(57)【要約】【課題】  シール材を不要にしつつグリスの漏洩を防止する。【解決手段】  ケーシングのスラスト受６と旋回スクロール１２との間には、旋回スクロール１２に作用するスラスト荷重を受承するスラスト軸受機構１７を設ける。ここで、スラスト軸受機構１７は、スラスト受６に固定された第１の軸受体１８と、旋回スクロール１２の台座部１２Ｅに固定された第２の軸受体１９と、これらの軸受体１８，１９間に転動可能に設けられた球体２０と、第１の軸受体１８に設けられた筒状のカバー部材２１によって構成する。そして、カバー部材２１の先端には内周側に向けて折曲がったフランジ部２１Ｂを設け、フランジ部２１Ｂと軸受体１８との間にグリス保持空間２２を画成する。これにより、グリス保持空間２２内にグリスＧを保持することができ、シール材を省くことができる。【選択図】        図３
2005214130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対変位可能な少なくとも２つの部材間に設けられるスラスト軸受機構において、
前記２つの部材のうち一方の部材に固定された第１の軸受体と、該第１の軸受体と対向した位置で他方の部材に固定された第２の軸受体と、前記第１，第２の軸受体の対向面間に隙間を形成した状態で前記第１，第２の軸受体間に転動可能に設けられた球体と、前記第１，第２の軸受体のうち少なくともいずれか一方の軸受体に前記隙間を取囲んで設けられ前記球体の周囲に当該一方の軸受体の対向面との間にグリスを保持する空間を画成するグリス保持部材とによって構成したことを特徴とするスラスト軸受機構。
【請求項２】
前記グリス保持部材は、前記一方の軸受体の対向面に向い合って前記球体に向けて延びる環状のフランジ部を有し、前記空間は該フランジ部と前記一方の軸受体の対向面との間に画成してなる請求項１に記載のスラスト軸受機構。
【請求項３】
前記グリス保持部材は、前記一方の軸受体に固定された筒部と、該筒部の先端に設けられ前記一方の軸受体の対向面に向い合って前記球体に向けて延びる環状のフランジ部とにより構成し、前記空間は該フランジ部と前記一方の軸受体の対向面との間に画成してなる請求項１に記載のスラスト軸受機構。
【請求項４】
前記グリス保持部材のフランジ部には、相手方の軸受体との対向面側に位置して前記球体を取囲む溝を形成してなる請求項２または３に記載のスラスト軸受機構。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載のスラスト軸受機構を用いたスクロール式流体機械であって、前記スラスト軸受機構は、駆動装置によって駆動される軸を案内するケーシングと、前記軸によって偏心回動する旋回スクロールとの間に設ける構成としてな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、相対変位可能な少なくとも２つの部材間に設けられるスラスト軸受機構および該スラスト軸受機構を用いた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は、ケーシングと、該ケーシングに設けられた固定スクロールと、前記ケーシングに回転可能に設けられた駆動軸と、該駆動軸の先端側に旋回可能に設けられ該固定スクロールとの間に複数の圧縮室を画成する旋回スクロールとを備えている。このようなスクロール式流体機械として、ケーシングと旋回スクロールの背面との間に設けられ旋回スクロールに作用するスラスト荷重を支持するスラスト軸受機構を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２８０６７１号公報
【０００４】
そして、このスラスト軸受機構は、ケーシングに固定された球体収容ケースと、該球体収容ケース内に収容されケーシングと旋回スクロールの背面に転動可能に接触する球体とにより構成されている。
【０００５】
この従来技術にあっては、球体収容ケース内の球体を、旋回スクロールの旋回動作に応じてケーシングと旋回スクロールとの間で転動させつつ、旋回スクロールに作用するスラスト荷重を球体によって支持する構成となっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した従来技術によるスラスト軸受機構では、球体収容ケースは球体と同程度の深さ寸法をもった収容穴を有し、該収容穴内に球体のほぼ全体を収容する構成としているから、球体収容ケースと球体との間の空間（収容穴内の空間）が大きくなっている。このため、球体の潤滑性を維持するために、球体収容ケース内にグリスを充填すると、グリスの量が多くなる傾向があった。また、例えばスクロール式流体機械をスラスト軸の方向を水平（横向き）にして使用する場合には、球体収容ケースと旋回スクロールとの間からグリスが漏洩するという問題もあった。
【０００７】
一方、球体収容ケースに旋回スクロールの背面に摺接するシール材を設けた場合には、シール材によってグリスの漏洩を抑制することができる。しかし、この場合には、シール材によって部品点数が増加すると共に、シール材の組付けが難しく、製造コストが高いという問題があった。
【０００８】
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、シール材を不要にしつつグリスの漏洩を防ぐことができるスラスト軸受機構および該スラスト軸受機構を用い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】
【０００９】
上述した課題を解決するため、請求項１の発明は、相対変位可能な少なくとも２つの部材間に設けられるスラスト軸受機構において、前記２つの部材のうち一方の部材に固定された第１の軸受体と、該第１の軸受体と対向した位置で他方の部材に固定された第２の軸受体と、前記第１，第２の軸受体の対向面間に隙間を形成した状態で前記第１，第２の軸受体間に転動可能に設けられた球体と、前記第１，第２の軸受体のうち少なくともいずれか一方の軸受体に前記隙間を取囲んで設けられ前記球体の周囲に当該一方の軸受体の対向面との間にグリスを保持する空間を画成するグリス保持部材とによって構成したことを特徴としている。
【００１０】
請求項２の発明では、前記グリス保持部材は、前記一方の軸受体の対向面に向い合って前記球体に向けて延びる環状のフランジ部を有し、前記空間は該フランジ部と前記一方の軸受体の対向面との間に画成する構成としている。
【００１１】
請求項３の発明では、前記グリス保持部材は、前記一方の軸受体に固定された筒部と、該筒部の先端に設けられ前記一方の軸受体の対向面に向い合って前記球体に向けて延びる環状のフランジ部とにより構成し、前記空間は該フランジ部と前記一方の軸受体の対向面との間に画成する構成としている。
【００１２】
請求項４の発明では、前記グリス保持部材のフランジ部には、相手方の軸受体との対向面側に位置して前記球体を取囲む溝を形成している。
【００１３】
また、請求項５の発明は、本発明のスラスト軸受機構を用いたスクロール式流体機械であって、前記スラスト軸受機構は、駆動装置によって駆動される軸を案内するケーシングと、前記軸によって偏心回動する旋回スクロールとの間に設ける構成としている。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、第１，第２の軸受体のうち少なくともいずれか一方の軸受体には、第１，第２の軸受体間の隙間を取囲んで設けられ球体の周囲に位置して当該一方の軸受体の対向面との間にグリスを保持する空間を画成するグリス保持部材を設けたから、例えば第１の軸受体にグリス保持部材を設けたときには、第１の軸受体の対向面との間に球体を取囲む環状凹部（溝部）をなし球体側が開口したグリス保持用の空間を形成することができる。このため、この空間にグリスを充填することによって、球体を円滑に転動させることができる。また、グリス保持用の空間は第１の軸受体との間に画成されるから、空間のスラスト方向の長さ寸法を球体の直径に比べて小さくすることができ、グリスの充填量を減少させることができる。
【００１５】
さらに、グリス保持用の空間は球体を取囲む環状凹部を形成するから、例えばスラスト軸が水平方向となる状態で使用したときでも、この空間内からグリスが漏洩することがなくなる。このため、グリスを空間内に確実に保持することができるから、シール材等を省くことができ、製造コストを低減することができると共に、グリス不足による潤滑不良を防止でき、スラスト軸受機構の寿命、信頼性を向上することができる。
【００１６】
請求項２の発明によれば、グリス保持部材は、一方の軸受体の対向面に向い合って球体に向けて延びる環状のフランジ部を有するから、該フランジ部と当該一方の軸受体の対向面との間にグリスを保持するための空間を画成することができる。このとき、グリス保持用の空間は、球体側が開口した環状凹部（溝部）を形成するから、例えばスラスト軸が水平方向となる状態で使用したときでも、フランジ部によってグリスが空間内から漏洩するのを防ぐことができる。このため、グリスを空間内に確実に保持することができるから、シール材等を省くことができ、製造コストを低減することができると共に、グリス不足による潤滑不良を防止でき、スラスト軸受機構の寿命、信頼性を向上することができる。
【００１７】
また、フランジ部は第１，第２の軸受体間の隙間に配置されるから、グリス保持用の空間はそのスラスト方向の長さ寸法を球体の直径と比べて小さくすることができ、従来技術に比べてグリスの充填量を減少させることができる。
【００１８】
請求項３の発明によれば、グリス保持部材を、一方の軸受体を固定された筒部と、該筒部の先端に設けられ前記一方の軸受体の対向面に向い合って球体に向けて延びる環状のフランジ部とにより構成したから、フランジ部と当該一方の軸受体の対向面との間に筒部内に位置してグリスを保持するための空間を画成することができる。このとき、グリス保持用の空間は、内周側（球体側）が開口し外周側が筒部によって閉塞された環状凹部（溝部）を形成するから、例えばスラスト軸が水平方向となる状態で使用したときでも、フランジ部によってグリスが空間内から漏洩するのを防ぐことができる。このため、グリスを空間内に確実に保持することができるから、シール材等を省くことができ、製造コストを低減することができると共に、グリス不足による潤滑不良を防止でき、スラスト軸受機構の寿命、信頼性を向上することができる。
【００１９】
また、フランジ部は第１，第２の軸受体間の隙間に配置されるから、グリス保持用の空間はそのスラスト方向の長さ寸法を球体の直径と比べて小さくすることができ、従来技術に比べてグリスの充填量を減少させることができる。
【００２０】
さらに、グリス保持部材を軸受体と別体に形成することができると共に、グリス保持部材の筒部内に一方の軸受体を挿入することによって、グリス保持部材を当該一方の軸受体に対して容易に固定することができる。
【００２１】
請求項４の発明によれば、グリス保持部材のフランジ部には相手方の軸受体との対向面側に位置して球体を取囲む溝を形成したから、フランジ部と相手方の軸受体との間の間隔寸法（隙間寸法）は溝以外の位置で狭く、溝の位置で広くなる。このため、溝によってラビリンス効果を生じさせることができ、フランジ部と相手方の軸受体との間の隙間からグリスが漏洩するのを抑制することができる。
【００２２】
請求項５の発明によれば、本発明によるスラスト軸受機構を、駆動装置によって駆動される軸を案内するケーシングと、前記軸によって偏心回動する旋回スクロールとの間に設ける構成としたから、スラスト軸受機構の球体を、旋回スクロールの旋回動作に応じてケーシングと旋回スクロールとの間で転動させることができ、旋回スクロールに作用するスラスト荷重を球体によって支持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態によるスラスト軸受機構をスクロール式流体機械としてのスクロール式空気圧縮機に適用した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。
【００２４】
まず、図１ないし図４は本発明の第１の実施の形態を示し、図において、１はスクロール式空気圧縮機の外枠を形成し後述の駆動軸８を案内するケーシングで、該ケーシング１は、一端側が開口した有底筒状をなすモータケース２と、該モータケース２の開口端側に設けられた後述のスラスト受６とによって構成されている。そして、モータケース２内には駆動装置としての電動モータ３が収容して設けられ、該電動モータ３は、モータケース２内に固定して設けられた固定子４と、該固定子４の内周側に設けられた回転子５と、駆動軸８とにより構成されている。
【００２５】
６はケーシング１のモータケース２の開口端側に固着して設けられたスラスト受で、該スラスト受６は、モータケース２の開口端側を閉塞する環状板部６Ａと、該環状板部６Ａの外周側からモータケース２から離間する方向に向けて延設された筒部６Ｂとにより構成されている。そして、スラスト受６は、旋回スクロール１２に作用するスラスト荷重を後述のスラスト軸受機構１７を介して受承する構成となっている。
【００２６】
７はケーシング１のスラスト受６に取付けられた固定スクロールで、該固定スクロール７は、後述する駆動軸８の軸線と一致するように配設された円板状の鏡板７Ａと、該鏡板７Ａの表面に立設された渦巻状のラップ部７Ｂと、前記鏡板７Ａの外縁側から下向きに突出した筒部７Ｃとにより構成されている。そして、固定スクロール７は固定ボルト７Ｄを用いてスラスト受６に取付けられている。
【００２７】
８はケーシング１に軸受９，９を介して回転可能に設けられた駆動軸（軸）で、該駆動軸８は、基端側が電動モータ３の回転子５に一体に取付けられ、電動モータ３によって回転駆動する。また、駆動軸８の先端側は、円筒状をなすクランク部８Ａとなり、該クランク部８Ａは、円筒の中心軸線が駆動軸８の中心軸線に対して寸法δだけ偏心している。
【００２８】
そして、駆動軸８の軸方向途中位置には、旋回スクロール１２との回転バランスをとるためのバランスウエイト１０が設けられ、クランク部８Ａの外周側には、旋回スクロール１２の背面側に位置して旋回スクロール１２等に向けて冷却風を送風するファン１１が設けられている。
【００２９】
１２は固定スクロール７と対向して駆動軸８の先端側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１２は、円板状に形成された鏡板１２Ａと、該鏡板１２Ａの表面側に立設された渦巻状のラップ部１２Ｂとにより大略構成されている。また、鏡板１２Ａの背面側には、複数のフィン１２Ｃが列設されると共に、その中央部位には円柱状のボス部１２Ｄが突設されている。そして、ボス部１２Ｄは、駆動軸８のクランク部８Ａ内に挿入されると共に、旋回軸受１３を介してクランク部８Ａに回転可能に取付けられている。さらに、鏡板１２Ａの背面側には、円柱状をなした４個の台座部１２Ｅが突設され、該台座部１２Ｅには後述のスラスト軸受機構１７が取付けられるものである。
【００３０】
また、旋回スクロール１２は、固定スクロール７のラップ部７Ｂに対し例えば１８０度だけずらして重なり合うように配設され、両者のラップ部７Ｂ，１２Ｂ間には複数の圧縮室１４，１４…が画成される。そして、スクロール式空気圧縮機の運転時には、固定スクロール１２の外周側に設けた吸込口１５から外周側の圧縮室１４内に空気を吸込みつつ、この空気を旋回スクロール１２が駆動軸８によって旋回運動（偏心回動）する間に各圧縮室１４内で順次圧縮し、最後に中心側の圧縮室１４から固定スクロール１２の中心に設けた吐出口１６を介して外部に圧縮空気を吐出する。
【００３１】
１７はケーシング１のスラスト受６と旋回スクロール１２の鏡板１２Ａ背面との間に設けられた４個のスラスト軸受機構で、該スラスト軸受機構１７は、後述する第１，第２の軸受体１８，１９、球体２０およびカバー部材２１によって構成され、旋回スクロール１２に作用するスラスト荷重を支持するものである。
【００３２】
１８はケーシング１のスラスト受６に周方向に沿ってほぼ等間隔に離間して設けられた第１の軸受体で、該軸受体１８は、略円板状に形成され、旋回スクロール１２の台座部１２Ｅと対向する位置に固着されている。また、軸受体１８のうち第２の軸受体１９との対向面１８Ａには、球体２０を案内する断面略円弧状のガイド溝１８Ｂが凹設されている。
【００３３】
１９は旋回スクロール１２の台座部１２Ｅに固着された第２の軸受体で、該軸受体１９は、第１の軸受体１８と対向した位置で、旋回スクロール１２の背面側に周方向に沿ってほぼ等間隔に離間して設けられている。また、第２の軸受体１９は、第１の軸受体１８とほぼ同様に略円板状に形成され、第１の軸受体１８との対向面１９Ａ側には、球体２０を案内する断面略円弧状のガイド溝１９Ｂが凹設されている。
【００３４】
２０は第１，第２の軸受体１８，１９の間に転動可能に挟持された球体で、該球体２０は、鋼材等を用いて形成され、軸受体１８，１９の間に寸法αの隙間Ｓを形成している。そして、球体２０は軸受体１８，１９のガイド溝１８Ｂ，１９Ｂに転動可能に接触することにより、旋回スクロール１２に作用するスラスト荷重を支持する構成となっている。
【００３５】
２１は第１の軸受体１８に隙間Ｓを取囲んで設けられたグリス保持部材としてのカバー部材で、該カバー部材２１は、筒部２１Ａ内に軸受体１８を収容した状態で軸受体１８の外周面に嵌合固定（しまり嵌め固定）されている。
【００３６】
ここで、カバー部材２１は、軸受体１８の外周側を取囲んでスラスト方向（駆動軸８の軸方向）に延びる円筒状の筒部２１Ａと、該筒部２１Ａのうちスラスト方向の先端に設けられ内周側に向けて折曲がって延びた環状（リング状）のフランジ部２１Ｂとによって構成されている。
【００３７】
また、フランジ部２１Ｂの内周側には、対向する軸受体１９の外周縁よりも常に内側に位置する略円形の貫通孔２１Ｃが形成され、該貫通孔２１Ｃの内径寸法は、球体２０の転動運動を妨げない大きさ（例えば、ガイド溝１８Ｂの外周縁程度の大きさ）に設定されている。さらに、フランジ部２１Ｂは、軸受体１８の対向面１８Ａに向い合った状態で筒部２１Ａから球体２０に向けて延びると共に、軸受体１８の対向面１８Ａから離間した状態で軸受体１８，１９間の隙間Ｓに配置されている。そして、球体２０は、貫通孔２１Ｃを通じてフランジ部２１Ｂよりも軸受体１９側に向けて突出し、軸受体１９のガイド溝１９Ｂに接触可能となっている。
【００３８】
２２はフランジ部２１Ｂと軸受体１８の対向面１８Ａとの間に形成されたグリス保持空間で、該グリス保持空間２２は、球体２０の周囲に位置して内周側（球体２０側）が開口して外周側が筒部２１Ａによって閉塞された溝状の空間として画成されている。そして、グリス保持空間２２は、フランジ部２１Ｂに沿って球体２０を取囲む環状凹部（環状溝部）を形成し、その内部には溝底をなす筒部２１Ａの内壁面から溝開口をなすフランジ部２１Ｂの貫通孔２１Ｃに亘ってグリスＧが充填されている。
【００３９】
２３はフランジ部２１Ｂのうち軸受体１９との対向面側に設けられたグリスＧの漏洩抑制用の溝で、該溝２３は、フランジ部２１Ｂの貫通孔２１Ｃに沿って例えば略円環状に形成され、球体２０を取囲んでいる。そして、溝２３は、第１の軸受体１８と一緒に第２の軸受体１９に対して旋回運動するものの、対向する第２の軸受体１９の外周縁よりも常に内側に位置するようにその外径寸法が設定されている。これにより、溝２３は、第２の軸受体１９の外周縁の位置から外周側に食み出すことがなく、常に軸受体１９に対向している。このため、溝２３は、いわゆるラビリンス効果によって軸受体１９とフランジ部２１Ｂとの間の隙間からグリスＧが外部に漏洩するのを抑制している。
【００４０】
なお、旋回スクロールの背面とケーシングとの間には、通常はオルダム継手等からなる自転防止機構が設けられているが、本実施の形態によれば、別途オルダム継手等を設ける必要はなく、第１，第２の軸受体１８，１９および球体２０によって旋回スクロール１２の自転を防止する構成となっている。
【００４１】
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。
【００４２】
まず、電動モータ３により駆動軸８を回転させると、旋回スクロール１２は駆動軸８を中心として旋回半径（寸法δ）をもった公転運動(旋回運動）を行い、固定スクロール７のラップ部７Ｂと旋回スクロール１２のラップ部１２Ｂとの間に画成された圧縮室１４が連続的に縮小する。これにより、固定スクロール７の吸込口１５から吸込んだ外気を各圧縮室１４で順次圧縮しつつ、この圧縮空気を固定スクロール７の吐出口１６から外部の空気タンク(図示せず)等に貯留させる。
【００４３】
また、このときには各スラスト軸受機構１７の球体２０は、旋回スクロール１２の旋回運動に追従してケーシング１のスラスト受６と旋回スクロール１２の鏡板１２Ａ背面との間で転動するから、球体２０によって旋回スクロール１２に作用するスラスト荷重を支持することができる。
【００４４】
然るに、本実施の形態では、第１の軸受体１８には、第１，第２の軸受体１８，１９間の隙間Ｓを取囲んで設けられ球体２０の周囲に位置して第１の軸受体１８の対向面１８Ａとの間にグリス保持空間２２を画成するカバー部材２１を設けたから、第１の軸受体１８の対向面１８Ａとの間に球体２０を取囲む環状凹部（溝部）をなし球体２０側が開口したグリス保持空間２２を形成することができる。このため、グリス保持空間２２にグリスＧを充填することによって、球体２０を円滑に転動させることができる。また、グリス保持空間２２は第１の軸受体１８との間に画成されるから、グリス保持空間２２のスラスト方向の長さ寸法を球体２０の直径に比べて小さくすることができ、グリスＧの充填量を減少させることができる。さらに、グリス保持空間２２は球体２０を取囲む環状凹部を形成するから、例えばスラスト軸が水平方向となる状態で使用したときでも、グリス保持空間２２内からグリスＧが漏洩せず、グリスＧをグリス保持空間２２内に確実に保持することができる。
【００４５】
特に、本実施の形態では、カバー部材２１を、第１の軸受体１８を固定された筒部２１Ａと、該筒部２１Ａの先端に設けられ第１の軸受体１８の対向面１８Ａに向い合って球体２０に向けて延びる環状のフランジ部２１Ｂとにより構成したから、筒部２１Ａ内に位置してフランジ部２１Ｂと軸受体１８の対向面１８Ａとの間にグリス保持空間２２を画成することができる。このとき、グリス保持空間２２は、内周側（球体２０側）が開口し外周側が筒部２１Ａによって閉塞された環状凹部（溝部）を形成するから、例えばスラスト軸が水平方向となる状態で使用したときでも、フランジ部２１ＢによってグリスＧがグリス保持空間２２内から漏洩するのを防ぐことができる。このため、グリスＧをグリス保持空間２２内に確実に保持することができるから、シール材等を省くことができ、製造コストを低減することができると共に、グリス不足による潤滑不良を防止でき、スラスト軸受機構の寿命、信頼性を向上することができる。
【００４６】
また、フランジ部２１Ｂは第１，第２の軸受体１８，１９間の隙間Ｓに配置されるから、グリス保持空間２２はそのスラスト方向の長さ寸法を球体２０の直径と比べて小さくすることができ、従来技術に比べてグリスＧの充填量を減少させることができる。
【００４７】
さらに、カバー部材２１のフランジ部２１Ｂには相手方の軸受体１９との対向面側に位置して球体２０を取囲む溝２３を形成したから、フランジ部２１Ｂと軸受体１９との間の間隔寸法（隙間寸法）は溝２３以外の位置で狭く、溝２３の位置で広くなる。このため、溝２３によってラビリンス効果を生じさせることができ、フランジ部２１Ｂと第２の軸受体１９との間の隙間からグリスＧが漏洩するのを抑制することができる。
【００４８】
また、カバー部材２１を、第１の軸受体１８を収容する筒部２１Ａと、該筒部２１Ａの先端に設けられたフランジ部２１Ｂとによって構成したから、カバー部材２１を軸受体１８と別体に形成することができると共に、カバー部材２１の筒部２１Ａ内に軸受体１８を挿入することによって、カバー部材２１を軸受体１８に対して容易に嵌合固定することができる。これにより、カバー部材２１を軸受体１８の軸方向に固定することができるから、当該圧縮機の駆動時にカバー部材２１が動くことによる騒音、かじり等を防止することができる。
【００４９】
また、スラスト軸受機構１７を、電動モータ３によって駆動される駆動軸８を案内するケーシング１と、駆動軸８によって偏心回動する旋回スクロール１２との間に設ける構成としたから、スラスト軸受機構１７の球体２０を、旋回スクロール２０の旋回動作に応じてケーシング１と旋回スクロール１２との間で転動させることができ、旋回スクロール１２に作用するスラスト荷重を球体２０によって支持することができる。
【００５０】
次に、図５および図６は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、カバー部材の筒部には内周側に突出した突起を設けると共に、カバー部材の取付け対象となる第１の軸受体の外周側には前記突起と対応した位置に凹み部を設け、カバー部材の突起を第１の軸受体の凹み部に係合させることによって、カバー部材を固定する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前述した第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。
【００５１】
３１は本実施の形態によるスラスト軸受機構で、該スラスト軸受機構３１は、第１の実施の形態によるスラスト軸受機構１７とほぼ同様に、スラスト受６に固定された第１の軸受体３２と、旋回スクロール１２の台座部１２Ｅに固定された第２の軸受体１９と、これらの軸受体３２，１９間に挟持された球体２０と、第１の軸受体３２に取付けられた後述のカバー部材３３とによって構成されている。
【００５２】
ここで、第１の軸受体３２は、第１の実施の形態による第１の軸受体１８とほぼ同様に、略円板状に形成され、旋回スクロール１２の台座部１２Ｅと対向する位置に固着されると共に、第２の軸受体１９との対向面３２Ａ側には、球体２０を案内する断面略円弧状のガイド溝３２Ｂが凹設されている。
【００５３】
但し、第１の軸受体３２の外周側には、第１の実施の形態とは異なって、後述の突起３３Ｄに対応した位置（スラスト受６側）に断面コ字状の凹み部３２Ｃが形成されている。そして、凹み部３２Ｃは、第１の軸受体３２の全周に亘って延びた環状溝をなしている。
【００５４】
３３は第１の軸受体３２に隙間Ｓを取囲んで設けられた本実施の形態によるグリス保持部材としてのカバー部材で、該カバー部材３３は、第１の実施の形態によるカバー部材２１とほぼ同様に、軸受体３２の外周側を取囲んだ円筒状の筒部３３Ａと、該筒部３３Ａのうちスラスト方向の先端に設けられ内周側に向けて折曲がって延びた環状（リング状）のフランジ部３３Ｂとによって構成され、フランジ部３３Ｂの内周側には貫通孔３３Ｃが形成されている。また、フランジ部３３Ｂは、軸受体３２の対向面３２Ａに向い合った状態で筒部３３Ａから球体２０に向けて延びている。
【００５５】
さらに、カバー部材３３には、筒部３３Ａのスラスト方向の基端側に位置して内周側に向けて突出した例えば４個の突起３３Ｄが形成され、該突起３３Ｄは、軸受体３２の凹み部３２Ｃに掛け止めされた状態で係合する。これにより、突起３３Ｄは、カバー部材３３がスラスト方向に変位するの防ぎ、カバー部材３３が軸受体３２から外れるのを防止している。
【００５６】
３４はフランジ部３３Ｂと軸受体３２の対向面３２Ａとの間に形成されたグリス保持空間で、該グリス保持空間３４は、第１の実施の形態によるグリス保持空間２２と同様に、球体２０の周囲に位置して内周側（球体２０側）が開口して外周側が筒部３３Ａによって閉塞された環状凹部をなす空間として画成され、その内部にはグリスＧが充填されている。
【００５７】
３５はフランジ部３３Ｂのうち軸受体１９との対向面側に形成された溝で、該溝３５は、第１の実施の形態による溝２３とほぼ同様に、ラビリンス効果によってグリスＧの漏洩を抑制している。
【００５８】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、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る。
【００５９】
特に、本実施の形態では、カバー部材３３の筒部３３Ａには内周側に突出した突起３３Ｄを設けると共に、第１の軸受体３２の外周側には突起３３Ｄに係合する凹み部３２Ｃを設けたから、突起３３Ｄを凹み部３２Ｃに掛け止めすることによって、カバー部材３３がスラスト方向に変位するのを防止することができる。これにより、カバー部材３３の抜け止めを行うことができると共に、軸受体３２の軸方向に固定することができるから、当該圧縮機の駆動時にカバー部材３３が動くことによる騒音、かじり等を防止することができる。
【００６０】
次に、図７および図８は本発明の第３の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、カバー部材の筒部には凹み部を設けると共に、カバー部材の取付け対象となる第１の軸受体の外周側には前記凹み部と対応した位置に突起を設け、カバー部材の凹み部を第１の軸受体の突起に係合させることによって、カバー部材を固定する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前述した第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。
【００６１】
４１は本実施の形態によるスラスト軸受機構で、該スラスト軸受機構４１は、第１の実施の形態によるスラスト軸受機構１７とほぼ同様に、スラスト受６に固定された第１の軸受体４２と、旋回スクロール１２の台座部１２Ｅに固定された第２の軸受体１９と、これらの軸受体４２，１９間に挟持された球体２０と、第１の軸受体４２に取付けられた後述のカバー部材４３とによって構成されている。
【００６２】
ここで、第１の軸受体４２は、第１の実施の形態による第１の軸受体１８とほぼ同様に、略円板状に形成され、旋回スクロール１２の台座部１２Ｅと対向する位置に固着されると共に、第２の軸受体１９との対向面４２Ａ側には、球体２０を案内する断面略円弧状のガイド溝４２Ｂが凹設されているものの、第１の軸受体４２の外周側には、第１の実施の形態とは異なって、スラスト受６側に位置して径方向外側に向けて延びる例えば２個の突起４２Ｃが形成されている。
【００６３】
４３は第１の軸受体４２に隙間Ｓを取囲んで設けられた本実施の形態によるグリス保持部材としてのカバー部材で、該カバー部材４３は、第１の実施の形態によるカバー部材２１とほぼ同様に、軸受体４２に固定された筒部４３Ａと、該筒部４３Ａの先端に設けられ内周側に向けて折曲がって延びた環状（リング状）のフランジ部４３Ｂとによって構成され、フランジ部４３Ｂの内周側には貫通孔４３Ｃが形成されている。また、フランジ部４３Ｂは、軸受体４２の対向面４２Ａに向い合った状態で筒部４３Ａから球体２０に向けて延びている。
【００６４】
さらに、カバー部材４３には、軸受体４２の突起４２Ｃに対応して筒部４３Ａのスラスト方向の基端側に位置して筒部４３Ａを貫通した例えば２個の凹み部４３Ｄが形成されている。そして、凹み部４３Ｄ内には、軸受体３２の突起３２Ｃが挿入され、凹み部４３Ｄと突起４２Ｃとが掛け止めされた状態で係合する。これにより、凹み部４３Ｄは、カバー部材４３がスラスト方向に変位するの防ぎ、カバー部材４３が軸受体４２から外れるのを防止している。
【００６５】
４４はフランジ部４３Ｂと軸受体４２の対向面４２Ａとの間に形成されたグリス保持空間で、該グリス保持空間４４は、第１の実施の形態によるグリス保持空間２２と同様に、球体２０の周囲に位置して内周側（球体２０側）が開口して外周側が筒部４３Ａによって閉塞された環状凹部をなす空間として画成され、その内部にはグリスＧが充填されている。
【００６６】
４５はフランジ部４３Ｂのうち軸受体１９との対向面側に形成された溝で、該溝４５は、第１の実施の形態による溝２３とほぼ同様に、ラビリンス効果によってグリスＧの漏洩を抑制している。
【００６７】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、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るが、本実施の形態では、カバー部材４３の筒部４３Ａには貫通した凹み部４３Ｄを設けると共に、第１の軸受体４２の外周側には突起４２Ｃを設けたから、これらの凹み部４３Ｄと突起４２Ｃとを掛け止めすることによって、カバー部材４３がスラスト方向に変位するのを防止することができ、当該圧縮機の駆動時にカバー部材４３が動くことに伴う騒音、かじり等を防止することができる。
【００６８】
次に、図９は本発明の第４の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、カバー部材の筒部にはスラスト方向の基端側に向けて縮径した縮径開口部を形成すると共に、カバー部材の取付け対象となる第１の軸受体の外周側にはスラスト方向の基端側に向けて縮径したテーパ部を設け、カバー部材の縮径開口部を第１の軸受体のテーパ部に係合させることによって、カバー部材を固定する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前述した第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。
【００６９】
５１は本実施の形態によるスラスト軸受機構で、該スラスト軸受機構５１は、第１の実施の形態によるスラスト軸受機構１７とほぼ同様に、スラスト受６に固定された第１の軸受体５２と、旋回スクロール１２の台座部１２Ｅに固定された第２の軸受体１９と、これらの軸受体５２，１９間に挟持された球体２０と、第１の軸受体５２に取付けられた後述のカバー部材５３とによって構成されている。
【００７０】
ここで、第１の軸受体５２は、第１の実施の形態による第１の軸受体１８とほぼ同様に、略円板状に形成され、旋回スクロール１２の台座部１２Ｅと対向する位置に固着されると共に、第２の軸受体１９との対向面５２Ａ側には、球体２０を案内する断面略円弧状のガイド溝５２Ｂが凹設されているものの、第１の軸受体５２の外周側には、第１の実施の形態とは異なって、スラスト方向の基端側（スラスト受６側）に向けて漸次縮径したテーパ部５２Ｃが形成されている。
【００７１】
５３は第１の軸受体５２に隙間Ｓを取囲んで設けられた本実施の形態によるグリス保持部材としてのカバー部材で、該カバー部材５３は、第１の実施の形態によるカバー部材２１とほぼ同様に、軸受体５２に固定された筒部５３Ａと、該筒部５３Ａの先端に設けられ内周側に向けて折曲がって延びた環状（リング状）のフランジ部５３Ｂとによって構成され、フランジ部５３Ｂの内周側には貫通孔５３Ｃが形成されている。また、フランジ部５３Ｂは、軸受体５２の対向面５２Ａに向い合った状態で筒部５３Ａから球体２０に向けて延びている。
【００７２】
さらに、カバー部材５３の筒部５３Ａには、スラスト方向の基端側に向けて縮径した縮径開口部５３Ｄが形成されている。そして、縮径開口部５３Ｄは、カバー部材５３を軸受体５２に取付けたときに、軸受体５２のテーパ部５２Ｃに接触し、互いに係合する。これにより、縮径開口部５３Ｄは、カバー部材５３がスラスト方向に変位するの防ぎ、カバー部材５３が軸受体５２から外れるのを防止している。
【００７３】
５４はフランジ部５３Ｂと軸受体５２の対向面５２Ａとの間に形成されたグリス保持空間で、該グリス保持空間５４は、第１の実施の形態によるグリス保持空間２２と同様に、球体２０の周囲に位置して内周側（球体２０側）が開口して外周側が筒部５３Ａによって閉塞された環状凹部をなす空間として画成され、その内部にはグリスＧが充填されている。
【００７４】
５５はフランジ部５３Ｂのうち軸受体１９との対向面側に形成された溝で、該溝５５は、第１の実施の形態による溝２３とほぼ同様に、ラビリンス効果によってグリスＧの漏洩を抑制している。
【００７５】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、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るが、本実施の形態では、カバー部材５３の筒部５３Ａには縮径開口部５３Ｄを形成すると共に、第１の軸受体５２の外周側にはテーパ部５２Ｃを設けたから、これらの縮径開口部５３Ｄとテーパ部５２Ｃとを接触、係合させることによって、カバー部材５３がスラスト方向に変位するのを防止することができ、当該圧縮機の駆動時にカバー部材５３が動くことに伴う騒音、かじり等を防止することができる。
【００７６】
次に、図１０は本発明の第５の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、第１，第２の軸受体のいずれにもカバー部材を設ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前述した第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。
【００７７】
６１は本実施の形態によるスラスト軸受機構で、該スラスト軸受機構６１は、第１の実施の形態によるスラスト軸受機構１７とほぼ同様の、第１，第２の軸受体１８，１９と、これらの軸受体１８，１９間に挟持された球体２０と、第１の軸受体１８に取付けられたカバー部材２１と、第２の軸受体１９に取付けられた後述のカバー部材６２とによって構成されている。
【００７８】
６２は第２の軸受体１９に隙間Ｓを取囲んで設けられたグリス保持部材としてのカバー部材で、該カバー部材６２は、第１の実施の形態によるカバー部材２１とほぼ同様に、軸受体１９に固定された筒部６２Ａと、該筒部６２Ａの先端に設けられ内周側に向けて折曲がって延びた環状（リング状）のフランジ部６２Ｂとによって構成され、フランジ部６２Ｂの内周側には貫通孔６２Ｃが形成されている。また、フランジ部６２Ｂは、軸受体１９の対向面１９Ａに向い合った状態で筒部６２Ａから球体２０に向けて延びている。
【００７９】
６３はフランジ部６２Ｂと軸受体１９の対向面１９Ａとの間に形成されたグリス保持空間で、該グリス保持空間６３は、第１の実施の形態によるグリス保持空間２２と同様に、球体２０の周囲に位置して内周側（球体２０側）が開口して外周側が筒部６２Ａによって閉塞された環状凹部をなす空間として画成され、その内部にはグリスＧが充填されている。
【００８０】
６４はフランジ部６２Ｂのうち軸受体１８との対向面側に形成された溝で、該溝６４は、第１の実施の形態による溝２３とほぼ同様に、ラビリンス効果によってグリスＧの漏洩を抑制している。
【００８１】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、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るが、本実施の形態では、第１，第２の軸受体１８，１９のいずれにもカバー部材２１，６２を設け、各カバー部材２１，６２のフランジ部２１Ｂ，６２Ｂと軸受体１８，１９の対向面１８Ａ，１９Ａとの間にグリス保持空間２２，６３を画成したから、これら２つのグリス保持空間２２，６３内にグリスＧを保持することができる。このため、例えばグリス保持空間２２，６３のうちいずれか一方の空間からグリスＧが漏洩したときでも、他方の空間から球体２０にグリスＧを供給することができ、グリスＧの保持性を高めることができると共に、信頼性を向上することができる。
【００８２】
なお、前記各実施の形態では、旋回スクロール１２における鏡板１２Ａの背面に、４個のスラスト軸受機構１７，３１，４１，５１，６１を等間隔に設ける構成としたが、３個または５個以上のスラスト軸受機構を等間隔に設ける構成としてもよい。要は、スラスト軸受機構によって駆動軸８に対する旋回スクロール１２の傾斜を防止できればよいものである。
【００８３】
また、前記各実施の形態では、クランク部８Ａの外周側には旋回スクロール１２等に向けて冷却風を送風するファン１１を設ける構成としたが、図１１に示す変形例のように、ファンを省くと共に、クランク部８Ａの外周側にバランスウエイト１０′を設ける構成としてもよい。
【００８４】
また、前記第１ないし第４の実施の形態では、第１の軸受体１８にカバー部材２１，３３，４３，５３を設ける構成としたが、例えば第２の軸受体にカバー部材を設ける構成としてもよく、第５の実施の形態と同様に、第１，第２の軸受体の両方にカバー部材を取付ける構成としてもよい。
【００８５】
また、前記各実施の形態では、スラスト軸受機構１７，３１，４１，５１，６１をスクロール式空気圧縮機（スクロール式流体機械）に適用するものとした。しかし、本発明はこれに限らず、スラスト方向の荷重が作用する相対変位可能な２つの部材を備えた任意の機械等に適用可能なものである。
【００８６】
さらに、前記各実施の形態では、スクロール式流体機械としてスクロール式空気圧縮機を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば真空ポンプ、冷媒圧縮機等にも広く適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるスラスト軸受機構が適用された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中の旋回スクロールに第２の軸受体を取付けた状態で示す背面図である。
【図３】図１中のスラスト軸受機構を拡大して示す拡大断面図である。
【図４】図１中のカバー部材と第１の軸受体とを分解した状態で示す分解斜視図である。
【図５】第２の実施の形態によるスラスト軸受機構を拡大して示す拡大断面図である。
【図６】図５中のカバー部材と第１の軸受体とを分解した状態で示す分解斜視図である。
【図７】第３の実施の形態によるスラスト軸受機構を拡大して示す拡大断面図である。
【図８】図７中のカバー部材と第１の軸受体とを分解した状態で示す分解斜視図である。
【図９】第４の実施の形態によるスラスト軸受機構を拡大して示す拡大断面図である。
【図１０】第５の実施の形態によるスラスト軸受機構を拡大して示す拡大断面図である。
【図１１】変形例によるスクロール式空気圧縮機を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００８８】
１  ケーシング
２  モータケース
３  電動モータ（駆動装置）
６  スラスト受
７  固定スクロール
８  駆動軸（軸）
８Ａ  クランク部
１２  旋回スクロール
１７，３１，４１，５１，６１  スラスト軸受機構
１８，３２，４２，５２  第１の軸受体
１８Ａ，１９Ａ，３２Ａ，４２Ａ，５２Ａ  対向面
１９  第２の軸受体
２０  球体
２１，３３，４３，５３，６２  カバー部材（グリス保持部材）
２１Ａ，３３Ａ，４３Ａ，５３Ａ，６２Ａ  筒部
２１Ｂ，３３Ｂ，４３Ｂ，５３Ｂ，６２Ｂ  フランジ部
２１Ｃ，３３Ｃ，４３Ｃ，５３Ｃ，６２Ｃ  貫通孔
２２，３４，４４，５４，６３  グリス保持空間（空間）
２３，３５，４５，５５，６４  溝
３２Ｃ，４３Ｄ  凹み部
３３Ｄ，４２Ｃ  突起
５２Ｃ  テーパ部
５３Ｄ  縮径開口部
【図１】
2005214130.tif 000003
【図２】
2005214130.tif 000004
【図３】
2005214130.tif 000005
【図４】
2005214130.tif 000006
【図５】
2005214130.tif 000007
【図６】
2005214130.tif 000008
【図７】
2005214130.tif 000009
【図８】
2005214130.tif 000010
【図９】
2005214130.tif 000011
【図１０】
2005214130.tif 000012
【図１１】
2005214130.tif 000013