(57)【要約】【課題】スクロール流体機械において、旋回スクロールをアルミニウム合金で形成した場合でも、クランク軸に取り付けた転がり軸受のクリープを防止する。【解決手段】旋回ラップ６が設けられた旋回スクロール２と、旋回スクロール２が収容されるハウジング材４と、固定ラップ５０が設けられてハウジング材４に固定される固定スクロール５と、旋回スクロール２を旋回可能に保持するクランク軸３を備える。クランク軸３は、偏心軸部８に転がり軸受２９を介して旋回スクロール２が保持される。旋回スクロール２は、アルミニウム合金で形成されると共に、旋回ラップ６の外側に軸受取付穴３３が設けられる。転がり軸受２９は、軌道輪および転動体が鋼で形成されると共に、外輪の外周面に樹脂製の帯状スペーサ５７が付設されており、軸受取付穴３３に圧入される。【選択図】図２
2019044731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気圧縮機または蒸気膨張機として使用されるスクロール流体機械であって、
基板部の両面に旋回ラップが設けられた旋回スクロールと、
前記旋回スクロールが収容されるハウジング材と、
前記旋回ラップと噛み合う固定ラップが設けられ、前記旋回スクロールを挟むように前記ハウジング材に固定される一対の固定スクロールと、
前記旋回スクロールの周方向三以上の箇所に等間隔に配置されるクランク軸と、を備え、
前記クランク軸は、同一軸線上に配置された主軸部間に偏心軸部が偏心して設けられ；両側の前記主軸部において、前記ハウジング材に回転可能に保持され；前記偏心軸部に転がり軸受を介して前記旋回スクロールが保持されることで、前記固定スクロールに対し前記旋回スクロールを旋回可能に保持し、
前記旋回スクロールは、アルミニウム合金で形成されると共に、前記旋回ラップの外側に軸受取付穴が設けられ、
前記転がり軸受は、軌道輪および転動体が鋼で形成されると共に、外輪の外周面に樹脂製の帯状スペーサが付設された膨張補正軸受とされ、
前記膨張補正軸受は、前記軸受取付穴に圧入されて収容される
ことを特徴とするスクロール流体機械。
【請求項２】
前記旋回スクロールは、Ｓｉ：８．０〜１１．０質量％、Ｍｇ：０．３〜０．６質量％、Ｍｎ：０．３〜０．６質量％を含有するＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ−Ｍｎ系のアルミニウム合金で形成され、
前記アルミニウム合金は、Ｃｕの含有量が０．５質量％以下、Ｆｅの含有量が０．７質量％以下である
ことを特徴とする請求項１に記載のスクロール流体機械。
【請求項３】
前記帯状スペーサは、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体から選ばれた一種以上の樹脂材料からなり、吸水率が１％以下である
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスクロール流体機械。
【請求項４】
前記転がり軸受は、深溝玉軸受とされ；前記軌道輪および前記転動体が、高炭素クロム鋼、はだ焼鋼、ステンレス鋼、高速度鋼、または高周波焼入鋼で形成される
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のスクロール流体機械。
【請求項５】
前記膨張補正軸受は、複数個が前記偏心軸部に設けられる
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のスクロール流体機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気圧縮機または蒸気膨張機として使用されるスクロール流体機械に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記各特許文献に開示されるように、自転防止用の三本のクランク軸を備えるスクロール流体機械が知られている。このスクロール流体機械では、旋回スクロールは、基板部の両面に旋回ラップが設けられており、三本のクランク軸の偏心軸部に鋼製の転がり軸受を介して保持される。転がり軸受の外輪は、たとえば、旋回スクロールに設けられた軸受取付穴に対して、しまりばめによりはめ込まれる。つまり、外輪の外径をｄ、軸受取付穴の内径をＤとしたとき、ｄ＞Ｄの関係にある転がり軸受を、旋回スクロールの軸受取付穴に圧入している。また、転がり軸受の外輪は、軸方向においては、軸受取付穴の段付き部に端面を当接させた状態で、留めリング（押さえ板）によって押圧状態で挟持される。
【０００３】
ところで、近年、スクロール流体機械の軽量化を目的として、旋回スクロール、固定スクロールおよびハウジング等を、軽金属であるアルミニウム合金で形成しようとする試みがある。しかしながら、たとえば空気圧縮機の旋回スクロールをアルミニウム合金で形成した場合には、アルミニウム合金製の旋回スクロールと鋼製の転がり軸受の外輪との線膨張係数の違い（アルミニウム合金の線膨張係数＞鋼の線膨張係数）により、圧縮動作時の温度上昇によって、軸受取付穴と外輪とのはめあいのしめしろ（（ｄ−Ｄ）／２）が減少する可能性がある。同様に、たとえば蒸気膨張機の旋回スクロールをアルミニウム合金で形成した場合には、蒸気導入時の温度上昇によって、軸受取付穴と外輪とのはめあいのしめしろ（（ｄ−Ｄ）／２）が減少する可能性がある。そして、しめしろが減少すると、外輪を軸方向に挟持していても、外輪がクリープを起こすおそれがある。
【０００４】
クリープとは、はめあいのしめしろ不足やはめあい面の加工精度不良等により軸受が回転・旋回方向とは逆方向に微動する現象をいう。特に、クランク軸の転がり軸受には、旋回スクロールの旋回運動時に遠心力が働くことから、はめあいのしめしろが不足するとクリープが起こりやすくなる。そして、軸受のクリープが続くと外輪のはめあい面が鏡面化してしまい、これにかじりを伴うと焼付きや溶着を引き起こすおそれもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１２０５５２号公報
【特許文献２】特開２００６−９７５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、旋回スクロールをアルミニウム合金で形成した場合でも、クランク軸に取り付けた転がり軸受のクリープを防止することのできるスクロール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】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、空気圧縮機または蒸気膨張機として使用されるスクロール流体機械であって、基板部の両面に旋回ラップが設けられた旋回スクロールと、前記旋回スクロールが収容されるハウジング材と、前記旋回ラップと噛み合う固定ラップが設けられ、前記旋回スクロールを挟むように前記ハウジング材に固定される一対の固定スクロールと、前記旋回スクロールの周方向三以上の箇所に等間隔に配置されるクランク軸と、を備え、前記クランク軸は、同一軸線上に配置された主軸部間に偏心軸部が偏心して設けられ；両側の前記主軸部において、前記ハウジング材に回転可能に保持され；前記偏心軸部に転がり軸受を介して前記旋回スクロールが保持されることで、前記固定スクロールに対し前記旋回スクロールを旋回可能に保持し、前記旋回スクロールは、アルミニウム合金で形成されると共に、前記旋回ラップの外側に軸受取付穴が設けられ、前記転がり軸受は、軌道輪および転動体が鋼で形成されると共に、外輪の外周面に樹脂製の帯状スペーサが付設された膨張補正軸受とされ、前記膨張補正軸受は、前記軸受取付穴に圧入されて収容されることを特徴とするスクロール流体機械である。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、アルミニウム合金製の旋回スクロールが、鋼製の転がり軸受を介して、クランク軸の偏心軸部に保持される。旋回スクロールをアルミニウム合金で形成することで、スクロール流体機械の軽量化を図ることができる。また、旋回スクロールをアルミニウム合金で形成した場合でも、次に述べるように、転がり軸受の外輪の外周面に設けた帯状スペーサのしめしろを安定させることで、転がり軸受のクリープを防止することができる。
【０００９】
すなわち、まず、転がり軸受は、外輪の外周面に樹脂製の帯状スペーサが付設された膨張補正軸受とされ、旋回スクロールの軸受取付穴に圧入される。つまり、帯状スペーサの外径をｄ１、軸受取付穴の内径をＤとしたとき、ｄ１＞Ｄの関係にある帯状スペーサを軸受取付穴に対してしまりばめとしている。旋回スクロールを形成するアルミニウム合金の線膨張係数は、転がり軸受を形成する鋼の線膨張係数よりも大きいので、スクロール流体機械の使用に伴って温度が上昇すると、外輪の外径と軸受取付穴の内径との隙間は大きくなる。ところが、帯状スペーサ（樹脂）の線膨張係数は、旋回スクロール（アルミニウム合金）の線膨張係数よりも更に大きいので、温度上昇時に旋回スクロールの熱膨張に確実に追従することができ、帯状スペーサのしめしろ（（ｄ１−Ｄ）／２）を安定させることができる。そのため、旋回スクロールをアルミニウム合金で形成した場合でも、クランク軸に取り付けた転がり軸受のクリープを防止することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、前記旋回スクロールは、Ｓｉ：８．０〜１１．０質量％、Ｍｇ：０．３〜０．６質量％、Ｍｎ：０．３〜０．６質量％を含有するＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ−Ｍｎ系のアルミニウム合金で形成され、前記アルミニウム合金は、Ｃｕの含有量が０．５質量％以下、Ｆｅの含有量が０．７質量％以下であることを特徴とする請求項１に記載のスクロール流体機械である。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、空気圧縮機のみならず蒸気膨張機として使用する場合にも、耐食性を良好に保つことができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、前記帯状スペーサは、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体から選ばれた一種以上の樹脂材料からなり、吸水率が１％以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスクロール流体機械である。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、転がり軸受の外輪に設けられて旋回スクロールの軸受取付穴に圧入される帯状スペーサは、旋回スクロールの旋回による遠心力でもつぶれない程度の硬度を有するので、起動時や停止時も含めて、帯状スペーサのしめしろを安定させることができる。また、帯状スペーサは、吸水率が低い材質から形成されるので、膨潤によるはめあいの変化を抑えると共に、割れや変形なども防止することができる。そのため、水添加式の空気圧縮機や、蒸気膨張機に用いても、動作を安定させることができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、前記転がり軸受は、深溝玉軸受とされ；前記軌道輪および前記転動体が、高炭素クロム鋼、はだ焼鋼、ステンレス鋼、高速度鋼、または高周波焼入鋼で形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のスクロール流体機械である。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、高精度で高寿命な転がり軸受とすることができる。
【００１６】
さらに、請求項５に記載の発明は、前記膨張補正軸受は、複数個が前記偏心軸部に設けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のスクロール流体機械である。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、複数の膨張補正軸受を用いて、クランク軸の偏心軸部に旋回スクロールを確実に保持することで、旋回スクロールの動作を一層安定させることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のスクロール流体機械によれば、旋回スクロールをアルミニウム合金で形成した場合でも、クランク軸に取り付けた転がり軸受のクリープを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施例のスクロール流体機械を示す概略底面図である。
【図２】図１におけるII−II断面図である。
【図３】図１のスクロール流体機械の旋回スクロールの分解斜視図である。
【図４】図２の左端部の拡大図である。
【図５】図４の旋回スクロールの軸受取付穴への旋回軸受の取付時の状態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
図１から図４は、本発明の一実施例のスクロール流体機械１を示す概略図であり、図１は底面図、図２は図１におけるII−II断面図、図３は旋回スクロール２の分解斜視図、図４は図２の左端部の拡大図である。なお、以下において、説明の便宜上、図２（厳密にはII−II断面図であるからその左半分または右半分）における上下および左右として方向を述べることがあるが、この方向はスクロール流体機械１の姿勢を限定する趣旨ではない。そのため、スクロール流体機械１の使用時、クランク軸３を上下方向に沿って配置する以外に、たとえば左右方向に沿って配置してもよい。
【００２２】
本実施例のスクロール流体機械１は、ハウジング材４と、このハウジング材４に複数のクランク軸３を介して旋回可能に保持される旋回スクロール２と、この旋回スクロール２を挟むようにハウジング材４に着脱可能に固定される一対の固定スクロール５とを備える。なお、クランク軸３は、旋回スクロール２の外周部において、好適には周方向等間隔の三箇所に設けられる。
【００２３】
ハウジング材４は、本実施例では、略矩形の箱状に形成され、平面視中央部には旋回スクロール２の旋回ラップ６を旋回可能に収容する収容穴７が上下に貫通して形成されている。ハウジング材４には、収容穴７を取り囲む周方向複数箇所にクランク軸３が収容穴７の軸線と平行に設けられ、且つ、そのクランク軸３の偏心軸部８の収容空間９が収容穴７へ開口部１０を介して連通されている。
【００２４】
具体的には、本実施例のハウジング材４は、略矩形の平板状の上板１１と下板１２とを備え、これらは互いに対応した大きさに形成されている。そして、上板１１と下板１２とは、上下に離隔して平行に対面して配置され、外端辺同士を適宜の側板１３で接続される。この際、上板１１と下板１２とは、図１の前後の端辺（つまり図２の右側）のように、上板１１の下面と下板１２の上面とを、側板１３で接続してもよいし、図１の左右の端辺（つまり図２の左側）のように、上板１１の端面と下板１２の端面とを、側板１３で接続してもよい。また、各側板１３は、図１の右側の側板１３のように、上板１１および下板１２の端辺の全域に設けてもよいし、図１の左側の側板１３のように、上板１１および下板１２の端辺の一部に設けてもよい。各板１１〜１３は、ボルト１４を用いて着脱可能に組み立てられ、これにより、たとえば、各側板１３に対し上板１１を取り外すことができる。なお、前記ボルト１４として、文字通りのボルトに限らず各種のネジを用いてもよく、このことは後述するその他のボルトについても同様である。
【００２５】
上板１１および下板１２には、対応する箇所に、前記収容穴７の開口部（言い換えればハウジング材４内の中空部の開口部）として、開口穴７Ａが貫通形成されている。上下の開口穴７Ａは、同じ大きさの丸穴から形成されている。図示例の場合、上方の開口穴７Ａの周壁は、上板１１の下面よりも下方へ突出しており、下方の開口穴７Ａの周壁は、下板１２の上面よりも上方へ突出している。
【００２６】
各開口穴７Ａの底部には、円環状のフランジ１５が形成されている。具体的には、上方の開口穴７Ａの周壁の下端部には、径方向内側へ延出してフランジ１５が設けられる一方、下方の開口穴７Ａの周壁の上端部には、径方向内側へ延出してフランジ１５が設けられる。ハウジング材４内には、各フランジ１５よりも径方向外側に、環状の中空部が形成されており、この中空部が、クランク軸３の偏心軸部８の収容空間９となる。そして、この収容空間９は、一対のフランジ１５間の開口部１０を介して、周方向に沿って連続的に収容穴７（上下の開口穴７Ａとその間を仮想的に接続した空洞部）へ開口している。
【００２７】
旋回スクロール２は、図２および図３に示すように、基板部１６の両面に渦巻き状の旋回ラップ６が設けられた旋回スクロール本体１７を備え、この旋回スクロール本体１７が、旋回スクロールベース１８の片面（ここでは上面）から中央部の受入穴１９に着脱可能に取り付けられて構成される。
【００２８】
旋回スクロール本体１７は、円板状の基板部１６の上面および下面に、これら面と垂直に延出して、一または複数の板状の旋回ラップ６が設けられて構成される。具体的には、基板部１６の上面に、上方へ向けて旋回ラップ６が設けられる一方、基板部１６の下面に、下方へ向けて旋回ラップ６が設けられる。この際、各旋回ラップ６は、基板部１６の中央部から外周部へ向けて、インボリュート曲線の渦巻き状に湾曲して形成される。本実施例では、図２から明らかなとおり、上下の旋回ラップ６は、互いに対応した形状、大きさおよび配置で形成される。
【００２９】
図２に示すように、各旋回ラップ６には、基板部１６からの延出先端部（上側の旋回ラップ６の上端部、下側の旋回ラップ６の下端部）に、固定スクロール５の端板２０との隙間を埋めるためのチップシール２１が、着脱可能に、渦巻きに沿って設けられる。なお、図３では、チップシール２１を省略して示している。
【００３０】
図３に示すように、基板部１６の外周部には、径方向外側への延出片２２が、周方向複数箇所に設けられる。本実施例では、隣接して配置された一対の延出片２２を一セットとして、このセットが周方向等間隔に複数設けられる。具体的には、一対の延出片２２が三セット、１２０度間隔で、基板部１６の外周部に一体形成される。
【００３１】
各延出片２２は、上面が基板部１６と連続的な板状に形成され、図２の右側に示すように、基板部１６よりもやや薄く形成されている。そして、図３に示すように、各延出片２２の板面には、基板部１６の周方向へ離隔して、それぞれ二つのボルト挿通穴２３が上下に貫通して形成されている。また、基板部１６の略径方向に対向して、二つの延出片２２には、後述するロックピン２４がはめ込まれるピン穴２５も形成されている。
【００３２】
旋回スクロールベース１８は、平面視において、たとえば略円形状でもよいが、本実施例では図３に示すように、略三角形状に形成されている。いずれにしても、旋回スクロールベース１８の中央部には、旋回スクロール本体１７の基板部１６を受け入れる受入穴１９が貫通形成されている。
【００３３】
後述するように、旋回スクロール本体１７から旋回スクロールベース１８への伝熱を防止する場合、受入穴１９の内径は基板部１６の外径よりも設定寸法だけ大きい。その場合、旋回スクロールベース１８の受入穴１９には、旋回スクロール本体１７の基板部１６が、受入穴１９の内周面と基板部１６の外周面との間に隙間をあけてはめ込まれる。
【００３４】
旋回スクロールベース１８には、受入穴１９の周囲に、旋回スクロール本体１７の延出片２２を受け入れる凹部２６が、受入穴１９の内周壁を切り欠くようにして、上方へ開口して形成されている。この凹部２６の底面は、受入穴１９の軸方向中央部に配置される。旋回スクロールベース１８の凹部２６に旋回スクロール本体１７の延出片２２をはめ込みつつ、旋回スクロールベース１８の受入穴１９に旋回スクロール本体１７の基板部１６をはめ込むことができる。
【００３５】
旋回スクロールベース１８の各凹部２６の底面には、旋回スクロール本体１７の延出片２２に形成したボルト挿通穴２３と対応して、ネジ穴２７が形成されている。また、受入穴１９の略径方向に対向した二箇所において、凹部２６の底面には、ロックピン２４が上方へ突出して設けられる。従って、旋回スクロールベース１８の凹部２６のロックピン２４に、旋回スクロール本体１７の延出片２２のピン穴２５をはめ込むことで、旋回スクロールベース１８に対する旋回スクロール本体１７の周方向の位置決めを図ることができる。そして、延出片２２のボルト挿通穴２３を介して、凹部２６のネジ穴２７に、ボルト２８をねじ込むことで、旋回スクロール本体１７を旋回スクロールベース１８に着脱可能に固定することができる。但し、ロックピン２４およびピン穴２５は、場合により設置を省略可能である。
【００３６】
詳細は後述するが、旋回スクロールベース１８の三つの角部には、それぞれクランク軸３の偏心軸部８に旋回スクロールベース１８を保持するために、旋回軸受２９が設けられる（図２，図５）。この旋回軸受２９の保護（より具体的にはグリース切れの防止）のために、旋回スクロール本体１７から旋回スクロールベース１８への伝熱を防止するのが好ましい。そのために、図３に示すように、旋回スクロール本体１７と旋回スクロールベース１８とは、直接接触しないように、第一の中間材３０を介して重ね合わされるのが好ましい。
【００３７】
本実施例では、延出片２２の下面と凹部２６の底面との間に、ワッシャ状の中間材３０を介在させている。つまり、旋回スクロールベース１８に旋回スクロール本体１７を固定するためのボルト２８は、旋回スクロール本体１７の延出片２２のボルト挿通穴２３と、中間材３０の穴とを介した後、旋回スクロールベース１８のネジ穴２７にねじ込まれる。
【００３８】
図示例では、旋回スクロール本体１７は、旋回スクロールベース１８に対し、１２本のボルト２８で固定されるが、その内、半数の箇所で、中間材３０は断熱材３０Ａとされ、残り半分の箇所で、中間材３０はスペーサ３０Ｂとされる。具体的には、略三角形状の旋回スクロールベース１８の各角部に対応して配置される一対の凹部２６と、これに取り付けられる一対の延出片２２との間には、受入穴１９の周方向へ沿って、たとえば、スペーサ３０Ｂ、断熱材３０Ａ、断熱材３０Ａおよびスペーサ３０Ｂの順で、中間材３０が設けられる。
【００３９】
なお、本実施例では、断熱材３０Ａもスペーサ３０Ｂも、互いに略同一の形状および大きさとされるが、場合により異なってもよい。断熱材３０Ａの厚みや硬さに応じたスペーサ３０Ｂを用いることで、断熱材３０Ａの材料選定が容易となる。また、後述するようにスペーサ３０Ｂを金属材料から形成すれば、厚み精度を出しやすく、ボルト２８による締め付け荷重による変形も抑えられる。凹部２６と延出片２２との間に断熱材３０Ａだけでなく金属製スペーサ３０Ｂも挟み込むことで、旋回スクロールベース１８に対する旋回スクロール本体１７の設置高さを所定に維持できるから、旋回スクロール２と固定スクロール５との上下方向の配置が所定に定まり、組立後のチップシール２１，５１の箇所でのクリアランス変動が抑えられ、流体漏れを防止することができる。
【００４０】
いずれにしても、中間材３０は、旋回スクロールベース１８よりも熱伝導率の低い材質から形成される。その点からいうと、中間材３０が前述したスペーサ３０Ｂである場合も、そのスペーサ３０Ｂは一種の断熱材としても機能する。本実施例では、旋回スクロール本体１７および旋回スクロールベース１８は、軽量なアルミニウム合金から形成されるが、中間材３０は、たとえばセラミックもしくは合成樹脂製の断熱材３０Ａ、またはステンレス製のスペーサ３０Ｂとされる。そして、前述したように、旋回スクロールベース１８の受入穴１９には、旋回スクロール本体１７の基板部１６が、受入穴１９の内周面と基板部１６の外周面との間に隙間をあけてはめ込まれる。また、旋回スクロールベース１８の凹部２６と旋回スクロール本体１７の延出片２２とは、凹部２６の底面と延出片２２の下面とが中間材３０を介して直接接触しないだけでなく、延出片２２よりも一回り大きく凹部２６が形成されることで、凹部２６の側面と延出片２２の外縁とも直接接触しない。さらに、旋回スクロールベース１８に旋回スクロール本体１７を固定するのに用いるボルト２８の他、好ましくはロックピン２４も、旋回スクロールベース１８（アルミニウム合金）よりも熱伝導率の低い材質（ここではステンレス）から形成されている。このようにして、旋回スクロール本体１７から旋回スクロールベース１８への伝熱を防止して、旋回軸受２９の保護を図ることができる。
【００４１】
ところで、旋回スクロールベース１８の受入穴１９に、旋回スクロール本体１７の基板部１６を、隙間をあけてはめ込む場合、旋回スクロールベース１８に対する旋回スクロール本体１７の径方向の位置決めを次のようにして行うのが好ましい。すなわち、受入穴１９の周側壁には、好ましくは周方向等間隔で、周方向三箇所以上に、受入穴１９内へ先端部を突出させて支持材（３１）が設けられる。本実施例では、略三角形状の旋回スクロールベース１８には、三つの端辺の各中央部に、径方向へ貫通してネジ穴３２が形成され、そのネジ穴３２に支持材としてのイモネジ３１（たとえば六角穴付き止めネジ）がねじ込まれる。そして、イモネジ３１の先端部は、受入穴１９の周側壁から内側へ突出する。イモネジ３１の先端部を、旋回スクロール本体１７の基板部１６の外周部に当接して、基板部１６を保持（チャッキング）することで、受入穴１９に対する基板部１６の径方向の位置決めを行うことができる。ネジ穴３２に対してイモネジ３１を進退させることで、受入穴１９に対する基板部１６の位置を調整することができる。また、所望により、接着剤を用いて、旋回スクロールベース１８に対しイモネジ３１を固定してもよい。受入穴１９に対する基板部１６の位置をイモネジ３１で確定後は、イモネジ３１の位置は固定しつつ、旋回スクロールベース１８に対し旋回スクロール本体１７を軸方向（基板部１６の板面と垂直方向）に着脱することができる。旋回スクロール本体１７から旋回スクロールベース１８への伝熱を防止するために、イモネジ３１も、旋回スクロールベース１８よりも熱伝導率の低い材質から形成されるのが好ましく、本実施例ではステンレスから形成されている。なお、このような構成を採用する場合、前述したロックピン２４とピン穴２５とは、隙間嵌めにてはまり合うよう構成されている。
【００４２】
旋回スクロールベース１８の外周部には、周方向等間隔の三箇所に、クランク軸３への軸受取付穴３３が形成されている。本実施例では、旋回スクロールベース１８は、平面視で略三角形状とされるが、その三つの角部に、軸受取付穴３３が上下に貫通して形成されている。各軸受取付穴３３は、段付き穴とされ、上部に大径穴３３ａ、下部に小径穴３３ｂが配置されている。
【００４３】
旋回スクロール２は、ハウジング材４の収容穴７に旋回ラップ６を配置した状態で、収容穴７の軸線と垂直に基板部１６および旋回スクロールベース１８が配置される。この際、旋回スクロールベース１８は、ハウジング材４のフランジ１５間の開口部１０を介して、収容穴７より外方へ延出する。これにより、旋回スクロールベース１８の各軸受取付穴３３は、ハウジング材４のフランジ１５よりも径方向外側に配置される。そして、軸受取付穴３３に取り付けられる旋回軸受２９を介して、旋回スクロール２はクランク軸３に保持される。この保持構造については、後述する。なお、図１に示すように、クランク軸３は、ハウジング材４の周方向等間隔の三箇所に設けられ、本実施例では互いに同一構造である。また、図２に示すように、各クランク軸３は、その軸線を上下方向に沿って配置される。この際、各クランク軸３は、ハウジング材４の中空部を上下に貫通するよう設けられる。
【００４４】
図２（特に左側）および図４に示すように、各クランク軸３は、同一軸線上に配置された主軸部３４，３５間に、偏心軸部８が偏心して設けられる。本実施例では、下側の主軸部３５は、下方へ行くに従って段階的に縮径して、大径部３５ａ、中径部３５ｂおよび小径部３５ｃに分けられる。また、偏心軸部８の下端部には、拡径部８ａが同心に形成されている。
【００４５】
各クランク軸３は、偏心軸部８を挟んだ両側の主軸部３４，３５において、ハウジング材４の上板１１および下板１２に回転自在に保持される。本実施例では、上方の主軸部３４は、上軸受３６を介してハウジング材４の上板１１に回転自在に保持され、下方の主軸部３５の中径部３５ｂは、下軸受３７を介してハウジング材４の下板１２に回転自在に保持される。
【００４６】
各クランク軸３には、偏心軸部８を挟んだ両側の主軸部３４，３５の内、一方の主軸部（図２において下方の主軸部）３５の軸方向中途部に第一段部３ａが設けられる。具体的には、下方の主軸部３５は、前述したように段付き棒状に形成されており、大径部３５ａと中径部３５ｂとの段付き部（大径部３５ａの下面）が第一段部３ａとされる。この第一段部３ａには、下軸受３７の内輪の上端面が当接される。
【００４７】
各クランク軸３には、偏心軸部８の内、軸方向一端部（図２において下端部）に、第二段部３ｂが設けられる。具体的には、偏心軸部８は、前述したように下端部に拡径部８ａが設けられており、その拡径部８ａとの間の段付き部（拡径部８ａの上面）が第二段部３ｂとされる。この第二段部３ｂには、旋回軸受２９の内輪の下端面が当接される。なお、偏心軸部８に設ける旋回軸受２９は、単数でも複数でもよく、複数の場合、最も下方に配置される旋回軸受２９の内輪の下端面が、第二段部３ｂに当接される。図示例では、偏心軸部８には、二つの旋回軸受２９が、上下に重ね合わされて設置される。
【００４８】
ハウジング材４の上板１１および下板１２には、クランク軸３の設置位置と対応した周方向三箇所において、上下に貫通して軸取付穴３８，３９が形成されている。ハウジング材４の上板１１の軸取付穴３８は、段付き穴に形成されており、下方に小径穴３８ａ、上方に大径穴３８ｂが形成されている。ハウジング材４の下板１２の軸取付穴３９も、段付き穴に形成されており、上方に小径穴３９ａ、下方に大径穴３９ｂが形成されている。
【００４９】
上軸受３６および下軸受３７は、本実施例では、いずれも転がり軸受により構成される。転がり軸受は、周知のとおり、同心円状に配置された略円筒状の内輪と外輪との間に、その周方向へ配列されて多数の転動体が保持されて構成される。これにより、転がり軸受は、内輪と外輪とが転動体を介して回転自在とされる。なお、内輪と外輪とを併せて、軌道輪という。また、転動体は、ここでは玉（球体）であるが、場合によりコロ（円柱体）であってもよい。
【００５０】
ハウジング材４の下板１２への下軸受３７の固定は、次のように行われる。すなわち、下板１２の軸取付穴３９の小径穴３９ａと大径穴３９ｂとの段付き部（大径穴３９ｂの上面）に外輪の上端面が当接するまで、大径穴３９ｂに下軸受３７の外輪を圧入する。そして、円環状の留めリング４０を下板１２の下面に重ね合わせてボルト４１で固定する。これにより、下軸受３７は、外輪が、軸取付穴３９の段付き部と留めリング４０との間で挟み込まれて固定される。
【００５１】
下軸受３７の内輪には、下方の主軸部３５の中径部３５ｂが圧入される。すなわち、第一段部３ａに下軸受３７の内輪の上端面が当接するまで、下軸受３７の内輪に主軸部３５の中径部３５ｂを圧入する。そして、中径部３５ｂの下端部はネジ部とされているので、そのネジ部に第一の留めナット４２をねじ込む。これにより、下軸受３７は、内輪が、第一段部３ａと留めナット４２との間で挟み込まれて固定される。
【００５２】
ハウジング材４の上板１１への上軸受３６の固定は、次のように行われる。すなわち、上軸受３６は外輪が軸受ケース４３に保持され、上板１１の上面に軸受ケース４３のフランジ下端面が当接するまで、大径穴３８ｂに軸受ケース４３がはめ込まれる。そして、軸受ケース４３のフランジを上板１１の上面にボルト４４で固定する。一方、上軸受３６の内輪には、上方の主軸部３４が圧入される。
【００５３】
三本のクランク軸３は、偏心軸部８の位置を揃えて（つまり位相を揃えて）、回転同期機構４５により同期回転する。回転同期機構４５は、歯車を用いてもよいが、本実施例ではタイミングベルト４６を用いている。具体的には、各クランク軸３の下方の主軸部３５（小径部３５ｃ）には、歯付きプーリ４７が固定されており、これら歯付きプーリ４７間をタイミングベルト４６が掛け回されている。この際、図１に示すように、タイミングベルト４６は、テンションローラ４８にも引っ掛けられており、テンションローラ４８の位置（収容穴７の径方向に対する位置）を調整することで、タイミングベルト４６の張力を調整可能とされる。
【００５４】
なお、三本のクランク軸３の内、一本（本実施例では図１において右下のクランク軸）は、外部から供給動力が入力される（または外部へ回収動力を出力する）駆動クランク軸３Ａとされ、残り二本は、そのような入力（または出力）を直接には行わない従動クランク軸３Ｂとされる。詳細は、後述するが、スクロール流体機械１が空気圧縮機の場合、駆動クランク軸３Ａに外部から供給動力が与えられ（つまり動力が入力され）、それに伴い、回転同期機構４５を介して従動クランク軸３Ｂも回転させつつ、旋回スクロール２を旋回させる。一方、スクロール流体機械１が蒸気膨張機の場合、供給される蒸気により旋回スクロール２を旋回させ、回転同期機構４５を介して各クランク軸３を回転させて、駆動クランク軸３Ａに回収動力が与えられる（つまり動力が出力される）。
【００５５】
各クランク軸３には、旋回スクロール２の円滑な回転のために、ウェイトバランサ４９が設けられる。本実施例では、上側の主軸部３４の下端部と、下側の主軸部３５の大径部３５ａの上端部とに、それぞれウェイトバランサ４９が設けられる。
【００５６】
各固定スクロール５は、円板状の端板２０の片面に、その板面と垂直に、一または複数の板状の固定ラップ５０が設けられている。具体的には、図２において、上側の固定スクロール５は、端板２０の下面に、下方へ向けて固定ラップ５０が設けられており、下側の固定スクロール５は、端板２０の上面に、上方へ向けて固定ラップ５０が設けられている。この際、固定ラップ５０は、旋回ラップ６と対応した個数、形状および大きさで設けられ、端板２０の中央部から外周部へ向けて、インボリュート曲線の渦巻き状に湾曲して形成されている。各固定ラップ５０には、端板２０からの延出先端部（上側の固定ラップ５０の下端部、下側の固定ラップ５０の上端部）に、旋回スクロール２の基板部１６との隙間を埋めるためのチップシール５１が、着脱可能に、渦巻きに沿って設けられている。
【００５７】
各固定スクロール５には、固定ラップ５０を取り囲むように、円筒状の外周ラップ５２が設けられている。具体的には、図２において、上側の固定スクロール５は、端板２０の下面に、下方へ向けて外周ラップ５２が設けられており、下側の固定スクロール５は、端板２０の上面に、上方へ向けて外周ラップ５２が設けられている。外周ラップ５２の高さ（端板２０からの延出寸法）は、固定ラップ５０の高さ（端板２０からの延出寸法）と略対応している。各外周ラップ５２には、端板２０からの延出先端部（上側の外周ラップ５２の下端部、下側の外周ラップ５２の上端部）に、一または複数の環状の外部シール５２Ａが、着脱可能に、周方向に沿って設けられている。
【００５８】
各固定スクロール５は、固定ラップ５０を旋回ラップ６と噛み合わせた状態で、ハウジング材４の上下に着脱可能に設けられる。具体的には、上側の固定スクロール５は、ハウジング材４の上側のフランジ１５の上面に、端板２０の外周部が重ね合わされて、ボルト５３により着脱可能に固定される。また、下側の固定スクロール５は、ハウジング材４の下側のフランジ１５の下面に、端板２０の外周部が重ね合わされて、ボルト５３により着脱可能に固定される。なお、ハウジング材４のフランジ１５には、周方向複数箇所にロックピン５５が設けられており、このロックピン５５が固定スクロール５の端板２０に設けたピン穴にはめ込まれて、ハウジング材４に対する固定スクロール５の周方向の位置決めがなされる。
【００５９】
旋回スクロール２の場合と同様、固定スクロール５についても、ハウジング材４に設けた上軸受３６および下軸受３７の保護（より具体的にはグリース切れの防止）のために、固定スクロール５からハウジング材４への伝熱を防止するのが好ましい。そのために、図２および図４に示すように、固定スクロール５とハウジング材４とは、直接接触しないように、第二の中間材５４を介して重ね合わされるのが好ましい。
【００６０】
具体的には、ハウジング材４のフランジ１５と固定スクロール５の端板２０とを、中間材５４を介して重ね合わさせればよい。この中間材５４は、固定スクロール５の端板２０をハウジング材４のフランジ１５に固定するためのボルト５３が通されるワッシャ状でもよいし、ハウジング材４のフランジ１５の周方向全体に重ね合わされる円環状でもよい。また、旋回スクロール２の場合と同様、中間材５４として、断熱材とスペーサとを組み合わせてもよい。いずれにしても、中間材５４は、ハウジング材４よりも熱伝導率の低い材質から形成される。
【００６１】
そして、ハウジング材４の開口穴７Ａには、固定スクロール５の端板２０が、開口穴７Ａの内周面と端板２０の外周面との間に隙間をあけてはめ込まれる。また、ハウジング材４のフランジ１５の箇所でも、固定スクロール５の外周ラップ５２が、フランジ１５の内周面と外周ラップ５２の外周面との間に隙間をあけてはめ込まれる。さらに、ハウジング材４に固定スクロール５を固定するのに用いるボルト５３の他、好ましくはロックピン５５も、ハウジング材４よりも熱伝導率の低い材質（ここではステンレス）から形成されるのがよい。このようにして、固定スクロール５からハウジング材４への伝熱を防止して、上軸受３６および下軸受３７の保護を図ることができる。
【００６２】
ところで、本実施例では、旋回スクロール２（旋回スクロール本体１７および旋回スクロールベース１８）は、前述したとおり、アルミニウム合金で形成される。また、固定スクロール５も、好ましくは、旋回スクロール２と同様、アルミニウム合金で形成される。
【００６３】
旋回スクロール２および固定スクロール５を構成するアルミニウム合金は、その化学成分が、Ｓｉ：８．０〜１１．０質量％、Ｍｇ：０．３〜０．６質量％、Ｍｎ：０．３〜０．６質量％を含有するＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ−Ｍｎ系のアルミニウム合金であって、Ｃｕの含有量が０．５質量％以下、Ｆｅの含有量が０．７質量％以下のものが好適に用いられる。たとえば、スクロール流体機械１を蒸気膨張機として利用する場合において、蒸気に炭酸ガス中和用の復水処理剤（アミン系化合物やアンモニア）が含まれるときでも、耐腐食性低下の原因となるＣｕおよびＦｅの含有率が低いアルミニウム合金を用いることにより、蒸気に接触する部分である旋回スクロール２および固定スクロール５の腐食を効果的に防止できる。その結果、蒸気膨張機に要求される軽量性および摺動性に加えて、十分な耐食性を付与することができる。また、スクロール流体機械１を空気圧縮機として利用する場合にも、軽量性および摺動性に加えて、十分な耐食性を付与することができる。
【００６４】
本実施例では、上述のような成分条件を満たすものとして、たとえば、Ｃｕが０．２５質量％以下、Ｆｅが０．５５質量％以下、Ｚｎが０．２５質量％以下、Ｎｉが０．１０質量％以下、Ｔｉが０．２０質量％以下、Ｐｂが０．１０質量％以下、Ｓｎが０．０５質量％以下、Ｃｒが０．１５質量％以下であり、残部がＡｌおよび不可避不純物からなるアルミニウム合金であるＪＩＳ−Ｈ５２０２のＡＣ４Ａのアルミニウム合金鋳物が、旋回スクロール２および固定スクロール５の素材として選択される。これにより、耐腐食性低下の原因となるＣｕおよびＦｅの含有率をさらに低下させて耐食性能を一層向上させることができる。なお、ＡＣ４Ａ相当のアルミニウム合金として、ＩＳＯ３５２２のＡｌＳｉ１０Ｍｇを用いることもできる。
【００６５】
また、スクロール流体機械１を蒸気膨張機として用いる場合において、旋回スクロール２と固定スクロール５との内、少なくとも膨張室を形成して蒸気に接触する部分は、その表面に硬質アルマイト皮膜（陽極酸化皮膜）を有するように、上述のアルミニウム合金（ＡＣ４Ａ）にアルマイト処理を施すのが好ましい。アルミニウム合金が硬質アルマイト層で保護され、耐薬品性を付与することができる。
【００６６】
図５は、図４の旋回スクロール２の軸受取付穴３３への旋回軸受２９の取付時の状態を示す概略図である。以下、図２、図４および図５に基づき、クランク軸３の偏心軸部８への旋回スクロール２の保持構造について説明する。
【００６７】
まず、旋回軸受２９について説明する。旋回軸受２９は、上軸受３６および下軸受３７と同様に、転がり軸受とされる。旋回軸受２９を構成する転がり軸受は、同心円状に配置された略円筒状の内輪２９ａと外輪２９ｂとの間に、その周方向へ配列されて多数の転動体２９ｃが保持されて構成される。これにより、旋回軸受２９は、内輪２９ａと外輪２９ｂとが転動体２９ｃを介して回転自在とされる。なお、内輪２９ａと外輪２９ｂとを併せて、軌道輪という。
【００６８】
旋回軸受２９は、内輪２９ａ、外輪２９ｂおよび転動体２９ｃが、鋼で形成されている。また、転動体２９ｃは、コロ（円柱体）でもよいが、典型的には玉（球体）である。より具体的には、旋回軸受２９は、好ましくは、深溝玉軸受とされ、内輪２９ａ、外輪２９ｂおよび転動体２９ｃが、高炭素クロム鋼、はだ焼鋼、ステンレス鋼、高速度鋼、または高周波焼入鋼で形成される。高炭素クロム鋼は、たとえば、ＪＩＳ  Ｇ  ４８０５に規定される記号ＳＵＪ２，ＳＵＪ３，ＳＵＪ５等が使用される。はだ焼鋼（浸炭鋼）は、たとえば、ＪＩＳ  Ｇ  ４０５３に規定される記号ＳＣｒ４２０，ＳＣＭ４２０等が使用される。ステンレス鋼は、たとえば、ＪＩＳ  Ｇ  ４３０３に規定される記号ＳＵＳ４４０Ｃが使用される。高速度鋼は、たとえば、ＡＭＳ  ６４９１（Ｍ５０），ＡＭＳ  ５２２６等に規定されるものが使用される。高周波焼入鋼は、はだ焼鋼における浸炭焼入れに替えて高周波焼入れによって軸受の軌道面を硬化したものであり、はだ焼鋼と同様の化学組成を有するものが使用される。これら鋼材で形成することで、高精度で高寿命な転がり軸受とすることができる。
【００６９】
旋回軸受２９は、外輪２９ｂの外周面に、樹脂製の帯状スペーサ５７が付設された膨張補正軸受とされる。具体的には、図５に示すように、外輪２９ｂの外周面には、略矩形状の凹溝２９ｄが、上下（旋回軸受２９の軸方向）に離隔して、二列形成されている。そして、各凹溝２９ｄに、円環状の帯状スペーサ５７がはめ込まれている。帯状スペーサ５７は、円環状の樹脂製のリングであり、その半径方向に切断した断面は、略矩形状に形成されている。帯状スペーサ５７は、内周部を外輪２９ｂの凹溝２９ｄにはめ込まれて設けられる。帯状スペーサ５７を外輪２９ｂの凹溝２９ｄに取り付けた状態において、帯状スペーサ５７の外周部は、外輪２９ｂの外周面よりも外方へ突出する。
【００７０】
なお、帯状スペーサ５７は、径方向の厚さのうち、９０％以上が凹溝２９ｄ内に収められていることが好ましい。後述するように、帯状スペーサ５７を形成する樹脂材料の線膨張係数は、旋回スクロール２を形成するアルミニウム合金の線膨張係数よりも４〜８倍程度大きくなるように設定されている。そのため、帯状スペーサ５７の径方向の厚さのうち、凹溝２９ｄ内に収める深さが９０％未満の場合には、加熱されたときに帯状スペーサ５７の体積増加分が軸受の軸方向に膨張し、直径方向のはめあい隙間の調整が不十分になるおそれがある。
【００７１】
帯状スペーサ５７は、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体から選ばれた一種以上の樹脂材料からなり、吸水率（ＡＳＴＭ  Ｄ５７０）が１％以下であるのが好ましい。その理由については、後述する。
【００７２】
なお、ポリアミド樹脂としては、９Ｔナイロン（略号：ＰＡ９Ｔ、ノナンジアミンとテレフタル酸を共縮重合したポリアミド）；６Ｔナイロン（略号：ＰＡ６Ｔ、ヘキサメチレンジアミンとテレフタル酸を共縮重合したポリアミド）；１１ナイロン（略号：ＰＡ１１、ウンデカンラクタムを開環縮重合したポリアミド）；１２ナイロン（略号：ＰＡ１２、ラウリルラクタムを開環縮重合したポリアミド）を使用できる。また、上で列挙したポリアミド樹脂を使用する場合、ガラス繊維強化の９Ｔナイロンが好ましい。
【００７３】
このような構成の旋回軸受２９を介して、クランク軸３の偏心軸部８には、旋回スクロール２が保持される。具体的には、クランク軸３の偏心軸部８には、旋回軸受２９の内輪２９ａが圧入されて固定される。本実施例では、同一形状の二つの旋回軸受２９が上下に重ねられて、偏心軸部８に圧入される。その際、下方の旋回軸受２９の内輪２９ａの下端面を、第二段部３ｂに当接する。そして、偏心軸部８の上端部はネジ部とされているので、そのネジ部に第二の留めナット５６をねじ込む。これにより、旋回軸受２９は、内輪２９ａが、第二段部３ｂと留めナット５６との間で挟み込まれて固定される。
【００７４】
一方、旋回軸受２９は、旋回スクロール２の軸受取付穴３３（より具体的には大径穴３３ａ）に、外輪２９ｂの帯状スペーサ５７が圧入されて収容される。具体的には、図５に示すように、軸受取付穴３３の内径をＤ、旋回軸受２９（外輪２６ｂ）の外径をｄ、帯状スペーサ５７の外径をｄ１としたとき、ｄ１＞Ｄの関係にある帯状スペーサ５７を軸受取付穴３３に対してしまりばめとしている。なお、旋回軸受２９の外径ｄは、軸受取付穴３３の内径Ｄよりも小径とされる（ｄ＜Ｄ）。詳細は後述するが、スクロール流体機械１の使用に伴う温度上昇によっても、ｄ＜Ｄの関係は維持される。
【００７５】
そして、旋回スクロールベース１８には、軸受取付穴３３の周側壁上面に、留めリング５８がボルト５９により固定される。この留めリング５８は、外輪に対する旋回スクロール２の径方向の移動は許容しつつ、軸方向の移動は規制するのがよい。
【００７６】
一対の固定スクロール５には、図１および図２に示すように、それぞれ外周側に第一開口６０が設けられる一方、中央部に第二開口６１が設けられている。なお、第一開口６０および第二開口６１には、パイプ状の開口材６２，６３を取り付けている。また、図２において、上下に示される第二開口６１は、場合により、旋回スクロール２の基板部１６の中央に貫通穴をあけて互いに連通させてもよい。
【００７７】
本実施例のスクロール流体機械１の組立ては、次のように行うのが好適である。すなわち、まず、下板１２に下軸受３７を取り付けておく。一方、旋回スクロール２には、帯状スペーサ５７付きの旋回軸受２９を介して、各クランク軸３を取り付けておく。そして、下板１２の下軸受３７に、旋回スクロール２の各クランク軸３をはめ込んで取り付ける。その際、各クランク軸３は、所定の態勢（つまり偏心軸部８の位置を合わせた位相差のない状態）で取り付けられる。その後、上板１１を取り付けるが、その際、上板１１とクランク軸３との間に上軸受３６を設ける。最後に、上板１１および下板１２の開口穴７Ａに、固定スクロール５を固定すればよい。
【００７８】
本実施例のスクロール流体機械１は、以上のように構成されるので、たとえば、空気圧縮機として用いる場合、駆動クランク軸３Ａを回転させればよい（つまり動力を入力する）。たとえば、駆動クランク軸３Ａの一方の主軸部３５には、モータ（図示省略）の出力軸が直結、つまりカップリングを介して接続される。
【００７９】
これにより、固定スクロール５に対し旋回スクロール２を旋回させることができる。この際、駆動クランク軸３Ａへの供給動力は、回転同期機構４５を介して従動クランク軸３Ｂにも伝達され、三本のクランク軸３が同期回転する。固定スクロール５に対し旋回スクロール２を旋回させると、第一開口６０から空気を吸入し、その空気を旋回ラップ６と固定ラップ５０との間で圧縮しながら、その渦巻きの外端側から内端側へ移動させ、第二開口６１から圧縮空気として吐出させることができる。
【００８０】
一方、たとえば蒸気膨張機として用いる場合、ボイラなどからの蒸気により旋回スクロール２を回転させて、駆動クランク軸３Ａに回転駆動力が与えられる（つまり動力が出力される）。たとえば、駆動クランク軸３Ａには、被動機（蒸気膨張機により駆動される機械）の入力軸が直結、つまりカップリングを介して接続される。
【００８１】
そして、蒸気を第二開口６１から流入させると、蒸気の力で旋回スクロール２が旋回し、蒸気は膨張しながら第一開口６０から吐出される。これにより、旋回スクロール２の回転駆動力を、回収動力として駆動クランク軸３Ａから取り出すことができる。なお、この際も、従動クランク軸３Ｂは、回転同期機構４５を介して駆動クランク軸３Ａと同期回転する。
【００８２】
以上、説明したとおり、本実施例のスクロール流体機械１によれば、アルミニウム合金製の旋回スクロール２が、鋼製の旋回軸受２９を介して、クランク軸３の偏心軸部８に保持される。旋回スクロール２をアルミニウム合金で形成することで、スクロール流体機械１の軽量化を図ることができる。また、旋回スクロール２をアルミニウム合金で形成した場合でも、次に述べるように、旋回軸受２９の外輪２９ｂの外周面に設けた帯状スペーサ５７のしめしろを安定させることで、旋回軸受２９の外輪２９ｂのクリープを防止することができる。
【００８３】
すなわち、まず、前述したとおり、旋回軸受２９は、外輪２９ｂの外周面に樹脂製の帯状スペーサ５７が付設された膨張補正軸受とされ、旋回スクロール２の軸受取付穴３３に圧入される。つまり、帯状スペーサ５７の外径をｄ１、軸受取付穴３３の内径をＤとしたとき、ｄ１＞Ｄの関係にある帯状スペーサ５７を軸受取付穴３３に対してしまりばめとしている。旋回スクロール２を形成するアルミニウム合金の線膨張係数（２〜２．３×１０−５／℃）は、旋回軸受２９を形成する鋼の線膨張係数（１．１〜１．３×１０−５／℃）よりも大きいので、スクロール流体機械１の使用に伴って温度が上昇すると、外輪２９ｂの外径ｄと軸受取付穴３３の内径Ｄとの隙間は大きくなる。ところが、帯状スペーサ５７を形成する合成樹脂の線膨張係数（８〜１６×１０−５／℃）は、旋回スクロール２のアルミニウム合金の線膨張係数よりも更に大きいので、温度上昇時にアルミニウム合金の熱膨張に確実に追従することができ、帯状スペーサのしめしろ（（ｄ１−Ｄ）／２）を安定させることができる。そのため、旋回スクロール２をアルミニウム合金で形成した場合でも、クランク軸３に取り付けた旋回軸受２９の外輪２９ｂのクリープを防止することができる。
【００８４】
また、本実施例の帯状スペーサ５７は、前述した合成樹脂を用いることで、旋回スクロール２の旋回による遠心力でもつぶれない程度の硬度（具体的には、ロックウェル硬度のＲスケールで５０〜１２０程度、Ｍスケールで６５〜９０程度）を有するので、起動時や停止時も含めて、帯状スペーサ５７のしめしろを安定させることができる。
【００８５】
さらに、この合成樹脂は、吸水率が低い材質から形成されるので、膨潤によるはめあいの変化を抑えると共に、割れや変形なども防止することができる。そのため、水添加式（水潤滑式）の空気圧縮機や、蒸気膨張機に用いても、動作を安定させることができる。
【００８６】
たとえば、水添加式の空気圧縮機では、圧縮室の気密性や冷却などのために、潤滑油の代わりに水を添加しつつ運転がなされる。この場合、固定スクロール５の外部シール５２Ａが劣化すると、圧縮室内から水が漏れ出て軸受部に侵入するおそれがあるので、仮に、帯状スペーサ５７に吸水率が高い材質を用いると、万一水が浸入した場合には、帯状スペーサ５７の膨潤によるはめあいの変化や割れ・変形などが起こり、正常な動作が阻害されてしまう。ところが、本実施例のように、帯状スペーサ５７に吸水率が低い材質を用いることで、そのような不都合を防止することができる。また、蒸気膨張機では、停止中に蒸気凝縮水が発生するが、膨張室内から水が漏れ出て軸受部に侵入したとしても、帯状スペーサ５７に生じる不都合を防止することができる。
【００８７】
本発明のスクロール流体機械１は、前記実施例の構成に限らず適宜変更可能である。特に、空気圧縮機または蒸気膨張機として使用されるスクロール流体機械１であって、（ａ）基板部１６の両面に旋回ラップ６が設けられた旋回スクロール２と、（ｂ）旋回スクロール２が収容されるハウジング材４と、（ｃ）旋回ラップ６と噛み合う固定ラップ５０が設けられ、旋回スクロール２を挟むようにハウジング材４に固定される一対の固定スクロール５と、（ｄ）旋回スクロール２の周方向三以上の箇所に等間隔に配置されるクランク軸３と、を備え、（ｅ）クランク軸３は、同一軸線上に配置された主軸部３４，３５間に偏心軸部８が偏心して設けられ；両側の主軸部３４，３５において、ハウジング材４に回転可能に保持され；偏心軸部８に転がり軸受（旋回軸受２９）を介して旋回スクロール２が保持されることで、固定スクロール５に対し旋回スクロール２を旋回可能に保持し、（ｆ）旋回スクロール２は、アルミニウム合金で形成されると共に、旋回ラップ６の外側に軸受取付穴３３が設けられ、（ｇ）転がり軸受（旋回軸受２９）は、軌道輪２９ａ，２９ｂおよび転動体２９ｃが鋼で形成されると共に、外輪２９ｂの外周面に樹脂製の帯状スペーサ５７が付設された膨張補正軸受とされ、（ｈ）膨張補正軸受は、軸受取付穴３３に圧入されて収容されるのであれば、その他の構成は適宜に変更可能である。
【００８８】
たとえば、前記実施例では、クランク軸３を三本として、これに伴い、旋回スクロールベース１８を略三角形状としたが、クランク軸３を四本以上として、これに伴い、旋回スクロールベース１８の形状を、略四角形やその他の多角形の他、略円形などにしてもよい。その場合でも、複数のクランク軸３の内、一本を駆動クランク軸３Ａとし、残りを従動クランク軸３Ｂとして、回転同期機構４５を介して同期回転させるのがよい。
【符号の説明】
【００８９】
１  スクロール流体機械
２  旋回スクロール
３  クランク軸（３Ａ：駆動クランク軸、３Ｂ：従動クランク軸）
４  ハウジング材
５  固定スクロール
６  旋回ラップ
８  偏心軸部
１６  基板部
１７  旋回スクロール本体
１８  旋回スクロールベース
２０  端板
２９  旋回軸受（２９ａ：内輪、２９ｂ：外輪、２９ｃ：転動体、２９ｄ：凹溝）
３３  軸受取付穴（３３ａ：大径穴、３３ｂ：小径穴）
３４  主軸部
３５  主軸部
３６  上軸受
３７  下軸受
４５  回転同期機構
４６  タイミングベルト
５０  固定ラップ
５２  外周ラップ
５７  帯状スペーサ
【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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