(57)【要約】【課題】停止すると冷却され温度が下がり、径方向すきまが小さくなり締り状態になると押え板での力では移動できなくなり軸方向の変化が自由にできなくなる。そして常温に戻った場合に玉軸受けの突き出し量が初期設定量とは異なった寸法になることがあった。このことにより玉軸受けの突き出し量が変化しスラストすきまが変化する課題があった。【解決手段】旋回スクロール５側および固定フレーム７側補助クランク機構部１２の玉軸受け外輪１４ａ径方向の嵌め合いをすきま嵌めにした構成により、運転、停止による温度変化が発生した場合に玉軸受けの突き出し量が変化せず、安定したスラストすきまが得られる。【選択図】図２
2008008167.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定フレームとその固定フレームの中心部に回転可能に設けられ、先端がクランク部となった駆動軸と前記固定フレーム内に位置してその駆動軸のクランク部に旋回スクロール側玉軸受けを介して旋回可能に設けられ鏡板にラップ部が立設された旋回スクロールと、その旋回スクロールに対向して前記固定フレームの他端側に設けられて鏡板にその旋回スクロールのラップ部との間で複数の圧縮室を形成するラップが立設された固定スクロールと前記旋回スクロールの自転運動を防止するために前記旋回スクロールと前記固定フレームとの間に設けられた３個の補助クランク機構部とを備えてなるスクロール式流体機械とし、前記旋回スクロールおよび前記固定フレームをアルミ材で構成し前記旋回スクロール側および前記固定フレーム側補助クランク機構部の玉軸受け外輪径方向の嵌め合いをすきま嵌め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】
前記旋回スクロール側および前記固定フレーム側補助クランク機構部の玉軸受け外輪の径方向の常温での嵌め合いすきまを０．０ｍｍから０．０２０ｍｍに設定したことを特徴とする請求項１記載のスクロール式流体機械。
【請求項３】
固定フレームとその固定フレームの中心部に回転可能に設けられ、先端がクランク部となった駆動軸と前記固定フレーム内に位置してその駆動軸のクランク部に旋回スクロール側玉軸受けを介して旋回可能に設けられ鏡板にラップ部が立設された旋回スクロールと、その旋回スクロールに対向して前記固定フレームの他端側に設けられて鏡板にその旋回スクロールのラップ部との間で複数の圧縮室を形成するラップが立設された固定スクロールと前記旋回スクロールの自転運動を防止するために前記旋回スクロールと前記固定フレームとの間に設けられた３個の補助クランク機構部とを備えてなるスクロール式流体機械とし、前記旋回スクロール側および前記固定フレーム側補助クランク機構部の玉軸受け外輪端面を押え板で固定し常温での前記玉軸受けの突き出し量を０．０３０ｍｍから０．０８０ｍｍに設定したことを特徴とする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、流体の圧縮、膨張および圧送を行なうスクロール式流体機械、特に固定スクロールに対して、旋回スクロールの回転阻止機構を有したスクロール式流体機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の無給型スクロール式流体機械には、旋回スクロールの自転を防止するためには補助クランク機構が広く使用されている。前記補助クランク機構の旋回スクロール側、固定フレーム側にはそれぞれ玉軸受けが使用され回転自在に軸支している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、この種のスクロール式流体機械では各スクロールの鏡板とラップ部とのすきまにスラストすきまが存在する場合には、このスラストすきまより各圧縮室の圧縮流体が漏れ出し圧縮効率の低下に大きな影響を与えている。このため圧縮効率を向上させるためにはスラストすきまを小さく抑えることが重要なポイントになっている。
【０００４】
一般に旋回スクロールの遠心力を小さくするために、また固定フレームの熱放熱性および軽量化のため旋回スクロール、固定フレームにはアルミ材が使用されており、玉軸受け外輪は鋼材で構成されている。
【０００５】
図４は、特許文献１に記載された従来のスクロール式流体機械の補助クランク機構部の詳細を示すものである。図４に示すように旋回スクロール４１、固定フレーム４２を連結する補助クランクピン４３および玉軸受け４４、４５より構成されている。
【０００６】
図３は従来の玉軸受けが締まり嵌めに設定され運転、停止による温度変化のあった場合の玉軸受けの突き出し量変化を示した補助クランク機構部の詳細縦断面図である。
【０００７】
玉軸受け外輪１４ａと玉軸受け用穴底との間にすきまδｓが発生し、突き出し量が初期設定量よりも増大した場合を示している。また、玉軸受け外輪１５ａが玉軸受け用穴に入り込み突き出し量が減少した場合を示している。これらの現象は玉軸受けの冷却速度と玉軸受け用穴（ハウジング）の冷却速度との違いにより異なってくる。
【特許文献１】特許第３４１０１８７号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記従来の構成ではそれぞれの補助クランク機構部の玉軸受けを玉軸受け用穴に固定されているが嵌め合いについての仕様が不明確であった。玉軸受けの半径方向の移動を拘束する目的で締まり嵌めに設定すると、スクロール式流体機械が運転されると温度が上昇しアルミと鋼の熱膨張係数の違いにより、径方向にはすきまが発生するようになり、軸方向には玉軸受けの突き出し量が小さくなるようになる。また、停止すると冷却され温度が下がり径方向すきまが小さくなり締り状態になると押え板での力では移動できなくなり軸方向の変化が自由にできなくなる。そして常温に戻った場合に玉軸受けの突き出し量が初期設定量とは異なった寸法になることがあった。このことにより玉軸受けの突き出し量が変化しスラストすきまが変化する課題があった。
【０００９】
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、運転、停止による温度変化によるスラストすきまの変化を抑え所定の流量を確保することを目的と
している。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明のうちで請求項１に記載の発明は、旋回スクロールの自転運動を防止するために前記旋回スクロールと前記固定フレームとの間に設けられた３個の補助クランク機構部とを備えてなるスクロール式流体機械とし、前記旋回スクロールおよび前記固定フレームをアルミ材で構成し前記旋回スクロール側および前記固定フレーム側補助クランク機構部の玉軸受け外輪径方向の嵌め合いをすきま嵌めにしたことを特徴とする。
【００１１】
このことにより、運転、停止による温度変化が発生した場合に玉軸受けの突き出し量が変化せず、安定したスラストすきまが得られる。また安定した所定の流量が得られる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のスクロール式流体機械は、運転、停止による温度変化によりスラストすきまの設定が変化せず安定した所定の流用が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
第１の発明は旋回スクロールの自転運動を防止するために前記旋回スクロールと前記固定フレームとの間に設けられた３個の補助クランク機構部とを備えてなるスクロール式流体機械とし、前記旋回スクロールおよび前期固定フレームをアルミ材で構成し前記旋回スクロール側および前期固定フレーム側補助クランク機構部の玉軸受け外輪径方向の嵌め合いをすきま嵌めとすることにより、運転、停止による温度変化が発生しても玉軸受けが径方向に拘束されて突き出し量が変化することがないため、スラストすきまが変化せず所定の流量が得られる。
【００１４】
第２の発明は特に、第１の発明の前記旋回スクロール側および前記固定フレーム側補助クランク機構部の玉軸受け外輪の径方向の常温での嵌め合いすきまを０ｍｍから０．０２０ｍｍに設定したことにより、常温では０ｍｍ以上のすきまが確保されるため玉軸受けが径方向に拘束されることがなく、また０．０２０ｍｍ以下であるので玉軸受けの位置ずれを最小に押え円滑な揺動運動を得ることができる。
【００１５】
第３の発明は前記旋回スクロールと前記固定フレームとの間に設けられた３個の補助クランク機構部とを備えてなるスクロール式流体機械とし、前記旋回スクロール側および前記固定フレーム側補助クランク機構部の玉軸受け外輪端面を押え板で固定し常温での前記玉軸受けの突き出し量を０．０３０ｍｍから０．０８０ｍｍに設定したもので、玉軸受けの突き出し量を０．０３０ｍｍ以上に設定しているため高温になった場合のアルミと鋼の熱膨張係数差による約０．０１０ｍｍの玉軸受け突き出し量の減少による押え力の低減を抑制することができる。また、玉軸受けの突き出し量を０．０８０ｍｍ以下に設定しているため押え板の弾性変形内で使用できるため、玉軸受け端面と押え板に塑性変化によるすきまが発生することがなく、玉軸受けの滑り現象を防ぐことができる。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明にかかるスクロール式流体機械の縦断面図を示している。
【００１８】
図１に示されるように、モータケーシング１内に電動機の固定子２が固定されており、駆動軸３に電動機の回転子４が固定されている。駆動軸３の先端はクランク状になり旋回スクロール５の鏡板中心に旋回スクロール玉軸受け６を介して回転可能に接合されている
。また、駆動軸３は固定フレーム７に主軸玉軸受け８でもって回転自在に支持されている。前記旋回スクロール５の鏡面にラップ部９が立設され、その旋回スクロール５に対向して前記固定フレーム７の他端側に設けられて鏡板にその旋回スクロールのラップ部９との間で複数の圧縮室を形成するラップ部１０が立設された固定スクロール１１がある。
【００１９】
また、前記旋回スクロール５の自転運動を防止するために旋回スクロール５と固定フレーム７の間にクランク機構部１２が設置されている。またこのクランク機構には少なくとも３個以上の補助クランクピン１３（1個のみ図示）と旋回スクロール側および固定フレーム側に旋回スクロール側玉軸受け１４、固定フレーム側玉軸受け１５により回転自在に設置されている。固定フレーム７と固定スクロール１１の間にリング状のスペーサ１６が挿入されボルト等で固定されている。
【００２０】
固定スクロール１１、旋回スクロール５および固定フレーム７はアルミ材で構成されている。
【００２１】
以上のように構成されたスクロール式流体機械について、以下その動作、作用を説明する。
【００２２】
まず、駆動軸３が回転するとクランク機構部１２を含めて３個以上のクランク機構部により自転防止されながら旋回スクロール５が公転し、旋回スクロールのラップ部９と固定スクロールのラップ部１０に囲まれた空間が圧縮され固定スクロールに設けられた吐出口１７より圧縮流体が吐出される。
【００２３】
図２は、本発明にかかるスクロール式流体機械の補助クランク機構部の詳細縦断面図を示している。
【００２４】
図２に示されるように旋回スクロール６側の玉軸受け１４の外輪１４ａと玉軸受け用穴との嵌め合いはすきま嵌めに設定されており直径でδｒのすきまがある。また、すきま
δｒは常温で０ｍｍから０．０２０ｍｍに設定されている。玉軸受け外輪１４ａの突き出し量δｓは０．０３０ｍｍから０．０８０ｍｍに設定されており、押え板１８で固定されている。また固定フレーム７側の玉軸受け１５の外輪１５ａと玉軸受け用穴との嵌め合いはすきま嵌めに設定されており直径でδｒのすきまがある。また、すきまδｒは常温で０ｍｍから０．０２０ｍｍに設定されている。玉軸受け外輪１５ａの突き出し量δｓは０．０３０ｍｍから０．０８０ｍｍに設定されており、押え板１９で固定されている。
【００２５】
以上のように構成されたスクロール式流体機械について、以下その動作、作用を説明する。
【００２６】
まず、運転により温度上昇し停止により冷却される温度変化が発生しても径方向にすきまが確保されているため、径方向の締まり作用が発生しない。そのため突き出し量の変化が発生せずスラストすきまの変化を防止することが出来る。また、それぞれの玉軸受け外輪端面を押え板でもって適切な力で押えられているため玉軸受け外輪が滑って動くことは無い。
【００２７】
以上のように、本実施の形態においては旋回スクロールの自転運動を防止するために前記旋回スクロールと前記固定フレームとの間に設けられた３個の補助クランク機構部とを備えてなるスクロール式流体機械とし、前記旋回スクロールおよび前記固定フレームをアルミ材で構成し前記旋回スクロール側および前記固定フレーム側補助クランク機構部の玉軸受け外輪径方向の嵌め合いをすきま嵌めとしているため、運転、停止による温度変化により玉軸受けの突き出し量が変化せずスラストすきまの変化を防止でき、所定の流量を確
保することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
上述したように、本発明にかかるスクロール式流体機械は、温度変化によるスラストすきまの変化を抑えているため流体送風機、空気圧縮の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明にかかるスクロール式流体機械の縦断面図
【図２】本発明にかかるスクロール式流体機械の補助クランク機構部の詳細縦断面図
【図３】従来のスクロール式流体機械の補助クランク機構部の詳細縦断面図
【図４】従来の補助クランク機構の縦断面図
【符号の説明】
【００３０】
１  モータケーシング
２  固定子
３  駆動軸
４  回転子
５  旋回スクロール
６  旋回スクロール玉軸受け
７  固定フレーム
８  主軸玉軸受け
９  旋回スクロールのラップ部
１０  固定スクロールのラップ部
１１  固定スクロール
１２  補助クランク機構部
１３  補助クランクピン
１４  旋回スクロール側玉軸受け
１５  固定フレーム側玉軸受け
１６  リング状のスペーサ
１７  吐出口
１８  押え板（旋回スクロール側）
１９  押え板（固定フレーム側）
【図１】
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【図２】
2008008167.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008008167.tif 000006