(57)【要約】【課題】  偏心量を高精度に設定できると共に、生産性を向上させることができるようにしたスクロール式流体機械を提供する。【解決手段】  回転軸１５の両端は偏心駆動ブッシュ１７Ａ，１７Ｂの回転軸嵌合孔１８Ａ，１８Ｂに嵌合されると共に、偏心駆動ブッシュ１７Ａ，１７Ｂの偏心軸受嵌合孔１９Ａ，１９Ｂには偏心軸受２２Ａ，２２Ｂが嵌合されている。そして、偏心軸受２２Ａ，２２Ｂ内には偏心軸２３が回転可能に支持され、偏心軸２３は回転軸１５の回転中心から寸法δ（偏心量）だけ偏心する。また、回転軸１５は、偏心駆動ブッシュ１７Ａ，１７Ｂと異なる位置に回転軸受２４Ａ，２４Ｂが設けられ、回転軸受２４Ａ，２４Ｂによってケーシング１内に回転可能に支持されている。これにより、偏心駆動ブッシュ１７Ａ，１７Ｂの外周側の加工精度に関係なく、偏心量を規定することができ、偏心量を高精度に設定できる。【選択図】        図１
2005155581.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングと、
該ケーシングの軸線上に位置して該ケーシングに固定的に設けられ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、
前記ケーシング内に設けられ、ロータとステータとが前記ケーシングの軸線と同一方向となるように配置された電動機と、
該電動機の内周側に設けられ前記ロータと共に回転運動する回転軸と、
該回転軸の内周側に設けられ前記ケーシングの軸線に対して偏心した偏心軸と、
該偏心軸に設けられ、前記固定スクロールと対面して鏡板に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ラップ部が立設された旋回スクロールと、
前記回転軸、偏心軸をそれぞれ回転可能に支持する回転軸受、偏心軸受とを備えてなるスクロール式流体機械において、
前記回転軸には、内周側が前記回転軸に取付けられ前記回転軸と共に回転運動する軸受固定軸を設け、
前記偏心軸受は、該軸受固定軸の内周側と偏心軸との間に設け、
前記回転軸受は、前記軸受固定軸と軸方向の異なる位置で前記回転軸の外周側とケーシングとの間に設けたことを特徴とするスクロール式流体機械。
【請求項２】
ケーシングと、
該ケーシングの軸線上に位置して該ケーシングの両端側にそれぞれ固定的に設けられ鏡板に渦巻状のラップ部が立設された第１，第２の固定スクロールと、
該第１，第２の固定スクロール間に位置して前記ケーシング内に設けられ、ロータとステータとが前記ケーシングの軸線と同一方向となるように配置された電動機と、
該電動機の内周側に設けられ前記ロータと共に回転運動する回転軸と、
該回転軸の内周側に設けられ前記ケーシングの軸線に対して偏心した偏心軸と、
該偏心軸の両端側にそれぞれ設けられ、前記第１，第２の固定スクロールと対面して鏡板に第１，第２の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ラップ部が立設された第１，第２の旋回スクロールと、
前記回転軸、偏心軸をそれぞれ回転可能に支持する回転軸受、偏心軸受とを備えてなるスクロール式流体機械において、
前記回転軸の両端には、内周側が前記回転軸に取付けられ前記回転軸と共に回転運動する軸受固定軸を設け、
前記偏心軸受は、該軸受固定軸の内周側と偏心軸との間に設け、
前記回転軸受は、前記軸受固定軸と軸方向の異なる位置で前記回転軸の外周側とケーシングとの間に設けたことを特徴とするスクロール式流体機械。
【請求項３】
前記軸受固定軸は、前記回転軸が嵌合される回転軸嵌合孔と、該回転軸嵌合孔と偏心した状態で該回転軸嵌合孔に連通し前記偏心軸受が嵌合される偏心軸受嵌合孔とを備える構成としてなる請求項１または２に記載のスクロール式流体機械。
【請求項４】
前記偏心軸受嵌合孔は回転軸嵌合孔よりも大径に形成し、前記回転軸嵌合孔の開口面は前記偏心軸受嵌合孔の開口面の内側に配置してなる請求項３に記載のスクロール式流体機械。
【請求項５】
前記偏心軸は、その外周側をストレート形状に形成してなる請求項１，２，３または４に記載のスクロール式流体機械。
【請求項６】
前記軸受固定軸は、その外周側に前記旋回スクロールを冷却する冷却ファンを設ける構成としてなる請求項１，２，３，４または５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、例えば空気圧縮機、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、ケーシングに軸方向に離間して第１，第２の固定スクロールを設け、これら各固定スクロール間に電動機を配置すると共に、該電動機の回転軸の両端側には第１，第２の固定スクロールとそれぞれ対向する第１，第２の旋回スクロールを設け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２０００−１３０３６５号公報
【０００４】
このような従来技術のスクロール式流体機械では、中空形状をなす回転軸の両端側に外輪、中輪、内輪の３部材からなる偏心軸受をそれぞれ設けていた。そして、各偏心軸受の外輪をケーシングに固定すると共に、中輪を回転軸に固定することによって、回転軸をケーシングに対して回転可能に支持していた。また、偏心軸受の内輪は、中輪の中心（回転軸の軸中心）から偏心した位置に取付けられ、回転軸の内周側に配置された偏心軸を回転可能に支持していた。そして、偏心軸は、回転軸を軸方向に貫通すると共に、その両端側に第１，第２の旋回スクロールが取付けられる構成となっていた。
【０００５】
この従来技術では、電動機を回転駆動すると、第１，第２の旋回スクロールが第１，第２の固定スクロールに対して一定の偏心寸法をもって旋回運動する。これにより、各固定スクロールの外周側に設けた吸込口から空気等の流体を吸込みつつ、この流体を固定スクロールのラップ部と旋回スクロールのラップ部との間の各圧縮室内で順次圧縮し、固定スクロールの中心部に設けた吐出口から圧縮流体を外部に向けて吐出する構成となっていた。
【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クロール式流体機械では、固定スクロールのラップ部と旋回スクロールのラップ部とが接触する（かじる）のを防止しつつ、圧縮流体がラップ部間の圧縮室から漏洩するのを防ぐためには、回転軸と偏心軸との間の偏心量を高精度に設定する必要がある。これに対し、従来技術では、外輪、中輪、内輪を３重筒状（同一平面状）に配置した偏心軸受を用いるから、偏心量に対して外輪、中輪、内輪の加工精度が全て重畳して影響する。即ち、中輪に対して内輪の位置が規定され、さらに中輪に対して外輪をも規定されなければいけないため、偏心量を高精度に設定するのが難しいという問題がある。
【０００７】
また、従来技術による偏心軸受では、中輪の内周側に対して、回転軸に固定して取付けるための取付穴と内輪を収容するための収容穴との２つの穴が加工されている。このとき、取付穴と収容穴とは互いに偏心量だけ位置ずれし、開口部分が食い違っているから、これら２つの穴は中輪の軸方向両側（左右両側）から加工する必要がある。このとき、中輪を右側と左側とで持ち替えて穴加工するから、中輪を持ち替えるときに軸中心が位置ずれし易く、穴加工の精度が低下する傾向がある。一方、軸中心の位置ずれを防止するために、中輪を持ち替えて固定するときに中輪を高精度に位置合わせして旋盤等の加工装置に取付けた場合には、位置合わせに長時間を必要とするから、加工時間が長くなり、生産性の低下、製造コストの上昇を招くという問題がある。
【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、偏心量を高精度に設定できると共に、生産性を向上させることが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】
【０００９】
上述した課題を解決するため、請求項１の発明は、ケーシングと、該ケーシングの軸線上に位置して該ケーシングに固定的に設けられ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、前記ケーシング内に設けられ、ロータとステータとが前記ケーシングの軸線と同一方向となるように配置された電動機と、該電動機の内周側に設けられ前記ロータと共に回転運動する回転軸と、該回転軸の内周側に設けられ前記ケーシングの軸線に対して偏心した偏心軸と、該偏心軸に設けられ、前記固定スクロールと対面して鏡板に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ラップ部が立設された旋回スクロールと、前記回転軸、偏心軸をそれぞれ回転可能に支持する回転軸受、偏心軸受とを備えてなるスクロール式流体機械において、前記回転軸には、内周側が前記回転軸に取付けられ前記回転軸と共に回転運動する軸受固定軸を設け、前記偏心軸受は、該軸受固定軸の内周側と偏心軸との間に設け、前記回転軸受は、前記軸受固定軸と軸方向の異なる位置で前記回転軸の外周側とケーシングとの間に設ける構成としたことを特徴としている。
【００１０】
請求項２の発明は、ケーシングと、該ケーシングの軸線上に位置して該ケーシングの両端側にそれぞれ固定的に設けられ鏡板に渦巻状のラップ部が立設された第１，第２の固定スクロールと、該第１，第２の固定スクロール間に位置して前記ケーシング内に設けられ、ロータとステータとが前記ケーシングの軸線と同一方向となるように配置された電動機と、該電動機の内周側に設けられ前記ロータと共に回転運動する回転軸と、該回転軸の内周側に設けられ前記ケーシングの軸線に対して偏心した偏心軸と、該偏心軸の両端側にそれぞれ設けられ、前記第１，第２の固定スクロールと対面して鏡板に第１，第２の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ラップ部が立設された第１，第２の旋回スクロールと、前記回転軸、偏心軸をそれぞれ回転可能に支持する回転軸受、偏心軸受とを備えてなるスクロール式流体機械において、前記回転軸の両端には、内周側が前記回転軸に取付けられ前記回転軸と共に回転運動する軸受固定軸を設け、前記偏心軸受は、該軸受固定軸の内周側と偏心軸との間に設け、前記回転軸受は、前記軸受固定軸と軸方向の異なる位置で前記回転軸の外周側とケーシングとの間に設ける構成としたことを特徴としている。
【００１１】
請求項３の発明では、前記軸受固定軸は、前記回転軸が嵌合される回転軸嵌合孔と、該回転軸嵌合孔と偏心した状態で該回転軸嵌合孔に連通し前記偏心軸受が嵌合される偏心軸受嵌合孔とを備える構成としている。
【００１２】
請求項４の発明では、前記偏心軸受嵌合孔は回転軸嵌合孔よりも大径に形成し、前記回転軸嵌合孔の開口面は前記偏心軸受嵌合孔の開口面の内側に配置している。
【００１３】
請求項５の発明では、前記偏心軸は、その外周側をストレート形状に形成している。
【００１４】
請求項６の発明では、前記軸受固定軸は、その外周側に前記旋回スクロールを冷却する冷却ファンを設ける構成としている。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明によれば、偏心軸は偏心軸受と軸受固定軸とを用いて回転軸に取付けられるから、軸受固定軸の加工精度に応じて偏心軸の偏心量が設定される。このとき、軸受固定軸はその内周側に回転軸と偏心軸受とを設けると共に、回転軸は軸受固定軸と軸方向の異なる位置に配置された回転軸受を用いて支持される構成としたから、軸受固定軸の内周側の加工精度だけを高めればよく、従来技術の偏心軸受の中軸とは異なって、軸受固定軸の外周側は偏心量に関与しなくなる。この結果、軸受固定軸の内周側に対して高精度に穴加工等を施すことによって、偏心軸の偏心量を容易に高い精度で設定することができ、固定スクロールのラップ部と旋回スクロールのラップ部とのかじりを防止し、信頼性、耐久性を高めることができると共に、圧縮効率の向上等を図ることができる。
【００１６】
請求項２の発明によれば、回転軸の両端側に設けた偏心軸受は一定の偏心量をもって偏心軸を回転可能に支持すると共に、偏心軸の両端側に第１，第２の旋回スクロールが設けられるから、回転軸の両端側に設けた偏心軸受のうちいずれか一方の取付位置の精度が低下したときでも、第１，第２の固定スクロールのラップ部と第１，第２の旋回スクロールのラップ部との間でかじり等が生じる傾向がある。これに対し、請求項２の発明では、回転軸の両端に軸受固定軸を設けると共に、これら各軸受固定軸はその内周側に回転軸と偏心軸受とを設け、回転軸は各軸受固定軸と軸方向の異なる位置に配置された回転軸受を用いて支持される構成としている。このため、軸受固定軸の外周側は偏心量に関与せず、軸受固定軸の内周側の加工精度だけを高めれば偏心軸の偏心量を高精度に設定することができる。この結果、両方の軸受固定軸の内周側に対して高精度に穴加工等を施すことによって、偏心軸の偏心量を容易に高い精度で設定することができるから、第１，第２の固定スクロールのラップ部と第１，第２の旋回スクロールのラップ部とのかじりを防止し、信頼性、耐久性を高めることができると共に、圧縮効率の向上等を図ることができる。
【００１７】
請求項３の発明によれば、軸受固定軸は、回転軸が嵌合される回転軸嵌合孔と偏心軸受が嵌合される偏心軸受嵌合孔とを備える構成としたから、これらの中心を偏心量だけ位置ずれさせることによって、偏心軸を回転軸の軸線に対して偏心量だけ偏心させることができる。このため、回転軸嵌合孔と偏心軸受嵌合孔の穴加工の精度を高めることによって、偏心量を正確に設定することができる。
【００１８】
請求項４の発明によれば、偏心軸受嵌合孔を回転軸嵌合孔よりも大径に形成すると共に、回転軸嵌合孔の開口面は偏心軸受嵌合孔の開口面の内側に配置したから、偏心軸受嵌合孔を穴加工した後に回転軸嵌合孔を穴加工することによって、軸受固定軸を軸方向片側からの穴加工によって形成することができ、従来技術のように軸方向両側からの穴加工が不要になる。この結果、軸受固定軸の持ち替えに伴う穴加工精度の低下を防ぐことができ、回転軸嵌合孔と偏心軸受嵌合孔を容易に高精度で穴加工することができる。また、軸受固定軸の加工時間を短縮することができるから、生産性を高めて、製造コストを低減することができる。
【００１９】
請求項５の発明によれば、偏心軸の外周側をストレート形状に形成したから、偏心軸を例えば旋盤等を用いて高精度に加工することができる。このため、このような偏心軸を偏心軸受に取付けることによって、偏心量を高精度に設定することができる。
【００２０】
請求項６の発明によれば、軸受固定軸の外周側に冷却ファンを設けたから、軸受固定軸が回転軸と一緒に回転駆動するときに、冷却ファンを用いて冷却風を発生させ、電動機と固定スクロールとの間に配置された旋回スクロールを冷却することができる。特に、本発明では軸受固定軸の外周側が偏心量に関与しないように、軸受固定軸の外周側はケーシング、回転軸等に固定や支持されておらず、開放された状態となっている。このため、このような軸受固定軸の外周側に対して冷却ファンを容易に取付けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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、ツインラップ型のスクロール式空気圧縮機に適用した場合を例に挙げ、図１ないし図４に従って詳細に説明する。
【００２２】
図において、１はスクロール式空気圧縮機の外枠を形成する筒状のケーシングで、該ケーシング１は、軸線Ｏ1−Ｏ1を中心として略円筒状に形成されたケーシング本体２と、該ケーシング本体２の右，左両端側にそれぞれ固着して設けられた右，左の軸受取付体３Ａ，３Ｂとにより構成されている。そして、ケーシング１は後述の固定スクロール５Ａ，５Ｂと共に固定側部材を構成するものである。
【００２３】
ここで、ケーシング本体２の一側（図１中の右側）に位置する軸受取付体３Ａは、後述の固定スクロール５Ａ、旋回スクロール２５Ａ等と共に低圧段圧縮部となる低圧スクロール部４Ａを構成するものである。また、ケーシング本体２の他側（図１中の左側）に位置する軸受取付体３Ｂは、後述の固定スクロール５Ｂ、旋回スクロール２５Ｂ等と共に高圧段圧縮部となる高圧スクロール部４Ｂを構成している。
【００２４】
なお、低圧スクロール部４Ａと高圧スクロール部４Ｂとは、それぞれほぼ同一の構成要素を有しているので、以下の説明では、低圧段に符号「Ａ」を付し、高圧段には符号「Ｂ」を付して説明する。また、低圧段と高圧段とで説明が重複するのを避けるため、主に低圧スクロール部４Ａの構成要素について説明し、高圧スクロール部４Ｂの構成要素については、その説明を省略するものとする。
【００２５】
５Ａはケーシング１の軸受取付体３Ａ側に設けられた低圧段の固定スクロールで、該固定スクロール５Ａは、中心がケーシング１の軸線Ｏ1−Ｏ1と一致するように配設された略円板状の鏡板６Ａと、該鏡板６Ａの表面に立設された渦巻状のラップ部７Ａと、鏡板６Ａの外周側から該ラップ部７Ａを取囲むように軸方向に突出した筒部８Ａと、該筒部８Ａの外周側から径方向外向きに突出したフランジ部９Ａとにより構成されている。
【００２６】
そして、固定スクロール５Ａは、フランジ部９Ａの外周側が軸受取付体３Ａの開口側にボルト等を介して着脱可能に取付けられている。また、固定スクロール５Ａの鏡板６Ａには、例えば空気（外気）等の流体を後述の圧縮室２９Ａ内に吸込むための吸込口１０Ａが外周寄りの位置に設けられ、鏡板６Ａの中心側（軸線Ｏ1−Ｏ1上）には圧縮空気の吐出口１１Ａが設けられている。
【００２７】
１２は低圧段の固定スクロール５Ａと高圧段の固定スクロール５Ｂとの間に位置してケーシング本体２内に設けられた駆動手段となる電動モータで、該電動モータ１２は、ケーシング本体２の内周側に固定して設けられた筒状のステータ１３と、該ステータ１３の内周側に回転可能に配設された筒状のロータ１４等とにより構成されている。
【００２８】
ここで、電動モータ１２は、ステータ１３およびロータ１４の軸線がケーシング１の軸線Ｏ1−Ｏ1と同一軸線上に配置されている。そして、電動モータ１２は、ロータ１４を回転させることにより後述の回転軸１５を、軸線Ｏ1−Ｏ1を中心として回転駆動するものである。
【００２９】
１５は電動モータ１２のロータ１４内を軸方向に貫通して設けられた回転軸で、該回転軸１５は、電動モータ１２のロータ１４内に圧入等の手段を用いて嵌合された段付の中空軸体からなり、軸線Ｏ1−Ｏ1を中心としてロータ１４と一体に回転するものである。また、回転軸１５は、後述の回転軸受２４Ａ，２４Ｂを用いて、ケーシング１の右，左両側で軸受取付体３Ａ，３Ｂの内周側に回転可能に設けられると共に、その内周側には後述の偏心軸２３を挿通するための挿通穴１６が形成されている。そして、回転軸１５は、偏心軸２３と共に電動モータ１２の出力軸を構成している。
【００３０】
１７Ａは回転軸１５の右端（低圧スクロール部４Ａ側）に取付けられた軸受固定軸としての偏心駆動ブッシュで、該偏心駆動ブッシュ１７Ａは、図２ないし図４に示すように、略円筒状に形成され、その内周側には回転軸１５を嵌合するための回転軸嵌合孔１８Ａと、該回転軸嵌合孔１８Ａに連通して後述の偏心軸受２２Ａを嵌合するための偏心軸受嵌合孔１９Ａとが形成されている。
【００３１】
そして、回転軸嵌合孔１８Ａは、偏心駆動ブッシュ１７Ａの軸中心（軸線Ｏ1 −Ｏ1）に対して回転軸１５の外径寸法とほぼ同じ一定の直径寸法Ｄsを有し、回転軸１５の右端に例えば圧入等の手段で嵌合されている。これにより、偏心駆動ブッシュ１７Ａは、回転軸１５に固定され、回転軸１５と一緒に回転駆動するものである。
【００３２】
一方、偏心軸受嵌合孔１９Ａは、回転軸嵌合孔１８Ａよりも大径で偏心軸受２２Ａの外径寸法とほぼ同じ値の直径寸法Ｄbを有し、その中心は偏心駆動ブッシュ１７Ａの軸中心から寸法δ（偏心量δ）だけ偏心している。そして、回転軸嵌合孔１８Ａと偏心軸受嵌合孔１９Ａとの直径寸法Ｄb、Ｄsは、以下の数１に示す関係を満たし、回転軸嵌合孔１８Ａの開口面は偏心軸受嵌合孔１９Ａの開口面の内側に配置されている。これにより、図４に示すように、回転軸嵌合孔１８Ａの開口面は偏心軸受嵌合孔１９Ａの開口面から食み出す部分がなく、これらの開口面は全面に亘って重なり合っている。そして、回転軸嵌合孔１８Ａは、偏心軸受嵌合孔１９Ａと一緒に回転軸１５を軸方向に貫通している。
【００３３】
【数１】
2005155581.tif 000003
【００３４】
２０Ａは図１に示すように偏心駆動ブッシュ１７Ａの外周側に取付けられた冷却ファンで、該冷却ファン２０Ａは、そのハブ部（回転中心部分）が廻止め用のキー部材２１を用いて偏心駆動ブッシュ１７Ａに固定され、回転軸１５と一緒に回転駆動する。これにより、冷却ファン２０Ａは、後述する旋回スクロール２５Ａの鏡板２６Ａの背面（裏面）側に冷却風を供給し、旋回スクロール２５Ａを冷却している。
【００３５】
２２Ａは偏心駆動ブッシュ１７Ａの内周側と後述の偏心軸２３との間に設けられた偏心軸受で、該偏心軸受２２Ａは、偏心軸受嵌合孔１９Ａの直径寸法Ｄbとほぼ同じ外径寸法を有し、偏心軸受嵌合孔１９Ａ内に嵌合、固定され、収容されている。そして、偏心軸受２２Ａは、偏心軸受２２Ｂと共にその内部に後述の偏心軸２３が挿入され、該偏心軸２３を軸線Ｏ1−Ｏ1から寸法δだけ偏心した位置に回転可能に支持している。
【００３６】
２３は回転軸１５の挿通穴１６内に相対回転可能に設けられた偏心軸で、該偏心軸２３は、中実な軸体として形成され、ケーシング１等の軸線Ｏ1−Ｏ1に対して寸法δだけ偏心した偏心軸線Ｏ2−Ｏ2上に配置されている。また、偏心軸２３は、その外周側が軸方向に向けて段差のないストレート形状（直線形状）に形成されている。そして、偏心軸２３は、回転軸１５の挿通穴１６内で偏心軸受２２Ａ，２２Ｂを用いて回転軸１５内に相対回転可能に取付けられ、回転軸１５と共に電動モータ１２の出力軸を構成している。
【００３７】
また、偏心軸２３の軸方向両端側は、回転軸１５（挿通穴１６）の両端から軸方向に突出し、その突出端側には後述の旋回スクロール２５Ａ，２５Ｂが右，左に離間して設けられている。そして、偏心軸２３は、回転軸１５の回転に追従して旋回スクロール２５Ａ，２５Ｂに旋回運動を与えるものである。
【００３８】
２４Ａは回転軸１５の外周に設けられた回転軸受で、該回転軸受２４Ａは、偏心駆動ブッシュ１７Ａと軸方向の異なる位置として偏心駆動ブッシュ１７Ａとロータ１４との間に配置されている。そして、回転軸受２４Ａは、偏心駆動ブッシュ１７Ａと隣接して回転軸１５の外周側と軸受取付体３Ａ（ケーシング１）との間に取付けられ、回転軸受２４Ｂと一緒に回転軸１５をケーシング１の軸線Ｏ1−Ｏ1を中心として回転可能に支持している。
【００３９】
２５Ａは固定スクロール５Ａと対面してケーシング１内に旋回可能に設けられた低圧段の旋回スクロールで、該低圧段の旋回スクロール２５Ａは、略円板状に形成された鏡板２６Ａと、該鏡板２６Ａの表面に立設された渦巻状のラップ部２７Ａとにより大略構成されている。また、高圧段の旋回スクロール２５Ｂも、略円板状に形成された鏡板２６Ｂと渦巻状のラップ部２７Ｂとにより大略構成されている。
【００４０】
ここで、低圧段，高圧段の旋回スクロール２５Ａ，２５Ｂは、鏡板２６Ａ，２６Ｂの背面側中央部が偏心軸２３の両端側にそれぞれボルト（図示せず）等を用いて一体に固定され、電動モータ１２からの駆動力によって偏心軸２３と一緒に旋回動作を行うものである。また、旋回スクロール２５Ａ，２５Ｂは、ラップ部２７Ａ，２７Ｂが固定スクロール５Ａ，５Ｂのラップ部７Ａ，７Ｂと所定角度（例えば１８０度）だけずらして重なり合うように配設されると共に、自転防止機構としての補助クランク２８を用いてその自転が防止されている。
【００４１】
そして、低圧段の固定スクロール５Ａと旋回スクロール２５Ａは、両者のラップ部７Ａ，２７Ａ間に外周側から内周側にわたって低圧段の圧縮室２９Ａ，２９Ａ，…をそれぞれ画成している。また、高圧段の固定スクロール５Ｂと旋回スクロール２５Ｂは、両者のラップ部７Ｂ，２７Ｂ間に外周側から内周側にわたって高圧段の圧縮室２９Ｂ，２９Ｂ，…をそれぞれ画成している。そして、低圧段の吐出口１１Ａと高圧段の吸込口１０Ｂは、例えば導管（図示せず）を用いて接続され、２つのスクロール部４Ａ，４Ｂを用いて２段圧縮を行う構成となっている。
【００４２】
本実施の形態によるツインラップ型の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。
【００４３】
まず、電動モータ１２のステータ１３側に通電してロータ１４を回転駆動すると、該ロータ１４と一体となった筒状の回転軸１５は、軸線Ｏ1−Ｏ1を中心としてロータ１４と一体に回転する。
【００４４】
そして、回転軸１５の回転により、偏心軸線Ｏ2−Ｏ2上に配置された偏心軸２３は、回転軸１５の挿通穴１６内で寸法δの旋回半径をもった旋回運動を行なう。これにより、偏心軸２３の両端側に設けた旋回スクロール２５Ａ，２５Ｂが、固定スクロール５Ａ，５Ｂに対して寸法δの旋回半径をもった旋回動作を行うものである。
【００４５】
このため、低圧スクロール部４Ａ側では、固定スクロール５Ａの外周側に設けた吸込口１０Ａから吸込フィルタ（図示せず）を介して外気を吸込みつつ、この空気を各圧縮室２９Ａ内で順次圧縮する。そして、低圧段の固定スクロール５Ａと旋回スクロール２５Ａとの間の圧縮室２９Ａ内で、例えば０．３〜０．４ＭＰａ程度の圧力まで圧縮された圧縮空気は、固定スクロール５Ａの中心部に設けた吐出口１１Ａから導管（図示せず）内に向けて吐出される。
【００４６】
また、高圧スクロール部４Ｂ側では固定スクロール５Ｂの吸込口１０Ｂに、このときの圧縮空気が導管を通じて供給される。そして、高圧段の固定スクロール５Ｂと旋回スクロール２５Ｂとの間では、このときの圧縮空気を各圧縮室２９Ｂ内でさらに圧縮し、例えば１．０ＭＰａ程度の圧力まで圧縮された圧縮空気が、固定スクロール５Ｂの中心部に設けた吐出口１１Ｂから外部に向けて吐出され、例えば空気タンク（図示せず）等に貯留される。
【００４７】
然るに、本実施の形態では、偏心軸２３は偏心軸受２２Ａ，２２Ｂと偏心駆動ブッシュ１７Ａ，１７Ｂとを用いて回転軸１５に取付けられるから、偏心駆動ブッシュ１７Ａ，１７Ｂの加工精度に応じて偏心軸２３の偏心量（寸法δ）が設定される。このとき、偏心駆動ブッシュ１７Ａ，１７Ｂはその内周側に回転軸１５と偏心軸受２２Ａ，２２Ｂとを設けると共に、回転軸１５は偏心駆動ブッシュ１７Ａ，１７Ｂと軸方向の異なる位置に配置された回転軸受２４Ａ，２４Ｂを用いて支持される構成としたから、偏心駆動ブッシュ１７Ａ，１７Ｂの内周側の加工精度だけを高めればよく、従来技術の偏心軸受の中軸とは異なって、偏心駆動ブッシュ１７Ａ，１７Ｂの外周側は偏心量に関与しなくなる。この結果、偏心駆動ブッシュ１７Ａ，１７Ｂの内周側に対して高精度に穴加工等を施すことによって、偏心軸２３の偏心量を容易に高い精度で設定することができ、固定スクロール５Ａ，５Ｂのラップ部７Ａ，７Ｂと旋回スクロール２５Ａ，２５Ｂのラップ部２７Ａ，２７Ｂとのかじりを防止し、信頼性、耐久性を高めることができると共に、圧縮効率の向上等を図ることができる。
【００４８】
特に、本実施の形態では、回転軸１５の両端側に設けた偏心軸受２２Ａ，２２Ｂは一定の偏心量をもって偏心軸２３を回転可能に支持すると共に、偏心軸２３の両端側に旋回スクロール２５Ａ，２５Ｂが設けられるから、回転軸１５の両端側に設けた偏心軸受２２Ａ，２２Ｂのうちいずれか一方の取付位置の精度が低下したときでも、固定スクロール５Ａ，５Ｂのラップ部７Ａ，７Ｂと旋回スクロール２５Ａ，２５Ｂのラップ部２７Ａ，２７Ｂとの間でかじり等が生じる傾向がある。
【００４９】
これに対し、本実施の形態では、回転軸１５の両端に偏心駆動ブッシュ１７Ａ，１７Ｂを設けると共に、これら各偏心駆動ブッシュ１７Ａ，１７Ｂはその内周側に回転軸１５と偏心軸受２２Ａ，２２Ｂとを設け、回転軸１５は各偏心駆動ブッシュ１７Ａ，１７Ｂと軸方向の異なる位置に配置された回転軸受２４Ａ，２４Ｂを用いて支持される構成としている。このため、偏心駆動ブッシュ１７Ａ，１７Ｂの外周側は偏心量に関与しないから、両方の偏心駆動ブッシュ１７Ａ，１７Ｂの内周側に対して高精度に穴加工等を施すことによって、偏心軸２３の偏心量を容易に高い精度で設定することができ、右，左いずれのスクロール部４Ａ，４Ｂに対しても、固定スクロール５Ａ，５Ｂのラップ部７Ａ，７Ｂと旋回スクロール２５Ａ，２５Ｂのラップ部２７Ａ，２７Ｂとのかじりを防止することができる。
【００５０】
また、偏心駆動ブッシュ１７Ａ，１７Ｂは、回転軸１５が嵌合される回転軸嵌合孔１８Ａ，１８Ｂと偏心軸受２２Ａ，２２Ｂが嵌合される偏心軸受嵌合孔１９Ａ，１９Ｂとを備える構成としたから、これらの中心を偏心量（寸法δ）だけ位置ずれさせることによって、偏心軸２３を回転軸１５の軸線（軸線Ｏ1−Ｏ1）に対して偏心量だけ偏心させることができる。このため、回転軸嵌合孔１８Ａ，１８Ｂと偏心軸受嵌合孔１９Ａ，１９Ｂの穴加工の精度を高めることによって、偏心量を正確に設定することができる。
【００５１】
また、回転軸嵌合孔１８Ａ，１８Ｂと偏心軸受嵌合孔１９Ａ，１９Ｂとは互いに連通して偏心駆動ブッシュ１７Ａ，１７Ｂを貫通すると共に、偏心軸受嵌合孔１９Ａ，１９Ｂは回転軸嵌合孔１８Ａ，１８Ｂよりも大径に形成し、回転軸嵌合孔１８Ａ，１８Ｂの開口面は偏心軸受嵌合孔１９Ａ，１９Ｂの開口面の内側に配置したから、偏心軸受嵌合孔１９Ａ，１９Ｂを穴加工した後に回転軸嵌合孔１８Ａ，１８Ｂを穴加工することによって、偏心駆動ブッシュ１７Ａ，１７Ｂを軸方向片側からの穴加工によって形成することができる。この結果、従来技術のように軸方向両側からの穴加工が不要になるから、偏心駆動ブッシュ１７Ａ，１７Ｂの持ち替えに伴う穴加工精度の低下を防ぐことができ、回転軸嵌合孔１８Ａ，１８Ｂと偏心軸受嵌合孔１９Ａ，１９Ｂを容易に高精度で穴加工することができる。また、偏心駆動ブッシュ１７Ａ，１７Ｂの加工時間を短縮することができるから、生産性を高めて、製造コストを低減することができる。
【００５２】
また、偏心軸２３の外周側をストレート形状に形成したから、偏心軸２３の両端を持ち替える必要がなく、偏心軸２３を例えば旋盤等を用いて高精度に加工することができる。このため、このような偏心軸２３を偏心軸受２２Ａ，２２Ｂに取付けることによって、偏心量を高精度に設定することができる。
【００５３】
さらに、偏心駆動ブッシュ１７Ａ，１７Ｂの外周側に冷却ファン２０Ａ，２０Ｂを取付けたから、偏心駆動ブッシュ１７Ａ，１７Ｂが回転軸１５と一緒に回転駆動するときに、冷却ファン２０Ａ，２０Ｂを用いて冷却風を発生させ、電動モータ１２と固定スクロール５Ａ，５Ｂとの間に配置された旋回スクロール２５Ａ，２５Ｂを冷却することができる。
【００５４】
特に、本実施の形態では、偏心駆動ブッシュ１７Ａ，１７Ｂの外周側が偏心量に関与しないように、偏心駆動ブッシュ１７Ａ，１７Ｂの外周側はケーシング１、回転軸１５等に固定や支持されておらず、開放された状態となっている。このため、このような偏心駆動ブッシュ１７Ａ，１７Ｂの外周側に対して冷却ファン２０Ａ，２０Ｂを容易に取付けることができる。
【００５５】
なお、前記実施の形態では、ケーシング１と固定スクロール５Ａ，５Ｂとを別体として形成し、ケーシング１の両端側にボルト等を用いて固定スクロール５Ａ，５Ｂを固定する構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばケーシング１と固定スクロール５Ａ，５Ｂとを予め一体に形成し、これにより固定側部材を構成してもよい。
【００５６】
また、前記実施の形態では、偏心軸２３の外周側をストレート形状に形成し、偏心軸の一端側を例えば旋盤のチャックに固定した状態で高精度に加工できるものとした。しかし、本発明はこれに限らず、偏心軸のうち偏心軸受に回転可能に支持される部分が高精度に形成される形状であればよく、例えば偏心軸の軸方向中心部分が偏心軸受に支持される両端部分に比べて小径に形成される構成でもよい。この場合、偏心軸の外周を形成した後に、偏心軸の軸方向中心部分を後加工して段差を設けるものである。
【００５７】
また、前記実施の形態では、２段圧縮用のツインラップ型スクロール式空気圧縮機を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば多風量を得るために、電動モータの両側に設けた２台の一段圧縮機を並列に接続する構成としてもよい。
【００５８】
また、前記実施の形態では、ツインラップ型である２段のスクロール式空気圧縮機を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば２つのスクロール部４Ａ，４Ｂのうちいずれか一方を廃止した単一段のスクロール式空気圧縮機に適用してもよい。
【００５９】
さらに、前記実施の形態では、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、本発明はこれに限るものではなく、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】
【００６０】
【図１】本発明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】図１中の偏心駆動ブッシュを拡大した状態で単体で示す斜視図である。
【図３】図２中の偏心駆動ブッシュを示す縦断面図である。
【図４】図３中の矢示IV―IV方向からみた偏心駆動ブッシュを示す側面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  ケーシング（固定側部材）
４Ａ  低圧スクロール部（低圧段圧縮部）
４Ｂ  高圧スクロール部（高圧段圧縮部）
５Ａ，５Ｂ  固定スクロール
６Ａ，６Ｂ，２６Ａ，２６Ｂ  鏡板
７Ａ，７Ｂ，２７Ａ，２７Ｂ  ラップ部
１２  電動モータ（電動機）
１３  ステータ
１４  ロータ
１５  回転軸
１７Ａ，１７Ｂ  偏心駆動ブッシュ（軸受固定軸）
１８Ａ，１８Ｂ  回転軸嵌合孔
１９Ａ，１９Ｂ  偏心軸受嵌合孔
２０Ａ，２０Ｂ  冷却ファン
２２Ａ，２２Ｂ  偏心軸受
２３  偏心軸
２４Ａ，２４Ｂ  回転軸受
２５Ａ，２５Ｂ  旋回スクロール
２８  補助クランク（自転防止機構）
２９Ａ，２９Ｂ  圧縮室
【図１】
2005155581.tif 000004
【図２】
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【図３】
2005155581.tif 000006
【図４】
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