(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両歯の旋回スクロールと、それに対面する左及び右固定スクロールと、前記旋回スクロールを駆動するための主及び補助のクランクシャフトと、旋回及び固定の両スクロールを噛み合わせて形成される圧縮室へのダストの侵入を防止するため前記旋回スクロールのラップ面と摺動する前記左及び右固定スクロールにそれぞれ設けた円環状のダストラップに取付けたダストシールと、該ダストシールの裏側にありダストシールを摺動面に押しつけるためのバックアップチューブとを備えた外周駆動両歯型スクロール圧縮機において、
前記主及び補助クランクシャフトにより保持された部分から最も遠い前記ダストラップの直径線上であって、前記旋回スクロールの変位が比較的大きくなる部位において、該部位における旋回スクロールの変位を抑えるように、前記バックアップチューブを前記部位及びその近傍では中実のＯリングで、その他の部位では中空のＯリングで構成したことを特徴とする外周駆動両歯型スクロール圧縮機。
【請求項２】
両歯の旋回スクロールと、それに対面する左及び右固定スクロールと、前記旋回スクロールを駆動するための主及び補助のクランクシャフトと、旋回及び固定の両スクロールを噛み合わせて形成される圧縮室へのダストの侵入を防止するため前記旋回スクロールのラップ面と摺動する前記左及び右固定スクロールにそれぞれ設けた円環状のダストラップに取付けたダストシールとを備えた外周駆動両歯型スクロール圧縮機において、
前記主及び補助のクランクシャフトにより保持された部分から最も遠い前記ダストラップの直径線上であって、前記旋回スクロールの変位が比較的大きくなる部位において、該部位における旋回スクロールの変位を抑えるように、前記ダストシールを複数に分割し、前記部位及びその近傍ではその他の部位に比べて該部位での面圧を部分的に大きくするように厚さまたは材質を変えて構成したことを特徴とする外周駆動両歯型スクロール圧縮機。
【請求項３】
両歯の旋回スクロールと、それに対面する左及び右固定スクロールと、前記旋回スクロールを駆動するための主及び補助のクランクシャフトと、旋回及び固定の両スクロールを噛み合わせて形成される圧縮室へのダストの侵入を防止するため前記旋回スクロールのラップ面と摺動する前記左及び右固定スクロールにそれぞれ設けた円環状のダストラップに取付けたダストシールとを備えた外周駆動両歯型スクロール圧縮機において、
前記クランクシャフトにより保持された部分から最も遠いダストラップの直径線上であって、前記旋回スクロールの変位が比較的大きくなる部位において、該部位における旋回スクロールの変位を抑えるように、前記ダストシールに凸形状テーパ部または突起部を設けたことを特徴とする外周駆動両歯型スクロール圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気圧縮機等に用いられるスクロール圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スクロール圧縮機は一般に、運転中、ガス力または、組み立て、部品の組み合わせによるミスアライメントの影響から、旋回スクロールが旋回しながらスラスト方向にも変位し、ミソスリ運動をしている。
【０００３】
従来の空気圧縮用のスクロール圧縮機よりも大容量の吐出空気を供給するための手段として、両歯型のスクロール圧縮機が考えられる。特に、圧縮室に油を供給しない無給油式スクロール圧縮機は、ラップ中心部が高温となるため軸受保護の観点からラップの両側にクランクシャフトを２本設けた外周駆動型の圧縮機構造が適している。
【０００４】
この外周駆動両歯型のスクロール圧縮機は冷却風と圧縮空気の混入を避けるために、ダストシールを用いている。従来技術におけるダストシールは断面矩形の円環状であり、組立性を考慮して１個所切断されていることが多いが、単数の部材からなる。また、ダストシール自体は、通常弾力性がなく、摩耗した場合に外気による冷却風とフィルタを介してゴミ等が除去されている圧縮空気とが混入してしまう。
【０００５】
そこで、ダストシール裏側には弾力性のある部材（以下、バックアップチューブと称する）が配置され、これによりダストシールが摩耗してもダストシールを押し上げるため、冷却風と圧縮空気の混入が防げる。バックアップチューブも単数の部材で形成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば外周駆動両歯型のスクロール圧縮機の場合、旋回スクロールの保持はスクロールラップ外周にある２本の軸で行われるものがある。この場合、旋回スクロールの鏡板面は軸間を結ぶ線を中心線として軸方向に変位することによって振動を引き起こし、最終的にはスクロール圧縮機の破損に至る可能性がある。
【０００７】
一方、これを抑えようとしてラップ外周部の前記のダストシール、またはスクロールラップ先端に配置するチップシールの鏡板面への押し付け力を上げると、摩擦力が増加し動力が大幅に増加してしまうという問題点が生ずる。
【０００８】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、動力の増加を最小限に抑えつつ旋回スクロールの軸方向変位を軽減させるスクロール圧縮機を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、請求項１に係る発明による外周駆動両歯型スクロール圧縮機は、両歯の旋回スクロールと、それに対面する左及び右固定スクロールと、前記旋回スクロールを駆動するための主及び補助のクランクシャフトと、旋回及び固定の両スクロールを噛み合わせて形成される圧縮室へのダストの侵入を防止するため前記旋回スクロールのラップ面と摺動する前記左及び右固定スクロールにそれぞれ設けた円環状ダストラップに取付けたダストシールと、該ダストシールの裏側にありダストシールを摺動面に押しつけるためのバックアップチューブとを備えた外周駆動両歯型スクロール圧縮機において、前記主及び補助クランクシャフトにより保持された部分から最も遠い前記ダストラップの直径線上であって、前記旋回スクロールの変位が比較的大きくなる部位において、該部位における旋回スクロールの変位を抑えるように、前記バックアップチューブを前記部位及びその近傍では中央のＯリングで、その他の部位では中空のＯリングで構成したことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２に係る発明による外周駆動両歯型スクロール圧縮機は、両歯の旋回スクロールと、それに対面する左及び右固定スクロールと、前記旋回スクロールを駆動するための主及び補助のクランクシャフトと、旋回及び固定の両スクロールを噛み合わせて形成される圧縮室へのダストの侵入を防止するため前記旋回スクロールのラップ面と摺動する前記左及び右固定スクロールにそれぞれ設けた円環状のダストラップに取付けたダストシールとを備えた外周駆動両歯型スクロール圧縮機において、前記主及び補助のクランクシャフトにより保持された部分から最も遠い前記ダストラップの直径線上であって、前記旋回スクロールの変位が比較的大きくなる部位において、該部位における旋回スクロールの変位を抑えるように、前記ダストシールを複数に分割し、前記部位及びその近傍では他の部位に比べて該部位での面圧を部分的に大きくするように厚さまたは材質を変えて構成したことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項３に係る発明による外周駆動両歯型スクロール圧縮機は、両歯の旋回スクロールと、それに対面する左及び右固定スクロールと、前記旋回スクロールを駆動するための主及び補助のクランクシャフトと、旋回及び固定の両スクロールを噛み合わせて形成される圧縮室へのダストの侵入を防止するため前記旋回スクロールのラップ面と摺動する前記左及び右固定スクロールにそれぞれ設けた円環状のダストラップに取付けたダストシールとを備えた外周駆動両歯型スクロール圧縮機において、前記クランクシャフトにより保持された部分から最も遠いダストラップの直径線上であって、前記旋回スクロールの変位が比較的大きくなる部位において、該部位における旋回スクロールの変位を抑えるように、前記ダストシールに凸形状テーパ部または突起部を設けたことを特徴とするものである。
【００１２】
【作用】
従来技術において、例えば１つの旋回スクロールと１つの固定スクロールからなる片歯型スクロール圧縮機では、そのスラスト方向のガス力を抑えるためにスクロールラップの外周側を３つの補助クランクを用いて支持している。この場合、補助クランクで押さえられた部分は、旋回スクロールの変位は少ないが、軸間の中線の部分は旋回スクロールのスラスト変位が大きい。一方外周駆動両歯型スクロール圧縮機においては旋回スクロールの両側にスクロールラップを設けているためスラスト方向のガス力は理論上キャンセルする。このためスラスト方向の保持は外周駆動するための２本の軸のみしかなく、その中線部の旋回スクロールのスラスト変位は片歯型に比べて大きい。
【００１３】
本発明は、外周駆動両歯型スクロール圧縮機において旋回スクロールの軸方向変位を軽減することにある。
【００１４】
第１の発明は、バックアップチューブを請求項１に記載のとおりに構成し、旋回スクロールの振動を抑える役割をもたせることにある。第２の発明は、ダストシールを請求項２記載のとおりに構成し、旋回スクロールの振動を抑える役割をもたせることにある。
【００１５】
第３の発明は、ダストシールを請求項３に記載のとおりに構成し、旋回スクロールの振動を抑える役割をもたせることにある。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を図１ないし図６を用いて説明する。
【００１７】
図１に、旋回スクロールが両歯構造であるスクロール圧縮機本体ブロックの断面図を示す。この両歯構造のスクロール圧縮機は、胴板の両面にスクロールラップを設けた旋回スクロール１、旋回スクロール１のラップと組み合わせることにより圧縮作動室を形成するスクロールラップを設けた左固定スクロール２及び右固定スクロール３、旋回スクロール１を駆動する主クランクシャフト４、主クランクシャフト４と同期回転する補助クランクシャフト５、主クランクシャフト４と補助クランクシャフト５の同期を取るためのタイミングベルト６、タイミングプーリ７、モータからの動力により主クランクシャフト４を駆動するＶプーリ８及び圧縮された流体を吐出する吐出口９から構成される。
【００１８】
モータ（不図示）からの動力をＶプーリ８へＶベルトにより動力を伝達させることにより、主クランクシャフト４が回転し、同期用のタイミングベルト６、タイミングプーリ７によって補助クランクシャフト５が同期回転して運転される。これにより旋回スクロール１が、左固定スクロール２及び右固定スクロール３に対して自転することなく偏心運動を行う。ガス流体は吸込口（不図示）より吸い込まれ回転が進むにつれて圧縮され、吐出口９から排出される。
【００１９】
図２はダストシールを有する固定スクロールを示す。ダストシール１０はスクロールラップ１１の外周側に配置するダストラップ１２の先端に形成された溝に配置され、スクロールラップ内に冷却風が混入するのを防ぐ。
【００２０】
図３、図４に本発明の第１の実施例を示す。円環状のダストラップ１２の直径線上にある図２のＡ部位にのみ、図３に示すようにダストシール１５の裏側に例えば中実のＯリング１４を挿入し、その他の部位には図４に示すようにダストシール１５の裏側にバックアップチューブ１６として例えば中空のシリコンチューブを挿入する。実験により、図２のＡ部位は軸により保持された部分から最も遠いため、旋回スクロール１の変位が最も大きいことが確認された。
【００２１】
Ａ部位にのみ中実のＯリングを挿入することで、部分的に押しつけ力を上昇させ旋回スクロール１の変位を軽減する。これにより、旋回スクロール１の変位を８０％程度軽減することができる。この方法では、面圧の上昇が部分的であるため、動力の増加はほとんどない。また、中空のシリコンチューブを全周に設置し、Ａ部位にのみ中実のＯリングを重ねるように設置しても良い。
【００２２】
なお、ダストシール１５裏側のバックアップチューブ１６をすべて中実のＯリングにしたり、ダストシール１５の厚みを増加したりして、ダストシール１５全体の押しつけ力を上げてしまうと動力が１０％程度増加してしまう。
【００２３】
本発明の第２の実施例は、図２のＡ部位とその他の部分でダストシール１５を分割し、厚さまたは材質を変えることにより、旋回スクロールにかかるＡ部位での面圧を部分的に大きくし第１の実施例と同様の効果を得る。
【００２４】
図５、図６に本発明の第３の実施例を示す。図２のＡ部位に相当するところのダストシール１５を、図５に示すように一部突起部を設けたり、図６に示すように一部テーパ状にしたりしておくことで旋回スクロールにかかるＡ部位での面圧を部分的に大きくし第１の実施例と同様の効果を得る。
【００２５】
なお、第２、第３の実施例についてはバックアップチューブ１６を用いなくても実現できる。
【００２８】
なお、上記実施例では軸により保持された部分から最も遠く、旋回スクロール１の変位が最も大きいＡ部位に特定したが、Ａ部位をはさむ該部位近傍の２ケ所にＡ部位に施した構成を適用しても同様の効果が得られる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明により、旋回スクロールにかかるダストシールの面圧を部分的に高くすることで動力消費の増加を最小限に抑えつつ、旋回スクロールの軸方向変位を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のスクロール圧縮機の全体断面図。
【図２】本発明の一実施形態の固定スクロール。
【図３】本発明の第１の実施例のダストシール保持構造
【図４】本発明の第１の実施例のダストシール保持構造
【図５】本発明の第３の実施例のダストシール構造
【図６】本発明の第３の実施例のダストシール構造
【符号の説明】
１…旋回スクロール
２…左固定スクロール
３…右固定スクロール
４…主クランクシャフト
５…補助クランクシャフト
６…タイミングベルト
７…タイミングプーリ
８…Ｖプーリ
９…吐出口
１０…ダストシール
１１…スクロールラップ
１２…ダストラップ
１４…Ｏリング
１５…ダストシール
１６…バックアップチューブ
１７…固定スクロール
【図１】
0003865552.tif 000002
【図２】
0003865552.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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