(57)【要約】      （修正有）【課題】揺動スクロールの熱膨張により、クランクシャフトと偏心シャフトが軸受に押し付けられる力を低減し、揺動スクロールがスムースに回転できるスクロール型流体機械を提供する。【解決手段】各クランクが、クランクシャフト６１と、クランクシャフト６１の中心軸Ａ６１に対して偏心している偏心シャフト６２とからなり、ケース５がクランクシャフト６１のための２つの支持側軸受９を備えており、揺動スクロール１が偏心シャフト６２のための２つのスクロール側軸受１２を備えているスクロール型流体機械において、２つの支持側軸受９の中心軸間距離Ｌ９を２つのスクロール側軸受１２の中心軸間距離Ｌ１２よりも長く設定する。【選択図】図３
2011137437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
揺動スクロールの固定スクロールに対する揺動の中心軸において揺動スクロールの両側に固定スクロールがそれぞれ配置され、前記中心軸の半径方向において固定スクロールの外側に揺動スクロールを駆動する２つのクランクが配置され、前記中心軸において揺動スクロールの少なくとも一側に全てのクランクを支持する支持部材が配置されている、外周駆動型のスクロール型流体機械であって、
各クランクが、クランクシャフトと、クランクシャフトの中心軸に対して偏心している偏心シャフトと、からなっており、
支持部材が２つの支持側軸受を備えており、各支持側軸受が各クランクシャフトのための軸受であり、
揺動スクロールが２つのスクロール側軸受を備えており、各スクロール側軸受が各偏心シャフトのための軸受であり、
距離差が、２つの支持側軸受の中心軸間距離と２つのスクロール側軸受の中心軸間距離との間の差であり、
常温環境における距離差が、常温環境においてクランクが回転できる範囲内において、２つの支持側軸受の中心軸間距離が２つのスクロール側軸受の中心軸間距離よりも長くなるように、設定されている、
外周駆動型のスクロール型流体機械。
【請求項２】
クランク長が、クランクシャフトの中心軸とスクロール側軸受の中心軸との間の距離であり、
スクロール側軸受が、クランク長を変更できるように偏心シャフトに対して移動可能に支持されている、
請求項１に記載の外周駆動型のスクロール型流体機械。
【請求項３】
スクロール側軸受の内側でスクロール側軸受に回転自在に支持される環状間座を備えており、環状間座の内部に開口部が形成されており、開口部内に偏心シャフトが挿入されており、
環状間座が偏心シャフトに対して移動することによって前記クランク長が変更されるように、スクロール側軸受の中心軸に対して垂直な平面内において、開口部の寸法が偏心シャフトの寸法よりも大きく形成されている、
請求項２に記載の外周駆動型のスクロール型流体機械。
【請求項４】
第１方向及び第２方向は、それぞれスクロール側軸受の中心軸の半径方向の１つであって、互いに直交しており、
環状間座の開口部が、スクロール側軸受の中心軸に平行な２つの平行面を有しており、
偏心シャフトの外面が、偏心シャフトの中心軸に平行な２つの平行面を有しており、
環状間座の平行面が偏心シャフトの平行面に接触しながら環状間座が偏心シャフトに対して移動できるように、第１方向において、開口部の寸法が偏心シャフトの寸法よりも大きく形成されており、
環状間座が第２方向において偏心シャフトに対して移動できるように、第２方向において、開口部の寸法が偏心シャフトの寸法よりも大きく形成されており、
偏心シャフト又は環状間座の一部が前記平行面を有する第１弾性手段に構成されており、第１弾性手段が第２方向において環状間座を偏心シャフトに弾性的に支持させるものである、
請求項３に記載の外周駆動型のスクロール型流体機械。
【請求項５】
第１弾性手段が、環状間座の平行面に沿って第１弾性手段を転がせるための回転体を備えている、
請求項４に記載の外周駆動型のスクロール型流体機械。
【請求項６】
第１方向及び第２方向は、それぞれスクロール側軸受の中心軸の半径方向の１つであって、互いに直交しており、
環状間座の開口部が、スクロール側軸受の中心軸に平行な２つの平行面を有しており、
偏心シャフトの外面が、偏心シャフトの中心軸に平行な２つの平行面を有しており、
環状間座の平行面が偏心シャフトの平行面に接触しながら環状間座が偏心シャフトに対して移動できるように、第１方向において、開口部の寸法が偏心シャフトの寸法よりも大きく形成されており、
開口部内に、第１方向において環状間座の中心軸を偏心シャフトの中心軸の位置に保持する第２弾性手段が配置されている、
請求項３に記載の外周駆動型のスクロール型流体機械。
【請求項７】
スクロール側軸受の内側に配置される環状間座と、スクロール側軸受と環状間座との間に配置される第３弾性手段と、を備えており、
スクロール側軸受が環状間座に対して移動することによって前記クランク長が変更できるように、第３弾性手段が環状間座をスクロール側軸受に弾性的に支持している、
請求項２に記載の外周駆動型のスクロール型流体機械。
【請求項８】
揺動スクロールと固定スクロールとの間に、位置決めユニットが配置されており、
位置決めユニットが、パッドと、第４弾性手段と、揺動スクロール又は固定スクロールに形成された溝と、から構成されており、
パッド及び第４弾性手段が、前記溝内に収納されており、
第４弾性手段が、パッドを介して前記揺動の中心軸の軸方向において揺動スクロールを固定スクロールに弾性的に支持させるものであり、
複数の位置決めユニットが、揺動スクロール及び固定スクロールによって形成される圧縮／膨張室の外側で、前記揺動の中心軸を囲うように、連続的又は断続的に配置されている、
請求項１〜７のいずれか１つに記載の外周駆動型のスクロール型流体機械。
【請求項９】
揺動スクロールの固定スクロールに対する揺動の中心軸において揺動スクロールの両側に固定スクロールがそれぞれ配置され、前記中心軸の半径方向において固定スクロールの外側に揺動スクロールを駆動する２つのクランクが配置され、前記中心軸において揺動スクロールの少なくとも一側に全てのクランクを支持する支持部材が配置されている、外周駆動型のスクロール型流体機械の設計方法であって、
各クランクが、クランクシャフトと、クランクシャフトの中心軸に対して偏心している偏心シャフトと、からなっており、
支持部材が２つの支持側軸受を備えており、各支持側軸受が各クランクシャフトを回転自在に支持しており、
揺動スクロールが２つのスクロール側軸受を備えており、各スクロール側軸受が各偏心シャフトを回転自在に支持しており、
距離差が、２つの支持側軸受の中心軸間距離と２つのスクロール側軸受の中心軸間距離との間の差であり、
揺動スクロールと支持部材との間の熱膨張差によって、スクロール型流体機械が使用されるときの高温環境における距離差がゼロになるように、常温環境における距離差を設定する工程を備えている、
外周駆動型のスクロール型流体機械の設計方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
圧縮機又は膨張機として利用できるスクロール型流体機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
スクロール型流体機械は、圧縮機又は膨張機として利用することが可能である。スクロール型流体機械において、固定スクロールと揺動スクロールとの間には、圧縮室又は膨張室が形成されている。スクロール型圧縮機は、固定スクロールに対して揺動スクロールを揺動させることによって、圧縮室の体積を小さくする。この結果、圧縮室内の流体が圧縮される。外周駆動型のスクロール型圧縮機は、固定スクロールに対して揺動スクロールを揺動させるために、複数のクランクを備えている。各クランクは、揺動スクロールの外周側に設けられている。
【０００３】
クランクは、クランクシャフトと、クランクシャフトに対して偏心している偏心シャフトとからなっている。クランクシャフトは、スクロール型流体機械のケース（支持部材）内の軸受内に挿入されており、偏心シャフトは揺動スクロール内の軸受内に挿入されている。
【０００４】
膨張機としてのスクロール型流体機械が使用されるとき、作動流体の熱によって、揺動スクロール及び固定スクロールが加熱される。圧縮機としてのスクロール型流体機械が使用されるとき、圧縮による発熱によって、揺動スクロール及び固定スクロールが加熱される。揺動スクロール及び固定スクロールの熱はケースに及びにくいため、ケースはほとんど加熱されない。このため、揺動スクロールとケースとの間に、熱膨張差が発生する。例えば、膨張機として使用されるスクロール型流体機械において、揺動スクロールの温度は１３０℃になり、ケースの温度は２５℃になり、１ｍｍの熱膨張差が発生する。ここで、クランクは、クランクシャフトと、クランクシャフトに対して偏心している偏心シャフトとからなっている。クランクシャフトがケースの軸受内に挿入され且つ偏心シャフトが揺動スクロールの軸受内に挿入されている。熱膨張差によって、ケースの軸受間の距離がスクロールの軸受間の距離よりも広がってしまう。一方、熱膨張によるクランクシャフトと偏心シャフトとの間の距離の変化は、無視できる程度に小さい。このため、揺動スクロール及びケースの熱膨張差によって、クランクシャフトがケースの軸受に強く押し付けられ、偏心シャフトがスクロールの軸受に強く押し付けられる。クランクと軸受との接触圧が増大すると、揺動スクロールがスムーズに回転できなくなる。
【０００５】
特許文献１は、外周駆動型のスクロール型圧縮機において、熱的課題を解決する技術を開示している。特許文献１は、固定スクロール及び揺動スクロール（旋回スクロール）の双方を冷却することによって、揺動スクロールの熱膨張を抑制する。揺動スクロールが熱膨張しないので、揺動スクロールがスムーズに回転できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３７８１５６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１のように揺動スクロールを冷却させると、スクロール型流体機械を利用するシステムがコストアップする。また、スクロール型流体機械が膨張機として利用される場合、膨張機の出力が低下する。このため、揺動スクロールを冷却することは、望ましくない。そこで、揺動スクロールを冷却することなく、揺動スクロールがスムーズに回転できることが望ましい。スクロール型流体機械が使用されているとき、揺動スクロールが熱膨張している。つまり、揺動スクロールが熱膨張しているときに、スクロールの軸受間の距離がケースの軸受間の距離に近づくことが望ましい。スクロールの軸受間の距離がケースの軸受間の距離に近づくほど、クランクが軸受に強く接触することが防止される。この結果、揺動スクロールがスムーズに回転できる。
【０００８】
本発明は、スクロール型流体機械において、揺動スクロールが熱膨張しているときに、スクロールの軸受間の距離がケースの軸受間の距離に近づく構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１発明は、揺動スクロールの固定スクロールに対する揺動の中心軸において揺動スクロールの両側に固定スクロールがそれぞれ配置され、前記中心軸の半径方向において固定スクロールの外側に揺動スクロールを駆動する２つのクランクが配置され、前記中心軸において揺動スクロールの少なくとも一側に全てのクランクを支持する支持部材が配置されている、外周駆動型のスクロール型流体機械であって、各クランクが、クランクシャフトと、クランクシャフトの中心軸に対して偏心している偏心シャフトと、からなっており、支持部材が２つの支持側軸受を備えており、各支持側軸受が各クランクシャフトのための軸受であり、揺動スクロールが２つのスクロール側軸受を備えており、各スクロール側軸受が各偏心シャフトのための軸受であり、距離差が、２つの支持側軸受の中心軸間距離と２つのスクロール側軸受の中心軸間距離との間の差であり、常温環境における距離差が、常温環境においてクランクが回転できる範囲内において、２つの支持側軸受の中心軸間距離が２つのスクロール側軸受の中心軸間距離よりも長くなるように、設定されている。
【００１０】
第１発明によれば、スクロール型流体機械が常温環境から高温環境に移行するにつれて、揺動スクロール１及び背面側ケース５（支持部材）が熱膨張する。揺動スクロール１はケース５よりも高温なので、揺動スクロール１はケース５（支持部材）よりも大きく熱膨張する。揺動スクロール１の中心軸間距離Ｌ１２の変位量がケース５（支持部材）の中心軸間距離Ｌ９の変位量よりも大きいので、揺動スクロール１の中心軸間距離Ｌ１２がケース５の中心軸間距離Ｌ９に近づく。つまり、距離差ＬＤが小さくなる。距離差ＬＤが小さくなるので、クランク６が軸受９、１２から受ける抵抗が小さくなる。つまり、起動から定常運転に移行するにつれて、揺動スクロール１がよりスムーズに回転する。
【００１１】
このため、揺動スクロールが熱膨張すると距離差が小さくなるので、スクロール型流体機械が使用されているときに揺動スクロールがスムーズに回転できる。
【００１２】
第１発明は、好ましくは、構成（ａ）〜（ｆ）を採用できる。
【００１３】
（ａ）クランク長が、クランクシャフトの中心軸とスクロール側軸受の中心軸との間の距離であり、スクロール側軸受が、クランク長を変更できるように偏心シャフトに対して移動可能に支持されている。
【００１４】
構成（ａ）によれば、距離差が存在していても、２つの偏心シャフトの中心軸間距離が２つのクランクシャフトの中心軸間距離に等しく保たれる。このため、距離差が存在していても、クランクがスクロール側軸受及び支持側軸受に強く接触することが防止でき、揺動スクロールが熱膨張の大きさに関係なく常にスムーズに回転できる。
【００１５】
（ｂ）スクロール側軸受の内側でスクロール側軸受に回転自在に支持される環状間座を備えており、環状間座の内部に開口部が形成されており、開口部内に偏心シャフトが挿入されており、環状間座が偏心シャフトに対して移動することによって前記クランク長が変更されるように、スクロール側軸受の中心軸に対して垂直な平面内において、開口部の寸法が偏心シャフトの寸法よりも大きく形成されている。
【００１６】
構成（ｂ）によれば、環状間座が偏心シャフトに対して移動することによってクランク長が変更されるので、距離差が存在していても、揺動スクロールが熱膨張の大きさに関係なく常にスムーズに回転できる。
【００１７】
（ｃ）第１方向及び第２方向は、それぞれスクロール側軸受の中心軸の半径方向の１つであって、互いに直交しており、環状間座の開口部が、スクロール側軸受の中心軸に平行な２つの平行面を有しており、偏心シャフトの外面が、偏心シャフトの中心軸に平行な２つの平行面を有しており、環状間座の平行面が偏心シャフトの平行面に接触しながら環状間座が偏心シャフトに対して移動できるように、第１方向において、開口部の寸法が偏心シャフトの寸法よりも大きく形成されており、環状間座が第２方向において偏心シャフトに対して移動できるように、第２方向において、開口部の寸法が偏心シャフトの寸法よりも大きく形成されており、偏心シャフト又は環状間座の一部が前記平行面を有する第１弾性手段に構成されており、第１弾性手段が第２方向において環状間座を偏心シャフトに弾性的に支持させるものである。
【００１８】
構成（ｃ）によれば、開口部の寸法が、第１方向及び第２方向の双方において、偏心シャフトの寸法よりも大きいので、揺動スクロールの位置に関係なく、距離差による影響が吸収される。つまり、揺動スクロールの位置に関係なく、２つの偏心シャフトの中心軸間距離が２つのクランクシャフトの中心軸間距離に等しく保たれる。このため、揺動スクロールの位置に関係なく、揺動スクロールが常にスムーズに回転できる。また、偏心シャフト６２の一部が第１弾性手段に構成されているので、揺動スクロールの揺動によって発生する力が、第２方向において両方の偏心シャフトに加えられる。この結果、２組の環状間座及び偏心シャフト間における伝達力の偏りも小さくなる。このため、各スクロール側軸受に掛かる荷重が平均化される。したがって、同じ大きさのスクロール側軸受を用いることによって、スクロール側軸受を小型化できる。
【００１９】
（ｄ）第１弾性手段が、環状間座の平行面に沿って第１弾性手段を転がせるための回転体を備えている。
【００２０】
構成（ｄ）によれば、第１弾性手段が回転体を備えているので、内輪間座２１３（環状間座）が、偏心シャフトに対してより滑りやすくなる。このため、揺動スクロールがより一層スムーズに回転できる。
【００２１】
（ｅ）第１方向及び第２方向は、それぞれスクロール側軸受の中心軸の半径方向の１つであって、互いに直交しており、環状間座の開口部が、スクロール側軸受の中心軸に平行な２つの平行面を有しており、偏心シャフトの外面が、偏心シャフトの中心軸に平行な２つの平行面を有しており、環状間座の平行面が偏心シャフトの平行面に接触しながら環状間座が偏心シャフトに対して移動できるように、第１方向において、開口部の寸法が偏心シャフトの寸法よりも大きく形成されており、開口部内に、第１方向において環状間座の中心軸を偏心シャフトの中心軸の位置に保持する第２弾性手段が配置されている。
【００２２】
構成（ｅ）によれば、偏心シャフトの一部が、第２弾性手段に構成されているので、第２弾性手段は、第１方向Ｄ１において、環状間座の中心軸を、偏心シャフトの中心軸の位置に保持する。このため、２組の内輪間座及び偏心シャフトにおいて、偏心シャフトに対する環状間座の位置が、第１方向において偏りにくくなっている。
【００２３】
（ｆ）スクロール側軸受の内側に配置される環状間座と、スクロール側軸受と環状間座との間に配置される第３弾性手段と、を備えており、スクロール側軸受が環状間座に対して移動することによって前記クランク長が変更できるように、第３弾性手段が環状間座をスクロール側軸受に弾性的に支持している。
【００２４】
構成（ｆ）によれば、スクロール側軸受と環状間座との間に第３弾性手段が配置されているので、距離差ＬＤが存在していても、２つの偏心シャフトの中心軸間距離が２つのクランクシャフトの中心軸間距離に等しく保たれる。このため、距離差が存在していても、クランク６がスクロール側軸受及び支持側軸受に強く接触することが防止でき、揺動スクロールが熱膨張の大きさに関係なく常にスムーズに回転できる。
【００２５】
（ｇ）揺動スクロールと固定スクロールとの間に、位置決めユニットが配置されており、
位置決めユニットが、パッドと、第４弾性手段と、揺動スクロール又は固定スクロールに形成された溝と、から構成されており、パッド及び第４弾性手段が、前記溝内に収納されており、第４弾性手段が、パッドを介して前記揺動の中心軸の軸方向において揺動スクロールを固定スクロールに弾性的に支持させるものであり、複数の位置決めユニットが、揺動スクロール及び固定スクロールによって形成される圧縮／膨張室の外側で、前記揺動の中心軸を囲うように、連続的又は断続的に配置されている。
【００２６】
構成（ｇ）によれば、第４弾性手段により揺動スクロールが中心軸方向において位置決めされるので、揺動スクロールと固定スクロールとの接触が防止される。このため、揺動スクロールと固定スクロールとにおいて、金属同士の接触による摩耗が防止できる。
【００２７】
第２発明は、揺動スクロールの固定スクロールに対する揺動の中心軸において揺動スクロールの両側に固定スクロールがそれぞれ配置され、前記中心軸の半径方向において固定スクロールの外側に揺動スクロールを駆動する２つのクランクが配置され、前記中心軸において揺動スクロールの少なくとも一側に全てのクランクを支持する支持部材が配置されている、外周駆動型のスクロール型流体機械の設計方法であって、各クランクが、クランクシャフトと、クランクシャフトの中心軸に対して偏心している偏心シャフトと、からなっており、支持部材が２つの支持側軸受を備えており、各支持側軸受が各クランクシャフトのための軸受であり、揺動スクロールが２つのスクロール側軸受を備えており、各スクロール側軸受が各偏心シャフトのための軸受であり、距離差が、２つの支持側軸受の中心軸間距離と２つのスクロール側軸受の中心軸間距離との間の差であり、揺動スクロールと支持部材との間の熱膨張差によって、スクロール型流体機械が使用されるときの高温環境における距離差がゼロになるように、常温環境における距離差を設定する工程を備えている。
【００２８】
第２発明によれば、スクロール型流体機械が使用されるときの高温環境に合わせて、常温環境における距離差ＬＤが設定されているので、スクロール型流体機械が使用されているときに距離差ＬＤがゼロになる。
【００２９】
このため、スクロール型流体機械が使用されているときに、揺動スクロールが確実にスムーズに回転できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】スクロール型流体機械の断面図である（第１実施形態）。
【図２】揺動スクロールを中心軸方向より見た図である（第１実施形態）。
【図３】支持側軸受、スクロール側軸受、クランクシャフト、及び偏心シャフトの、中心軸及び中心軸間距離を中心軸方向より見た平面図である（第１実施形態）。
【図４】支持側軸受、スクロール側軸受、クランクシャフト、及び偏心シャフトの、中心軸及び中心軸間距離を中心軸方向より見た平面図である（第２実施形態）。
【図５】内輪間座、クランクシャフト、偏心シャフト、及びクランク長を示す中心軸方向から見た平面図である（第２実施形態）。
【図６】２組の内輪間座及び偏心シャフトを中心軸方向より見た平面図である（第２実施形態）。
【図７】２組の内輪間座及び偏心シャフトを中心軸方向より見た平面図である（第２実施形態）。
【図８】２組の内輪間座及び偏心シャフトを中心軸方向より見た平面図である（第３実施形態）。
【図９】２組の内輪間座及び偏心シャフトの姿勢を中心軸方向より見た平面図である（第３実施形態）。
【図１０】２組の内輪間座及び偏心シャフトを中心軸方向より見た平面図である（第４実施形態）。
【図１１】内輪間座及び偏心シャフトの二面図である（第５実施形態）。
【図１２】内輪間座及び偏心シャフトの二面図である（第６実施形態）。
【図１３】２組の内輪間座及び偏心シャフトを中心軸方向より見た平面図である（第７実施形態）。
【図１４】軸受、内輪間座、及び偏心シャフトの二面図である（第８実施形態）。
【図１５】揺動スクロールの位置決め構造を示す断面図である（第１実施形態）。
【図１６】固定スクロールを中心軸方向から見た平面図である（第１実施形態）。
【図１７】固定スクロールを中心軸方向から見た平面図である（第９実施形態）。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
［スクロール型流体機械の構成］
（第１実施形態）
図１は、スクロール型流体機械の断面図である。スクロール型流体機械は、揺動スクロール１、正面側固定スクロール２、背面側固定スクロール３、正面側カバー４、背面側カバー５、２つのクランク６、２つの予混合室７、及び２つの出口部材８を備えている。
【００３２】
図面において、ＡＣ、ＤＣ、ＤＬ、及びＰＣは、軸又は方向を示している。ＡＣは、揺動スクロール１の固定スクロール２、３に対する揺動の中心軸を示している。ＤＣは、中心軸ＡＣに平行な方向（以下、中心軸方向）を示している。ＤＬは、揺動スクロール１の長手方向を示している。ＰＣは、揺動スクロール１の固定スクロール２、３に対する揺動面（回転面）を示している。中心軸方向ＤＣは、揺動面ＰＣに対して垂直である。長手方向ＤＬは、中心軸方向ＤＣに対して垂直であり、２つのクランク６、６が並んでいる方向である。
【００３３】
図２は、揺動スクロール１を中心軸方向ＤＣより見た図である。揺動スクロール１は、鏡板１０、スクロール壁１１、及び２つの軸受１２を備えている。
【００３４】
鏡板１０は、揺動面ＰＣに沿って広がり、長手方向ＤＬに沿って延びる板状部材である。鏡板１０は、スクロール支持部１０１と、２つのクランク支持部１０２と、２つの連結部１０３と、を備えている。スクロール支持部１０１が中央にあり、２つのクランク支持部１０２がスクロール支持部１０１の両側にある。連結部１０３は、スクロール支持部１０１とクランク支持部１０２とを連結している。
【００３５】
スクロール壁１１は、揺動面ＰＣに対して垂直な壁であり、この壁の形状はスクロール状である。スクロール壁１１は、スクロール支持部１０１に固定されている。
【００３６】
軸受１２は、クランク支持部１０２の内部に形成された貫通孔に嵌め込まれている。クランク支持部１０２の内部は、中心軸方向ＤＣに沿って貫通されている。軸受１２は、ボールベアリングであり、内輪１２１及び外輪１２２を有している。また、軸受１２の内輪１２１の内部に、内輪間座１３が嵌め込まれている。
【００３７】
図１において、固定スクロール２は、鏡板２０と、スクロール壁２１と、を備えている。鏡板２０は、鏡板１０に対応している。鏡板２０は、揺動面ＰＣに平行な面に沿って広がる板状部材である。スクロール壁２１は、揺動スクロール１のスクロール壁１１に対応している。スクロール壁２１は、揺動面ＰＣに対して垂直な壁を有しており、この壁の形状はスクロール状である。スクロール壁２１は、鏡板２０に固定されている。
【００３８】
鏡板２０が、中央部及び端部において、中心軸方向ＤＣに沿って貫通されている。中央部に形成された貫通孔が、作動流体の供給口２０ａである。端部に形成された貫通孔が、作動流体の排出口２０ｂである。供給口２０ａは、中心軸ＡＣ上に位置している。
【００３９】
図２において、供給口２０ａは、スクロール壁１１、２１の中央部に位置している。排出口２０ｂは、スクロール壁１１、２１の外側端部に位置している。なお、図２において、スクロール壁２１は図示されていないが、スクロール壁２１は、スクロール壁１１に近い位置にある。
【００４０】
複数の膨張室が、揺動スクロール１と固定スクロール２との間に形成されている。複数の膨張室は、中心軸方向ＤＬより見て、スクロール壁１１及び２１の間に、形成される。ここで、揺動スクロール１は固定スクロール２に対して揺動できるが、スクロール壁１１及び２１は、絶えず接触している。このため、スクロール壁１１及び２１内の空間は、スクロール壁１１及び２１の壁面によって分断される。この結果、各膨張室の形状は、三日月状である。同様に、複数の膨張室が、揺動スクロール１と固定スクロール３との間にも形成されている。
【００４１】
固定スクロール２及び固定スクロール３は、同様の構成を有している。固定スクロール２における鏡板２０、供給口２０ａ、排出口２０ｂ、及びスクロール壁２１は、固定スクロール３における鏡板３０、供給口３０ａ、排出口３０ｂ、及びスクロール壁３１にそれぞれ対応している。
【００４２】
図２において、２つのクランク６は、中心軸ＡＣの半径方向において、固定スクロール２の外側に配置されている。つまり、本実施形態のスクロール型流体機械における駆動方式は、外周駆動型である。
【００４３】
図１において、クランク６は、２つのクランクシャフト６１と、偏心シャフト６２と、を備えている。２つのクランクシャフト６１及び偏心シャフト６２は一体的に形成されており、偏心シャフト６２はクランクシャフト６１に固定されている。偏心シャフト６２は２つのクランクシャフト６１の間に配置されている。クランクシャフト６１の中心軸Ａ６１と偏心シャフト６２の中心軸Ａ６２とは異なっている。このため、クランクシャフト６１が自転するとき、偏心シャフト６２はクランクシャフト６１の回りを公転する。
【００４４】
偏心シャフト６２は、２つの軸部６２１、２つのリンク部６２２、及び係合部６２３と、を備えている。２つのリンク部６２２は、偏心シャフト６２の両端部に配置されている。係合部６２３は、偏心シャフト６２の中央に配置されている。軸部６２１は、リンク部６２２と係合部６２３との間に配置されている。軸部６２１は、円柱状の軸部材である。リンク部６２２は、軸部６２１よりも大きな外径を有する円柱状の部材である。リンク部６２２において、クランクシャフト６１と偏心シャフト６２とが接続されている。係合部６２３は、揺動スクロール１の内輪間座１３内に配置されている。
【００４５】
バランスウェイト１５が、揺動スクロール１の内輪間座１３に固定されている。ここで、揺動スクロール１が揺動するときに、揺動スクロール１の重心位置が変化する。バランスウェイト１５は、揺動スクロール１の重心位置の変化による荷重の発生を打ち消すために、設けられている。
【００４６】
図１において、クランク６毎に、２つの軸受９が配置されている。一方の軸受９は正面側カバー４に支持されており、正面側のクランクシャフト６１を回転自在に支持する。他方の軸受９は背面側カバー５に支持されており、背面側のクランクシャフト６１を回転自在に支持する。スクロール型流体機械は、全体で、４つの軸受９を備えている。軸受９はボールベアリングであり、内輪９１及び外輪９２を備えている。
【００４７】
図１において、図の右側は、スクロール型流体機械の正面側であり、図の左側は、スクロール型流体機械の背面側である。背面側には、２つのクランクシャフト６１の回転を同期させるために、ベルト１６が設けられている。軸受９の背面側には、プーリ１７がクランクシャフト６１に固定されている。ベルト１６は、２つのプーリ１７を巻いている。
【００４８】
概略的に、膨張機として用いられるスクロール型流体機械の作動を説明する。作動流体は、供給口２０ａ、３０ａから、揺動スクロール１と各固定スクロール２、３との間に形成された膨張室に供給され、固定スクロール２、３の排出口２０ｂ、３０ｂより排出される。作動流体は、揺動スクロール１と各固定スクロール２、３との間を進みながら膨張室を拡張させる。この結果、作動流体の圧力の一部が失われると共に、固定スクロール２、３に対して揺動スクロール１が揺動する。つまり、スクロール型流体機械は、作動流体の圧力損失によって、２つのクランク６、６を駆動する動力を得る。
【００４９】
［クランクと軸受との干渉を低減する構造］
図３を参照して、熱膨張によるクランクと軸受との干渉を低減する構造を、概略的に説明する。この構造は、揺動スクロール１が熱膨張しているときに、スクロールの軸受間の距離がケースの軸受間の距離に近づける構造である。
【００５０】
図３は、支持側軸受９、スクロール側軸受１２、クランクシャフト６１、及び偏心シャフト６２の、中心軸及び中心軸間距離を、中心軸方向ＤＣより見た平面図である。図３において、支持側軸受９、スクロール側軸受１２、クランクシャフト６１、及び偏心シャフト６２の中心軸は、それぞれ、Ａ９、Ａ１２、Ａ６１、及びＡ６２である。支持側軸受９、スクロール側軸受１２、クランクシャフト６１、及び偏心シャフト６２の中心軸間距離は、それぞれ、Ｌ９、Ｌ１２、Ｌ６１、及びＬ６２である。
【００５１】
中心軸方向ＤＣより見て、軸受９（内輪９１及び外輪９２）及びクランクシャフト６１の形状は、それぞれ円筒及び円柱である。軸受９とクランクシャフト６１との間に隙間はない。このため、クランクシャフト６１は軸受９に対して回転（自転）可能である。しかし、中心軸Ａ６１の位置は中心軸Ａ９の位置に対して変化しない。したがって、軸受９の中心軸間距離Ｌ９も、クランクシャフト６１の中心軸間距離Ｌ６１に一致する。
【００５２】
中心軸方向ＤＣより見て、軸受１２（内輪１２１及び外輪１２２）の形状は、円筒である。中心軸方向ＤＣより見て、内輪間座１３の外面の形状は円である。軸受１２の内部には、内輪間座１３が隙間なく嵌め込まれており、内輪間座１３は内輪１２１に固定されている。また、内輪間座１３内に係合部６２３（偏心シャフト６２）が隙間なく嵌め込まれており、偏心シャフト６２は内輪間座１３に固定されている。このため、軸受１２は、偏心シャフト６２に対して回転（自転）可能である。しかし、中心軸Ａ６２の位置は中心軸Ａ１２の位置に対して変化しない。したがって、軸受１２の中心軸間距離Ｌ１２も、偏心シャフト６２の中心軸間距離Ｌ６２に一致する。
【００５３】
図３において、距離差ＬＤは、２つの支持側軸受９の中心軸間距離Ｌ９と２つのスクロール側軸受１２の中心軸間距離Ｌ１２との間の差である。距離差は、例えば、０．５ｍｍ程度の長さである。中心軸間距離Ｌ９の方が、中心軸間距離Ｌ１２よりも長い。中心軸間距離Ｌ１２、中心軸間距離Ｌ９、及び距離差ＬＤは、揺動スクロール１及び背面側ケース５（支持部材）の熱膨張によって、変化する。熱膨張の影響を考慮して、中心軸間距離Ｌ９、Ｌ１２が異なるように、距離差ＬＤが設定されている。常温環境における距離差ＬＤは、高温環境における距離差ＬＤよりも大きい。ここで、常温環境は、スクロール型流体機械が使用されておらず、スクロール型流体機械の全体が常温に保たれている状態を指している。常温は、２０℃±１５℃の範囲内の温度を指す。高温環境は、スクロール型流体機械が使用されており、作動流体によってスクロール型流体機械が加熱されている状態を指している。高温環境では、揺動スクロール１の温度がケース５の温度よりも高くなっている。このため、揺動スクロール１の熱膨張率がケース５の熱膨張率よりも一般に高い。この結果、中心軸間距離Ｌ１２が中心軸間距離Ｌ９よりも大きく膨張し、距離差ＬＤが小さくなる。
【００５４】
常温環境における距離差ＬＤは、常温環境においてクランク６が回転できる範囲内に設定されている。スクロール型流体機械が起動されるとき、スクロール型流体機械は常温環境にあるので、距離差ＬＤの値が大きい。クランク６が軸受９、１２に強く接触するので、クランク６は軸受９、１２から、ある程度の抵抗を受ける。スクロール型流体機械が起動されると、熱膨張によって距離差ＬＤが徐々に小さくなるので、クランク６が受ける抵抗は小さくなる。つまり、スクロール型流体機械の起動時に、クランク６は最大の抵抗を受ける。そこで、スクロール型流体機械の起動時にクランク６が必ず回転できるように、クランク６が軸受９、１２から受ける抵抗の大きさを考慮して、常温環境における距離差ＬＤが設定されている。
【００５５】
更に、常温環境における距離差ＬＤは、揺動スクロールと支持部材との間の熱膨張差によって、スクロール型流体機械が使用されるときの高温環境における距離差がゼロになるように、設定されている。このため、スクロール型流体機械が定常運転に到達したときに、揺動スクロール１の中心軸間距離Ｌ１２がケース５の中心軸間距離Ｌ９に等しくなる。つまり、スクロール型流体機械の定常運転において、揺動スクロール１が最もスムーズに回転できる。
【００５６】
第１実施形態では、揺動スクロール１の材質はアルミ合金であり、中心軸間距離Ｌ９は、５００ｍｍである。スクロール側流体機械の使用時における揺動スクロール１の平均温度が１３０度である。これらの条件を考慮して、距離差ＬＤが０．５ｍｍに設定されている。
【００５７】
第１実施形態は、次の作用、効果を有している。
【００５８】
スクロール型流体機械が常温環境から高温環境に移行するにつれて、揺動スクロール１及び背面側ケース５（支持部材）が熱膨張する。揺動スクロール１はケース５よりも高温なので、揺動スクロール１はケース５（支持部材）よりも大きく熱膨張する。揺動スクロール１の中心軸間距離Ｌ１２の変位量がケース５（支持部材）の中心軸間距離Ｌ９の変位量よりも大きいので、揺動スクロール１の中心軸間距離Ｌ１２がケース５の中心軸間距離Ｌ９に近づく。つまり、距離差ＬＤが小さくなる。距離差ＬＤが小さくなるので、クランク６が軸受９、１２から受ける抵抗が小さくなる。つまり、起動から定常運転に移行するにつれて、揺動スクロール１がよりスムーズに回転する。
【００５９】
揺動スクロール１が熱膨張すると距離差ＬＤが小さくなるので、スクロール型流体機械が使用されているときに揺動スクロール１がスムーズに回転できる。
【００６０】
特に、スクロール型流体機械が使用されるときの高温環境に合わせて、常温環境における距離差ＬＤが設定されているので、スクロール型流体機械が使用されているときに距離差ＬＤがゼロになる。
【００６１】
このため、スクロール型流体機械が使用されているときに、揺動スクロール１が確実にスムーズに回転できる。
【００６２】
（第２実施形態）
図４〜図７を参照して、第２実施形態を説明する。第２実施形態は、内輪間座に形成される開口部の形状において、第１実施形態と異なっている。第２実施形態には、第１実施形態の内輪間座１３に代えて、内輪間座１１３が用いられている。以下、第１及び第２実施形態において共通する部分には同符号を用いると共に、共通する部分の説明は適宜省略し、相違する部分の説明を行う。
【００６３】
図４は、支持側軸受９、スクロール側軸受１２、クランクシャフト６１、及び偏心シャフト６２の、中心軸及び中心軸間距離を、中心軸方向ＤＣより見た平面図である。支持側軸受９、クランクシャフト６１、スクロール側軸受１２、及び偏心シャフト６２の形状は、第１及び第２実施形態において共通である。中心軸Ａ６１の位置は中心軸Ａ９の位置に一致し、中心軸間距離Ｌ９は中心軸間距離Ｌ６１に一致する。
【００６４】
第２実施形態の内輪間座１１３は、第１実施形態の内輪間座１３と同様に、内輪間座１１３は内輪１２１に固定されている。軸受１２の中心軸Ａ１２の位置は、内輪間座１１３の中心軸Ａ１１３の位置に一致する。内輪間座１１３の内部には開口部Ｈ１１３が形成されている。開口部Ｈ１１３の内部には、係合部６２３（偏心シャフト６２）が配置されている。開口部Ｈ１１３の寸法は、第１実施形態の内輪間座１３に形成される開口部の寸法よりも大きい。つまり、開口部Ｈ１１３の寸法は係合部６２３の寸法よりも大きい。このため、軸受１２は係合部６２３に対して移動できる。
【００６５】
図４において、中心軸間距離Ｌ９と中心軸間距離Ｌ１２との間に、距離差ＬＤが存在している。第２実施形態では、軸受１２は係合部６２３に対して移動できる。
【００６６】
図５は、内輪間座１１３、クランクシャフト６１、偏心シャフト６２、及びクランク長ＬＣを示す中心軸方向ＤＣから見た平面図である。揺動スクロール１が揺動するときに、スクロール側軸受１２が、クランク６によってクランクシャフト６１の周りを回転（公転）する。このため、クランク長ＬＣは、クランクシャフト６１の中心軸Ａ６１とスクロール側軸受１２の中心軸Ａ１２との間の距離である。軸受１２は開口部Ｈ１１３内で係合部６２３に対して移動できるので、クランク長ＬＣの大きさは変化する。２つの軸受１２のそれぞれは、クランク６と軸受９、１２との接触圧が小さくなるように移動する。この結果、２つの軸受１２のクランク長ＬＣが、距離差ＬＤに対応するように変更される。このため、１つの開口部Ｈ１１３の寸法は、距離差ＬＤの１／２に対応するクランク長ＬＣを確保できる大きさであればよい。２つのクランク長ＬＣが距離差ＬＤに対応しているとき、２つのクランクシャフト６１の中心軸間距離Ｌ６１と２つの偏心シャフト６２の中心軸間距離Ｌ６２とが等しく保たれている。
【００６７】
図６は、２組の内輪間座１１３及び偏心シャフト６２を中心軸方向ＤＣより見た平面図である。図４において、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２は、軸受１２の中心軸Ａ１２（内輪間座１１３の中心軸Ａ１１３）の半径方向の１つである。第２方向Ｄ２は、第１方向Ｄ１に対して直交している。また、開口部Ｈ１１３の内部に、中心軸Ａ１２が位置している。
【００６８】
内輪間座１１３の開口部Ｈ１１３は、平行面１１３ａ、１１３ｂ、及び円弧面１１３ｃ、１１３ｄによって、形成されている。平行面１１３ａ、１１３ｂ、及び円弧面１１３ｃ、１１３ｄは、内輪間座１１３の内面であり、中心軸Ａ１２に対して平行である。平行面１１３ａ、１１３ｂは、互いに平行な面であり、第１方向Ｄ１に対して平行である。円弧面１１３ｃ、１１３ｄは、中心軸方向ＤＣより見て円弧状の曲面である。
【００６９】
係合部６２３の外面は、平行面６２３ａ、６２３ｂ、及び円弧面６２３ｃ、６２３ｄによって、形成されている。平行面６２３ａ、６２３ｂ、及び円弧面６２３ｃ、６２３ｄは、係合部６２３の中心軸Ａ６２に対して平行である。平行面１１３ａ、１１３ｂは、互いに平行な面である。円弧面１１３ｃ、１１３ｄは、中心軸方向ＤＣより見て円弧状の曲面である。
【００７０】
内輪間座１１３の平行面１１３ａ、１１３ｂ間の距離Ｌ１１３−２は、係合部６２３の平行面６２３ａ、６２３ｂ間の距離Ｌ６２３−２にほぼ等しい。このため、平行面６２３ａ、６２３ｂが常に平行面６２３ａ、６２３ｂに略接触している。また、内輪間座１１３の円弧面１１３ｃ、１１３ｄ間の距離Ｌ１１３−１は、係合部６２３の円弧面６２３ｃ、６２３ｄ間の距離Ｌ６２３−１よりも大きい。このため、内輪間座１１３は、係合部６２３に対して、第１方向Ｄ１に移動できる。
【００７１】
図７は、２組の内輪間座１１３及び２つの偏心シャフト６２を中心軸方向ＤＣより見た平面図である。クランクシャフト６１と偏心シャフト６２とは一体に形成されている。このため、揺動スクロール１の揺動によって偏心シャフト６２がクランクシャフト６１の中心軸Ａ６１周りに回転するときに、偏心シャフト６２及び内輪間座１１３の姿勢が変化する。図７において、第１方向Ｄ１が、２つの偏心シャフト６２の中心軸Ａ６２間を結ぶ中心軸間方向Ｄ６２に対して直交している。図６において、第１方向Ｄ１が、中心軸間方向Ｄ１２に対して４５度の角度で交わっている。このように、偏心シャフト６２及び内輪間座１１３の姿勢は変化する。
【００７２】
第２実施形態は、次の作用、効果を有している。
【００７３】
クランク長さＬＣを変更できるようにスクロール側軸受１２が偏心シャフト６２に対して移動可能に支持されているので、距離差ＬＤが存在していても、２つの偏心シャフト６２の中心軸間距離Ｌ６２が２つのクランクシャフト６１の中心軸間距離Ｌ６１に等しく保たれる。このため、距離差ＬＤが存在していても、クランク６が軸受９、１２に強く接触することが防止でき、揺動スクロール１が熱膨張の大きさに関係なく常にスムーズに回転できる。
【００７４】
内輪間座（環状間座）１１３が偏心シャフト６２に対して移動することによってクランク長さＬＣが変更されるので、距離差ＬＤが存在していても、揺動スクロール１が熱膨張の大きさに関係なく常にスムーズに回転できる。
【００７５】
（第３実施形態）
図７、図８、及び図９を参照して、第３実施形態を説明する。第３実施形態は、内輪間座の開口部の構成において、第２実施形態と相違している。第３実施形態には、内輪間座２１３が備えられている。第３実施形態では、軸受１２は偏心シャフト６２に対して２つの方向で移動できる。以下、第１〜第３実施形態において共通する部分には同符号を用いると共に、共通する部分の説明は適宜省略し、相違する部分の説明を行う。
【００７６】
図７において、第２実施形態の内輪間座１１３及び係合部６２３が示されている。図７に示されるように第１方向Ｄ１が中心軸間方向Ｄ６２に対して直交しているとき、中心軸間距離差Ｌ６２の変更範囲が最小になる。軸受１２が第１方向Ｄ１に移動しても、中心軸間距離差Ｌ６２があまり変化しない。第３実施形態は、内輪間座１１３及び係合部６２３の姿勢に関係なく、中心軸間距離差Ｌ６２の変更が容易に可能である。
【００７７】
図８は、２組の内輪間座２１３及び偏心シャフト６２を中心軸方向ＤＣより見た平面図である。内輪間座２１３には開口部Ｈ２１３が形成されている。開口部Ｈ２１３は、平行面２１３ａ、２１３ｂ、２１３ｃ、及び２１３ｄによりなっている。平行面２１３ａ、２１３ｂ、２１３ｃ、及び２１３ｄは、第２実施形態の平行面１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、及び１１３ｄにそれぞれ対応している。内輪間座２１３の平行面２１３ａ、１１３ｂ間の距離Ｌ２１３−２は、第２実施形態の内輪間座１１３における距離Ｌ１１３−２よりも大きい。つまり、距離Ｌ２１３−２は、係合部６２３の平行面６２３ａ、６２３ｂ間の距離Ｌ６２３−２よりも大きい。このため、内輪間座２１３は、係合部６２３に対して、第１方向Ｄ１だけでなく、第２方向Ｄ２に移動できる。
【００７８】
第２方向Ｄ２は、中心軸間方向Ｄ６２に対して平行である。このため、内輪間座２１３が第２方向Ｄ２に移動することによって、中心軸間距離差Ｌ６２が変化できる。このため、第３実施形態は、第２実施形態と比べて、中心軸間距離差Ｌ６２の変更範囲が大きい。
【００７９】
図９は、２組の内輪間座２１３及び係合部６２３の姿勢を中心軸方向ＤＣより見た平面図である。図９の各図には、揺動の中心軸ＡＣ、揺動スクロール１の中心位置Ｐ１、クランクシャフト６１の中心軸Ａ６１、偏心シャフト６２の中心軸Ａ６２、及びクランク角が示されている。固定スクロール２、３の中心位置は、揺動の中心軸ＡＣに一致する。図９の各図は、クランク角に対応する内輪間座２１３及び係合部６２３の姿勢を示している。クランク角は、クランクシャフト６１の中心軸Ａ６１と偏心シャフト６２の中心軸Ａ６２とを結ぶ直線の傾斜角度を指している。（ｂ）図は、クランク角θにおける内輪間座２１３及び係合部６２３の姿勢を示している。（ａ）図は、クランク角θ−Δθにおける内輪間座２１３及び係合部６２３の姿勢を示している。（ｃ）図は、クランク角θ＋Δθにおける内輪間座２１３及び係合部６２３の姿勢を示している。θは、１３５度である。
【００８０】
図９の各図には、内輪間座２１３から係合部６２３に加わる力Ｆが示されている。揺動スクロール１は、作動流体が膨張室に加える圧力によって揺動する。揺動スクロール１が揺動するときに、軸受１２及び内輪間座２１３が、偏心シャフト６２に力Ｆを加える。力Ｆの向き及び大きさは、クランク角によって変化する。（ａ）及び（ｃ）図のクランク角では、２つの係合部６２３の双方に力Ｆが加えられる。（ｂ）図のクランク角では、１つの係合部６２３にのみ力Ｆが加えられる。
【００８１】
内輪間座２１３の平行面２１３ａ及び係合部６２３の平行面６２３ａが常に力Ｆの向きに対して垂直となるように、偏心シャフト６２の姿勢が設定されている。力Ｆの大きさ及び向きはクランク角に応じて決まっているので、このような姿勢を設定することが可能である。力Ｆによって平行面６２３ａが平行面２１３ａに押し付けられるので、平行面２１３ａ、６２３ａ同士の接触が保たれる。この結果、基本的に、内輪間座２１３は係合部６２３に対して回転しない。クランク長さが変更されるとき、内輪間座２１３は、平行面２１３ａ、６２３ａ同士の接触を保ちながら、第１方向Ｄ１に滑る。第１方向Ｄ１の移動のみでは必要なクランク長さが得られない場合、内輪間座２１３は、平行面２１３ａ、６２３ａ同士の接触を解除して、第２方向Ｄ２に移動する。
【００８２】
第３実施形態は、次の作用、効果を有している。
【００８３】
開口部Ｈ２１３の寸法が、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２の双方において、係合部６２３（偏心シャフト６２）の寸法よりも大きいので、揺動スクロール１の位置（クランク角）に関係なく、距離差ＬＤによる影響が吸収される。つまり、揺動スクロール１の位置（クランク角）に関係なく、２つの偏心シャフト６２の中心軸間距離Ｌ６２が２つのクランクシャフト６１の中心軸間距離Ｌ６１に等しく保たれる。このため、揺動スクロール１の位置（クランク角）に関係なく、揺動スクロール１が常にスムーズに回転できる。
【００８４】
（第４実施形態）
図１０を参照して、第４実施形態を説明する。第４実施形態は、係合部の構成において、第３実施形態と相違している。第４実施形態では、係合部１６２３の一部が弾性体４１によって構成されている。以下、第１〜第４実施形態において共通する部分には同符号を用いると共に、共通する部分の説明は適宜省略し、相違する部分の説明を行う。
【００８５】
図１０は、２組の内輪間座２１３及び偏心シャフト６２を中心軸方向ＤＣより見た平面図である。第４実施形態では、第３実施形態の係合部６２３に代えて、係合部１６２３が備えられている。係合部１６２３は、係合部本体４０と、弾性体４１とからなっている。弾性体４１は、例えば、ゴムによって形成された板状体である。係合部本体４０の形状は略係合部６２３の形状に等しく、弾性体４１の形状は板状である。係合部１６２３の外面は、係合部本体４０及び弾性体４１の合体物の外面である。係合部１６２３の外面は、平行面１６２３ａ、１６２３ｂ、及び円弧面１６２３ｃ、１６２３ｄによって、形成されている。平行面１６２３ａは弾性体４１の外面であり、平行面１６２３ｂは係合部本体４０の外面である。平行面１６２３ａ、１６２３ｂ、及び円弧面１６２３ｃ、１６２３ｄは、係合部６２３の平行面６２３ａ、６２３ｂ、及び円弧面６２３ｃ、６２３ｄにそれぞれ対応している。
【００８６】
図１０におけるクランク角は、図９（ｂ）におけるクランク角に等しい。図９（ｂ）及び図１０におけるクランク角では、揺動スクロール１の揺動によって発生する力は、図９（ｂ）に示されるように、一方の係合部１６２３にのみ加えられる。ここで、係合部１６２３は、弾性体４１を備えている。このため、一方の係合部１６２３が力Ｆを受けたときに、力Ｆの大きさに応じて弾性体４１が弾性変形し、内輪間座２１３が係合部本体４０に移動距離Ｌｍだけ接近する。この結果、他方の内輪間座２１３も係合部１６２３に確実に接触し、力Ｆを受ける。このため、揺動スクロール１の揺動によって発生する力が、両方の係合部１６２３に加えられる。
【００８７】
第４実施形態は、次の作用、効果を有している。
【００８８】
係合部１６２３（偏心シャフト６２）の一部が弾性体４１（第１弾性手段）に構成されているので、揺動スクロール１の揺動によって発生する力が、第２方向Ｄ２において両方の係合部１６２３（偏心シャフト６２）に加えられる。この結果、２組の内輪間座２１３（環状間座）及び係合部１６２３（偏心シャフト６２）間における伝達力の偏りも小さくなる。このため、各スクロール側軸受１２に掛かる荷重が平均化される。したがって、同じ大きさのスクロール側軸受１２を用いることによって、スクロール側軸受１２を小型化できる。
【００８９】
（第５実施形態）
図１１を参照して、第５実施形態を説明する。第５実施形態は、係合部の構成において、第３及び第４実施形態と相違している。第５実施形態では、係合部１６２３の一部が皿バネ５１及びバネカバー５２によって構成されている。以下、第１〜第５実施形態において共通する部分には同符号を用いると共に、共通する部分の説明は適宜省略し、相違する部分の説明を行う。
【００９０】
図１１は、内輪間座２１３及び係合部２６２３（偏心シャフト６２）の二面図である（第５実施形態）。（ａ）図は、内輪間座２１３及び係合部２６２３を中心軸方向ＤＣから見た平面図である。（ｂ）図は、内輪間座２１３及び係合部２６２３を第２方向Ｄ２から見た図である。第５実施形態では、第４実施形態の係合部１６２３に代えて、係合部２６２３が備えられている。係合部２６２３は、係合部本体５０、皿バネ５１、及びバネカバー５２からなっている。係合部本体５０の形状は概ね係合部６２３の形状に等しいが、係合部本体５０には窪み５０ａが形成されている。窪み５０ａ内には、皿バネ５１及びバネカバー５２が配置されている。係合部２６２３の外面は、係合部本体５０及びバネカバー５２の合体物の外面である。係合部２６２３の外面は、平行面２６２３ａ、２６２３ｂ、及び円弧面２６２３ｃ、２６２３ｄによって、形成されている。平行面２６２３ａはバネカバー５２の外面であり、平行面２６２３ｂは係合部本体５０の外面である。平行面２６２３ａ、２６２３ｂ、及び円弧面２６２３ｃ、２６２３ｄは、係合部６２３の平行面６２３ａ、６２３ｂ、及び円弧面６２３ｃ、６２３ｄにそれぞれ対応している。
【００９１】
第５実施形態は、次の作用、効果を有している。
【００９２】
係合部１６２３（偏心シャフト６２）の一部が、第１弾性手段（皿バネ５１及びバネカバー５２）に構成されているので、第４実施形態と同様に、揺動スクロール１の揺動によって発生する力が、両方の係合部２６２３（偏心シャフト６２）に加えられる。このため、揺動スクロール１の位置（クランク角）に関係なく、揺動スクロール１が常にスムーズに回転できる。
【００９３】
（第６実施形態）
図１２を参照して、第６実施形態を説明する。第６実施形態は、係合部の構成において、第５実施形態と相違している。第６実施形態では、バネカバー５５に針状コロ５６が設けられている。以下、第１〜第６実施形態において共通する部分には同符号を用いると共に、共通する部分の説明は適宜省略し、相違する部分の説明を行う。
【００９４】
図１２は、内輪間座２１３及び係合部２６２３（偏心シャフト６２）の二面図である（第６実施形態）。（ａ）図は、内輪間座２１３及び係合部２６２３を中心軸方向ＤＣから見た平面図である。（ｂ）図は、内輪間座２１３及び係合部２６２３を第２方向Ｄ２から見た図である。第６実施形態の係合部２６２３は、係合部本体５０、皿バネ５１、バネカバー５５、及び複数の針状コロ５６からなっている。つまり、第５実施形態のバネカバー５２に代えて、バネカバー５５及び針状コロ５６が係合部２６２３に設けられている。バネカバー５５には窪み６２ａが形成されており、窪み６２ａ内に複数の針状コロ５６が配置されている。平行面２６２３ａは、バネカバー５５の外面によって形成されている。針状コロ５６は、針状コロ５６の円柱状の外面が平行面２６２３ａを含む平面に接する位置に、配置されている。
【００９５】
第６実施形態は、次の作用、効果を有している。
【００９６】
第１弾性手段（皿バネ５１及びバネカバー５５）が針状コロ５６（回転体）を備えているので、内輪間座２１３（環状間座）が、係合部２６２３（偏心シャフト６２）に対してより滑りやすくなる。このため、揺動スクロール１がより一層スムーズに回転できる。
【００９７】
（第７実施形態）
図１３を参照して、第７実施形態を説明する。第７実施形態は、係合部の構成において、第５実施形態と相違している。第７実施形態では、係合部３２６３に、第１方向Ｄ１における内輪間座２１３の位置を保持するためのコイルバネ７１が設けられている。以下、第１〜第７実施形態において共通する部分には同符号を用いると共に、共通する部分の説明は適宜省略し、相違する部分の説明を行う。
【００９８】
図１３は、２組の内輪間座２１３及び係合部３２６３（偏心シャフト６２）を中心軸方向ＤＣより見た平面図である。第７実施形態では、第５実施形態の係合部１６２３に代えて、係合部３６２３が備えられている。係合部３６２３は、係合部本体７０、コイルバネ７１、及びバネカバー７２からなっている。係合部本体７０の形状は概ね第１実施形態の係合部６２３の形状に等しいが、係合部本体７０には窪み７０ａが形成されている。窪み７０ａ内には、コイルバネ７１及びバネカバー７２が配置されている。係合部３６２３の外面は、係合部本体７０及びバネカバー７２の合体物の外面である。係合部３６２３の外面は、平行面３６２３ａ、３６２３ｂ、及び円弧面３６２３ｃ、３６２３ｄによって、形成されている。円弧面３６２３ｃはバネカバー７２の外面であり、円弧面３６２３ｄは係合部本体７０の外面である。平行面３６２３ａ、３６２３ｂ、及び円弧面３６２３ｃ、３６２３ｄは、係合部６２３の平行面１６２３ａ、１６２３ｂ、及び円弧面１６２３ｃ、１６２３ｄにそれぞれ対応している。
【００９９】
内輪間座２１３の中心軸Ａ２１３及び係合部３２６３の中心軸Ａ６２が一致しているときに、コイルバネ７１は自然長さにあり、弾性力を発揮しない。中心軸Ａ２１３と中心軸Ａ６２とが一致しないとき、中心軸Ａ２１３が中心軸Ａ６２に一致するように、コイルバネ７１は内輪間座２１３に弾性力を及ぼす。
【０１００】
第７実施形態は、次の作用、効果を有している。
【０１０１】
係合部３６２３（偏心シャフト６２）の一部が、第２弾性手段（コイルバネ７１及びバネカバー７２）に構成されているので、第２弾性手段は、第１方向Ｄ１において、内輪間座２１３（環状間座）の中心軸Ａ２１３を、係合部３２６３（偏心シャフト６２）の中心軸Ａ６２の位置に保持する。このため、２組の内輪間座２１３（環状間座）及び係合部３２６３（偏心シャフト６２）において、係合部３２６３（偏心シャフト６２）に対する内輪間座２１３（環状間座）の位置が、第１方向Ｄ１において偏りにくくなっている。
【０１０２】
このような構成は、例えば次のような場合に、特に効果がある。揺動スクロール１の鏡板１０が水平面に対して垂直となるようにスクロール型流体機械が配置された場合、揺動スクロール１の自重によって、内輪間座２１３から係合部３６２３に力が加えられる。揺動スクロール１の揺動によって発生する力は、供給される作動流体の圧力に比例する。揺動スクロール１の揺動によって発生する力が、揺動スクロール１の自重よりも小さい場合がある。このような場合、係合部３２６３に対する一方の内輪間座２１３の位置が、係合部３２６３に対する他方の内輪間座２１３の位置に対して偏ってしまう。この結果、揺動スクロール１と固定スクロール２、３との間のシールが損なわれる可能性がある。第７実施形態では、係合部３２６３に対する内輪間座２１３の位置が、第１方向Ｄ１において偏りにくいので、シール性が損なわれる不具合が防止されている。特に、内輪間座２１３の移動可能な範囲は、第２方向Ｄ２よりも第１方向Ｄ１において、大きい。このため、第１方向Ｄ１における内輪間座２１３の移動に抵抗を加えることによって、シール性が良好に確保される。
【０１０３】
（第８実施形態）
図１４を参照して、第８実施形態を説明する。第８実施形態は、弾性手段の配置位置において、第２〜第７実施形態とは相違している。第８実施形態では、内輪間座３１３とスクロール側軸受１２との間に弾性体８１が配置されている。以下、第１〜第８実施形態において共通する部分には同符号を用いると共に、共通する部分の説明は適宜省略し、相違する部分の説明を行う。
【０１０４】
図１４は、軸受１２、内輪間座３１３、及び係合部６２３（偏心シャフト６２）の二面図である。（ａ）図は、内輪間座３１３及び係合部６２３の横断面図である。（ｂ）図は、内輪間座３１３及び係合部６２３を中心軸方向ＤＣから見た平面図である。スクロール側軸受１２の内側には、第３〜第７実施形態の内輪間座２１３に代えて、内輪間座３１３が備えられている。スクロール側軸受１２と内輪間座３１３との間に、弾性体８１が備えられている。また、内輪間座３１３の内部には、係合部６２３が隙間なく嵌め込まれており、偏心シャフト６２は内輪間座３１３に固定されている。
【０１０５】
軸受１２の内面の寸法（内径Ｌ１２−Ｄ）は、内輪間座３１３の外面の寸法（外径Ｌ３１３−Ｄ）よりも大きい。ここで、軸受１２の内面及び内輪間座３１３の外面は、偏心シャフト６２の中心軸Ａ６２に対して平行な面である。内輪間座３１３の外面には、凹部３１３ａが形成されている。凹部３１３ａは環状の溝であり、弾性体８１の形状は環状である。弾性体８１の一部は、凹部３１３ａ内に挿入されている。
【０１０６】
軸受１２は、内輪間座３１３に対して、内径Ｌ１２−Ｄの範囲内で移動できる。軸受１２の移動により、クランク長ＬＣが変更される。一方、弾性体８１は、内輪間座３１３をスクロール側軸受１２に弾性的に支持する。内輪間座３１３の中心軸Ａ３１３が軸受１２の中心軸Ａ１２に一致するとき、弾性体８１は自然状態にあり、軸受１２は弾性体８１から力を受けない。このため、軸受１２は、弾性体８１により、中心軸Ａ３１３側に付勢される。
【０１０７】
第８実施形態は、次の作用、効果を有している。
【０１０８】
スクロール側軸受１２と内輪間座３１３（環状間座）との間に弾性体８１（第３弾性手段）が配置されているので、第２実施形態と同様に、距離差ＬＤが存在していても、２つの偏心シャフト６２の中心軸間距離Ｌ６２が２つのクランクシャフト６１の中心軸間距離Ｌ６１に等しく保たれる。このため、距離差ＬＤが存在していても、クランク６が軸受９、１２に強く接触することが防止でき、揺動スクロール１が熱膨張の大きさに関係なく常にスムーズに回転できる。
【０１０９】
［揺動スクロールの位置決め構造］
（第１実施形態）
図１５、図１６を参照して、第１実施形態における揺動スクロール１の位置決め構造を説明する。図１５は、揺動スクロール１の位置決め構造を示す断面図である。スクロール型流体機械は、揺動スクロール１を固定スクロール２、３に対して位置決めするための位置決めユニット９０を備えている。位置決めユニット９０は、揺動スクロール１と正面側固定スクロール２との間と、揺動スクロール１と背面側固定スクロール３との間とに、配置されている。正面側固定スクロール２側に配置された位置決めユニット９０と、背面側固定スクロール３側に配置された位置決めユニット９０とは、同一の構成を有している。以下、正面側固定スクロール２側に配置された位置決めユニット９０を説明する。
【０１１０】
位置決めユニット９０は、パッド９１と、弾性体９２と、固定スクロール２に形成された溝２０ｃと、から構成されている。溝２０ｃは、スクロール壁２１の端面から中心軸方向ＤＣに沿って内側に形成されている。パッド９１及び弾性体９２は、溝２０ｃ内に収納されている。弾性体９２は溝２０ｃの奥側に配置されており、パッド９１は溝２０ｃの手前側に配置されている。弾性体９２が自然状態にあるとき、パッド９１は、スクロール壁２１の端面から外側に突出している。このため、揺動スクロール１が固定スクロール２、３間に配置されているときに、パッド９１が揺動スクロール１に強く接触する。この結果、揺動スクロール１の鏡面１０と、スクロール壁２１の端面との接触が概ね防止される。固定スクロール２、３の双方の位置決めユニット９０は、揺動の中心軸ＡＣの軸方向において、揺動スクロール１を固定スクロール２、３に対して弾性的に支持している。
【０１１１】
パッド９１は、例えば、ＰＰＳ又はＰＥＥＫ（登録商標）などのエンジニアリングプラスチックで形成される。
【０１１２】
スクロール型流体機械は、固定スクロール２、３の双方に、シールユニット９５を備えている。正面側固定スクロール２側のシールユニット９５と、背面側固定スクロール３側のシールユニット９５とは、同じ構成を有している。正面側固定スクロール２側のシールユニット９５は、パッド９６と、固定スクロール２に形成された溝２０ｄと、から構成されている。溝２０ｄは、スクロール壁２１の端面から中心軸方向ＤＣに沿って内側に形成されている。パッド９６は、溝２０ｄ内に収納されている。パッド９１は、中心軸方向ＤＣにおいて溝２０ｄよりも長く形成されており、パッド９１は、スクロール壁２１の端面から外側に突出している。このため、揺動スクロール１が固定スクロール２、３間に配置されているときに、スクロール壁２１、２２の端面と鏡面１０との間が確実にシールされる。
【０１１３】
図１６は、固定スクロール２を中心軸方向ＤＣから見た平面図である。スクロール壁２１は渦巻き状であって、スクロール壁２１の外周部分が閉じている。このため、スクロール壁２１は、環状の外周部分と、内側の渦巻き状部分と、からなっている。位置決め用の溝２０ｃは、スクロール壁２１の外周部分に沿って配置されている。このため、溝２０ｃは、膨張室の外側で、揺動の中心軸ＡＣを囲うように、連続的に配置されている。一方、シール用の溝２０ｄは、内側の渦巻き状部分に沿って配置されている。
【０１１４】
第１実施形態は、次の作用、効果を有している。
【０１１５】
弾性体９２（第４弾性手段）により揺動スクロール１が中心軸方向ＤＣにおいて位置決めされるので、揺動スクロール１と固定スクロール２、３との接触が防止される。このため、揺動スクロール１と固定スクロール２、３とにおいて、金属同士の接触による摩耗が防止できる。
【０１１６】
第１実施形態では、揺動スクロール１が、２つの固定スクロール２、３によって挟まれている。正面側から供給される作動流体と固定側より供給される作動流体との間に圧力差が存在しないとすると、揺動スクロール１の両側において、作動流体の圧力差による力は存在しない。このため、揺動スクロール１と固定スクロール２、３との接触を防止するために、弾性体９２の弾性定数を過剰に大きくする必要はない。
【０１１７】
第１実施形態では、位置決めユニット９０の溝２０ｃは、固定スクロール２、３のスクロール壁２１、３１内に形成されている。この構成に代えて、位置決めユニット９０の溝が、揺動スクロール１のスクロール壁１１内に形成されても良い。
【０１１８】
（第９実施形態）
図１７を参照して、第９実施形態を説明する。第９実施形態は、位置決め用の溝２０ｃの配置において、第１実施形態と異なっている。図１７は、固定スクロール２を中心軸方向ＤＣから見た平面図である。第９実施形態では、溝２０ｃは、膨張室の外側で、揺動の中心軸ＡＣを囲うように、断続的に配置されている。４つの溝２０ｃが、中心軸ＡＣを囲うように配置されている。
【０１１９】
第９実施形態も、第１実施形態と同様に、揺動スクロール１と固定スクロール２、３とにおいて、金属同士の接触による摩耗が防止できる。
【符号の説明】
【０１２０】
１  揺動スクロール
２  正面側固定スクロール
３  背面側固定スクロール
５  背面側ケース（支持部材）
６  クランク
９  支持側軸受
１２  スクロール側軸受
２０ｃ  （位置決め用の）溝
１３、１１３、２１３、３１３  内輪間座（環状間座）
４１  弾性体（第１弾性手段）
５１  皿バネ（第１弾性手段の一部）
５２、５５  バネカバー（第１弾性手段の一部）
５６  針状コロ（回転体）
６１  クランクシャフト
６２  偏心シャフト
７１  コイルバネ（第２弾性手段の一部）
７２  バネカバー（第２弾性手段の一部）
８１  弾性体（第３弾性手段）
９０  位置決めユニット
９１  パッド
９２  弾性体（第４弾性手段）
１１３ａ、１１３ｂ、２１３ａ、２１３ｂ  （開口部の）平行面
６２３  係合部
６２３ａ、６２３ｂ、１６２３ａ、１６２３ｂ、２６２３ａ、２６２３ｂ、３６２３ａ、３６２３ｂ  （偏心シャフトの）平行面
Ａ９  （支持側軸受の）中心軸
Ａ１２  （スクロール側軸受の）中心軸
Ａ６１  （クランクシャフトの）中心軸
Ａ６２  （偏心シャフトの）中心軸
ＡＣ  （揺動の）中心軸
Ｄ１  第１方向
Ｄ２  第２方向
Ｌ９  （支持側軸受の）中心軸間距離
Ｌ１２  （スクロール側軸受の）中心軸間距離
Ｌ１１３−１、Ｌ２１３−１  距離（第１方向における開口部の寸法）
Ｌ１１３−２、Ｌ２１３−２  距離（第２方向における開口部の寸法）
Ｌ６２３−１  距離（第１方向における偏心シャフトの寸法）
Ｌ６２３−２  距離（第２方向における偏心シャフトの寸法）
ＬＣ  クランク長
ＬＤ  距離差
Ｈ１１３、Ｈ２１３  開口部
【図１】
2011137437.tif 000003
【図２】
2011137437.tif 000004
【図３】
2011137437.tif 000005
【図４】
2011137437.tif 000006
【図５】
2011137437.tif 000007
【図６】
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【図７】
2011137437.tif 000009
【図８】
2011137437.tif 000010
【図９】
2011137437.tif 000011
【図１０】
2011137437.tif 000012
【図１１】
2011137437.tif 000013
【図１２】
2011137437.tif 000014
【図１３】
2011137437.tif 000015
【図１４】
2011137437.tif 000016
【図１５】
2011137437.tif 000017
【図１６】
2011137437.tif 000018
【図１７】
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