂ，１８Ｂは、互いに隣合う２個のボス部１３〜１５の間に向けて延ばすことができるので、これらの外側リブ１６Ｂ〜１８Ｂによって鏡板９の周縁部９Ａ等を補強することができる。
【００６２】
さらに、補強リブ１６〜１８の高さ寸法Ｈは、ボス部１３〜１５の近傍で大きく形成し、ボス部１３〜１５から離れた位置で小さく形成している。これにより、ボス部１３〜１５の近傍では、各補強リブ１６〜１８とボス部１３〜１５を高さ方向に対して十分な面積で一体形成でき、これらを強固に連結することができる。また、ボス部１３〜１５から離れた位置では、補強リブ１６〜１８のうち強度に寄与しない部位を小型化して重量を軽減でき、旋回スクロール８の補強と軽量化とを両立させることができる。
【００６３】
次に、図５及び図６は本発明による第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、スラスト軸受型の自転防止機構を有する圧縮機に適用したことにある。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。
【００６４】
３１はスクロール式の空気圧縮機で、この空気圧縮機３１は、第１の実施の形態とほぼ同様に、底部３２Ａを有する有底筒状のケーシング３２と、該ケーシング３２に設けられた固定スクロール３３と、後述の旋回スクロール３８、駆動軸５１、モータ５２とによって大略構成されている。そして、固定スクロール３３は、鏡板３４、ラップ部３５、フランジ部３６、冷却フィン３７等によって構成され、吸込口３３Ａと吐出口３３Ｂとを有している。
【００６５】
３８はケーシング３２内に旋回可能に設けられた旋回スクロールで、該旋回スクロール３８は、例えばアルミダイキャスト等の手段によって一体に形成され、第１の実施の形態とほぼ同様の鏡板３９とラップ部４０とを有し、固定スクロール３３との間に複数の圧縮室４１を画成している。しかし、鏡板３９の裏面には後述の軸取付部４２、ボス部４３，４４，４５，４６、補強リブ４７，４８，４９，５０が設けられている。
【００６６】
４２は鏡板３９の裏面の中央に突設された軸取付部で、該軸取付部４２は、例えば段付き円柱状の突部として形成され、その先端外周には、後述の駆動軸５１が旋回軸受５１Ｄを介して回転可能に取付けられている。
【００６７】
４３，４４，４５，４６は鏡板３９の裏面に設けられた例えば４箇所の荷重支持部材としてのボス部で、これらのボス部４３〜４６は、図５、図６に示す如く、例えば鏡板３９から軸方向に突出する略円筒状の突部として形成され、その先端側には、ケーシング３２との間に位置して後述のスラスト軸受機構５３がそれぞれ配置されている。
【００６８】
この場合、各ボス部４３〜４６は、第１の実施の形態のボス部１３〜１５とほぼ同様に、軸取付部４２を中心として鏡板３９の周方向に一定の間隔で配置され、鏡板３９の中心Ｏ2（軸取付部４２）を均等に取囲んでいる。
【００６９】
４７，４８，４９，５０は旋回スクロール３８の鏡板３９の裏面に突設された複数の補強部材としての補強リブを示し、これらの補強リブ４７〜５０は、第１の実施の形態とほぼ同様に、個々のボス部４３〜４６（スラスト軸受機構５３）を中心として放射状に配置されている。
【００７０】
そして、例えば図６中で上側に位置する補強リブ４７は、中央リブ４７Ａと外側リブ４７Ｂ，４７Ｂとからなる３本のリブによって構成され、下側の補強リブ４８も、中央リブ４８Ａと各外側リブ４８Ｂとによって構成されている。また、左側の補強リブ４９、右側の補強リブ５０も同様に、それぞれ中央リブ４９Ａと外側リブ４９Ｂ、中央リブ５０Ａと外側リブ５０Ｂによって構成されている。
【００７１】
また、中央リブ４７Ａ，４８Ａ，４９Ａ，５０Ａは、第１の実施の形態とほぼ同様に、鏡板３９の中心Ｏ2と各ボス部４３〜４６の中心Ｏp，Ｏq，Ｏr，Ｏsを結ぶ径方向の直線Ｌp，Ｌq，Ｌr，Ｌsに沿って延びている。そして、各央リブ４７Ａ〜５０Ａは、鏡板３９、軸取付部４２及びボス部４３（またはボス部４４〜４６）にわたって一体形成され、これらの部材を連結している。
【００７２】
また、各外側リブ４７Ｂ，４８Ｂ，４９Ｂ，５０Ｂは、互いに隣合う２個のスラスト軸受機構５３の間に向けて鏡板３９の略周方向に延びている。さらに、補強リブ４７〜５０は、スラスト軸受機構５３から離れるほど高さ寸法が小さくなるように形成されている。
【００７３】
このように、補強リブ４７〜５０は、第１の実施の形態とほぼ同様に、旋回スクロール３８の重量を小さく抑えつつ、各中央リブ４７Ａ〜５０Ａによって旋回スクロール３８の中央部位の剛性を高めることができ、また各外側リブ４７Ｂ〜５０Ｂによって旋回スクロール３８の周縁側の剛性を高めることができる。
【００７４】
次に、５１は旋回スクロール３８を駆動する駆動軸で、該駆動軸５１は、第１の実施の形態とほぼ同様に、軸受５１Ａ，５１Ｂにより軸線Ｏ1−Ｏ1を中心として回転可能に支持され、その先端側には、軸線Ｏ2−Ｏ2を中心とする円筒状の偏心部５１Ｃが一体に形成されている。そして、偏心部５１Ｃは、旋回軸受５１Ｄを介して旋回スクロール３８の軸取付部４２に回転可能に連結されている。また、駆動軸５１の基端側にはモータ５２が取付けられている。
【００７５】
５３はケーシング３２と旋回スクロール３８との間に設けられた例えば４個の自転防止機構としてのスラスト軸受機構で、これらのスラスト軸受機構５３は、第１の実施の形態の補助クランク２２とほぼ同様に、旋回スクロール３８に加わるスラスト荷重をボス部４３〜４６と協働して受承しつつ、旋回スクロール３８の自転を防止している。
【００７６】
ここで、スラスト軸受機構５３は、図５に示す如く、ケーシング３２の底部３２Ａに固着された固定側軸受体５３Ａと、旋回スクロール３８のボス部４３（またはボス部４４〜４６）の先端面に固着された旋回側軸受体５３Ｂと、これらの軸受体５３Ａ，５３Ｂの間に転動可能に挟持された球体５３Ｃとによって構成されている。
【００７７】
この場合、軸受体５３Ａ，５３Ｂには、球体５３Ｃを案内する略円弧状のガイド溝５３Ｄ，５３Ｅが設けられている。そして、スラスト軸受機構５３は、図６に示す如く、旋回スクロール３８の軸取付部１２を取囲んで周方向の４箇所に均等に配置され、これによって旋回スクロール３８の自転防止やスラスト荷重の受承を安定的に行うことができる。
【００７８】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、前記第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、スラスト軸受機構５３を備えた圧縮機にも適用することができる。
【００７９】
なお、前記第１の実施の形態では、補強リブ１６〜１８の高さ寸法Ｈがボス部１３〜１５から離れるほど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７に示す変形例のように構成してもよい。この場合、補強リブ１６′（リブ１６Ａ′，１６Ｂ′）は、ボス部１３〜１５の径方向に対して一定の高さ寸法Ｈ′をもって形成され、他の補強リブ１７′，１８′（リブ１７Ａ′，１７Ｂ′，１８Ａ′，１８Ｂ′）も補強リブ１６′と同様に形成されている。
【００８０】
また、第１の実施の形態では、個々のボス部１３〜１５を中心として中央リブ１６Ａと外側リブ１６Ｂ，１６Ｂからなる３本の補強リブ１６（または補強リブ１７，１８）を放射状に配置する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば２個の補強部材、または４個以上の補強部材を放射状に配設する構成としてもよい。
【００８１】
また、各実施の形態では、旋回スクロール８，３８の鏡板９，３９に対して軸取付部１２，４２、ボス部１３〜１５，４３〜４６を一体形成する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば軸取付部、ボス部等を予め別部品として形成しておき、これらの部品を鏡板の裏面側に固着する構成としてもよい。
【００８２】
さらに、実施の形態では、旋回スクロール８，３８のボス部１３〜１５，４３〜４６に補助クランク２２、スラスト軸受機構５３を取付ける構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば特開２００３−６５２５９号公報に記載されたスクロール式流体機械のように、旋回スクロールの裏面側のそれぞれ異なる位置に荷重支持部材と自転防止機構とを設ける構成とした場合には、自転防止機構と別個の荷重支持部材に放射状に延びる補強部材を設ければよいものである。
【００８３】
一方、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を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば冷媒圧縮機、真空ポンプ等にも広く適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【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】旋回スクロールを背面側からみた斜視図である。
【図３】図２の旋回スクロールを示す正面図である。
【図４】旋回スクロールの補強リブ等を示す背面図である。
【図５】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６】旋回スクロールを図４と同様位置からみた背面図である。
【図７】本発明の変形例によるスクロール式空気圧縮機を図２と同様位置からみた斜視図である。
【符号の説明】
【００８５】
１，３１  空気圧縮機（スクロール式流体機械）
２，３２  ケーシング
３，３３  固定スクロール
３Ａ，３３Ａ  吸込口
３Ｂ，３３Ｂ  吐出口
４，９，３４，３９  鏡板
９Ａ  周縁部
５，１０，３５，４０  ラップ部
８，３８  旋回スクロール
１１，４１  圧縮室
１２，４２  軸取付部
１３，１４，１５，４３，４４，４５，４６  ボス部（荷重支持部材）
１６，１６′，１７，１７′，１８，１８′，４７，４８，４９，５０  補強リブ（補強部材）
１６Ａ，１６Ａ′，１７Ａ，１７Ａ′，１８Ａ，１８Ａ′，４７Ａ，４８Ａ，４９Ａ，５０Ａ  中央リブ
１６Ｂ，１６Ｂ′，１７Ｂ，１７Ｂ′，１８Ｂ，１８Ｂ′，４７Ｂ，４８Ｂ，４９Ｂ，５０Ｂ  外側リブ
１９，５１  駆動軸
２０  冷却ファン
２１，５２  モータ
２２  補助クランク（自転防止機構）
５３  スラスト軸受機構（自転防止機構）
Ｈ，Ｈ′  高さ寸法
【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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