スクロール流体機械
【課題】 旋回スクロールの偏心旋回の精度を高くし、また自転防止装置が損傷しにくくする。
【解決手段】 回転軸７に偏心して回転可能に旋回軸１０を支持し、ケーシング１に支持板１７を取り付け、支持板１７にスラスト方向の力を受ける軸受１９を介して回転可能に回転板２０を支持し、旋回軸１０に旋回板２２を取り付け、旋回板２２に連結軸２３を固定し、連結軸２３をスラスト方向の力を受ける軸受２１を介して回転板２０に対して回転可能に回転板２０に支持し、ケーシング１に固定スクロール２６を取り付け、旋回軸１０に旋回スクロール２７を取り付け、回転板２０の中心と連結軸２３の中心との距離を回転軸７の中心と旋回軸１０の中心との距離と等しくする。
【解決手段】 回転軸７に偏心して回転可能に旋回軸１０を支持し、ケーシング１に支持板１７を取り付け、支持板１７にスラスト方向の力を受ける軸受１９を介して回転可能に回転板２０を支持し、旋回軸１０に旋回板２２を取り付け、旋回板２２に連結軸２３を固定し、連結軸２３をスラスト方向の力を受ける軸受２１を介して回転板２０に対して回転可能に回転板２０に支持し、ケーシング１に固定スクロール２６を取り付け、旋回軸１０に旋回スクロール２７を取り付け、回転板２０の中心と連結軸２３の中心との距離を回転軸７の中心と旋回軸１０の中心との距離と等しくする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空気圧縮機、真空ポンプ、冷媒ガス圧縮機、酸素吸入機用圧縮機等として用いら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】
特許文献１には、モータの回転軸に旋回軸を偏心して回転可能に支持し、旋回軸に旋回スクロールを取り付け、旋回軸とケーシングとの間にオルダム継手を有する自転防止装置を設けたスクロール流体機械が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−１３８１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このようなスクロール流体機械においては、自転防止装置の剛性が低いから、旋回スクロールの偏心旋回の精度が低く、また自転防止装置に過大な力が作用し、自転防止装置が損傷することがある。
【０００５】
本発明は上述の課題を解決するためになされたもので、旋回スクロールの偏心旋回の精度が高く、また自転防止装置が損傷しにくいスクロール流体機械を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するため、本発明においては、ケーシングに固定されたステータと、上記ケーシングに回転可能に支持された回転軸と、上記回転軸に固定されたロータと、上記回転軸に偏心して回転可能に支持された旋回軸と、上記ケーシングに取り付けられた支持板と、上記支持板に回転可能に支持された回転板と、上記旋回軸に取り付けられた旋回板と、上記旋回板に固定されかつ上記回転板に対して回転可能に上記回転板に支持された連結軸と、上記ケーシングに取り付けられた固定スクロールと、上記旋回軸に取り付けられた旋回スクロールとを設け、上記回転板の中心と上記連結軸の中心との距離を上記回転軸の中心と上記旋回軸の中心との距離と等しくする。
【０００７】
この場合、上記回転板をスラスト方向の力を受ける第１の軸受を介して回転可能に上記支持板に支持し、上記連結軸をスラスト方向の力を受ける第２の軸受を介して回転可能に上記回転板に支持してもよい。
【０００８】
また、ケーシングに固定されたステータと、上記ケーシングに回転可能に支持された回転軸と、上記回転軸に固定されたロータと、上記回転軸に偏心して回転可能に支持された旋回軸と、上記ケーシングに取り付けられた支持板と、上記旋回軸に取り付けられた旋回板と、上記旋回板に回転可能に支持された回転板と、上記回転板に固定されかつ上記支持板に対して回転可能に上記支持板に支持された連結軸と、上記ケーシングに取り付けられた固定スクロールと、上記旋回軸に取り付けられた旋回スクロールとを設け、上記回転板の中心と上記連結軸の中心との距離を上記回転軸の中心と上記旋回軸の中心との距離と等しくする。
【０００９】
この場合、上記回転板をスラスト方向の力を受ける第３の軸受を介して回転可能に上記旋回板に支持し、上記連結軸をスラスト方向の力を受ける第４の軸受を介して回転可能に上記支持板に支持してもよい。
【００１０】
これらの場合、２枚の上記支持板の間に上記旋回板を位置させてもよい。
【００１１】
また、上記旋回板に回転可能に支持された回転板を有するスクロール流体機械において、ＬＭガイド式自転防止装置を設けてもよい。
【００１２】
これらの場合、上記旋回軸に錘板を取り付け、上記旋回軸の中心線と上記錘板の重心とを上記回転軸の中心線の両側に位置させてもよい。
【００１３】
この場合、上記錘板の上記回転軸に直角なモーメントベクトル、上記旋回スクロールの上記回転軸に直角なモーメントベクトルおよび上記旋回板の上記回転軸に直角なモーメントベクトルの和を零ベクトルとしてもよい。
【００１４】
これらの場合、上記旋回軸をスラスト方向の力を受けない軸受により回転可能に上記回転軸に支持してもよい。
【００１５】
これらの場合、弾性体からなる押え部材により上記旋回板の上記旋回軸の軸方向の移動を防止してもよい。
【００１６】
これらの場合、上記旋回軸を第１の分離旋回軸と第２の分離旋回軸とに分離し、上記第１の分離旋回軸に凹部を設け、第２の分離旋回軸を凸部を設け、上記凹部と上記凸部とを係合して上記第１の分離旋回軸と上記第２の分離旋回軸とを軸方向にのみ移動可能に連結し、上記第１、第２の分離旋回軸それぞれに上記旋回板を取り付け、上記第１、第２の分離旋回軸それぞれに上記旋回スクロールを取り付けてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るスクロール流体機械においては、自転防止装置の剛性が高いから、旋回スクロールの偏心旋回の精度が高く、また自転防止装置に過大な力が作用することがないから、自転防止装置が損傷しにくい。
【００１８】
また、回転板をスラスト方向の力を受ける第１の軸受を介して回転可能に支持板に支持し、連結軸をスラスト方向の力を受ける第２の軸受を介して回転可能に回転板に支持したときには、旋回スクロールが回転軸の中心線の方向に移動するのを防止することができる。
【００１９】
また、回転板をスラスト方向の力を受ける第３の軸受を介して回転可能に旋回板に支持し、連結軸をスラスト方向の力を受ける第４の軸受を介して回転可能に支持板に支持したときには、旋回スクロールが回転軸の中心線の方向に移動するのを防止することができる。
【００２０】
また、２枚の支持板の間に旋回板を位置させたときには、自転防止装置の剛性をさらに高くすることができるから、偏心旋回の精度をさらに高くすることができる。
【００２１】
また、ＬＭガイド式自転防止装置を設けたときには、確実に旋回軸の自転を防止することができる。
【００２２】
また、旋回軸に錘板を取り付け、旋回軸の中心線と錘板の重心とを回転軸の中心線の両側に位置させたときには、旋回板の振動を抑制することができるから、旋回スクロールの振動を抑制することができる。
【００２３】
また、錘板の回転軸に直角なモーメントベクトル、旋回スクロールの回転軸に直角なモーメントベクトルおよび旋回板の回転軸に直角なモーメントベクトルの和を零ベクトルとしたときには、旋回板の振動を確実に抑制することができるから、旋回スクロールの振動を確実に抑制することができる。
【００２４】
また、回転軸に旋回軸をスラスト方向の力を受けない軸受により回転可能に支持したときには、旋回軸に過大な力が作用するのを防止することができる。
【００２５】
また、弾性体からなる押え部材により旋回板の旋回軸の軸方向の移動を防止したときには、旋回板は旋回軸の軸方向に対して傾斜しうるので、旋回軸、旋回板に過大な力が作用するのを防止することができる。
【００２６】
また、旋回軸を第１の分離旋回軸と第２の分離旋回軸とに分離し、第１の分離旋回軸に凹部を設け、第２の分離旋回軸を凸部を設け、凹部と凸部とを係合して第１の分離旋回軸と第２の分離旋回軸とを軸方向にのみ移動可能に連結し、第１、第２の分離旋回軸それぞれに旋回板を取り付け、第１、第２の分離旋回軸それぞれに旋回スクロールを取り付けたときには、旋回軸に中心軸方向の過大な力が作用するのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１は本発明に係るスクロール流体機械を示す概略断面図、図２は図１に示したスクロール流体機械の一部を示す拡大断面図、図３は図２のＡ−Ａ断面図、図４は図２のＢ−Ｂ断面図である。図に示すように、ケーシング１にステータ２が固定され、ケーシング１に軸受支え３、４が固定され、軸受支え３、４に軸受５、６を介して回転軸７が回転可能に支持されている。すなわち、ケーシング１に回転軸７が回転可能に支持されている。また、回転軸７にロータ８が固定され、ステータ２、ロータ８等によりモータ９が構成されている。また、回転軸７にスラスト方向の力を受けない軸受１１、１２を介して旋回軸１０が回転可能に支持され、回転軸７の中心線と旋回軸１０の中心線とは偏っている。すなわち、旋回軸１０は回転軸７に偏心して回転可能に支持されている。また、旋回軸１０に軸受１４を介して錘板１３が回転可能に取り付けられ、錘板１３に係合穴１５が設けられ、回転軸７の一方端面にピン１６が取り付けられ、ピン１６は係合穴１５に挿入され、係合穴１５の内面とピン１６との間にはわずかな隙間が設けられており、錘板１３は回転軸７に対して回転軸７の中心線と旋回軸１０の中心線とを結ぶ線の方向に移動可能であって、ピン１６と係合穴１５とで回転軸７と錘板１３とを連結する連結手段が構成されている。そして、図４における回転軸７の中心線と旋回軸１０の中心線とを結ぶ線上に錘板１３の重心が位置しており、旋回軸１０の中心線と錘板１３の重心とは回転軸７の中心線の両側に位置している。そして、回転軸７の中心線から錘板１３の重心までの距離と錘板１３の重量との積を大きさとしかつ回転軸７の中心線から錘板１３の重心までの方向を方向とするベクトルを錘板１３の回転軸７に直角なモーメントベクトル、回転軸７の中心線から旋回スクロール２７（説明後述）の重心までの距離と旋回スクロール２７の重量との積を大きさとしかつ回転軸７の中心線から旋回スクロール２７の重心までの方向を方向とするベクトルを旋回スクロール２７の回転軸７に直角なモーメントベクトル、回転軸７の中心線から旋回板２２（説明後述）の重心までの距離と旋回板２２の重量との積を大きさとしかつ回転軸７の中心線から旋回板２２の重心までの方向を方向とするベクトルを旋回板２２の回転軸７に直角なモーメントベクトルとすると、錘板１３の回転軸７に直角なモーメントベクトル、旋回スクロール２７の回転軸７に直角なモーメントベクトルおよび旋回板２２の回転軸７に直角なモーメントベクトルの和は零ベクトルである。また、ケーシング１に２枚の支持板１７が取り付けられ、支持板１７に穴１８が設けられ、支持板１７の穴１８を旋回軸１０が貫通しており、支持板１７にスラスト方向の力を受ける第１の軸受１９を介して３枚の回転板２０が回転可能に支持されている。また、旋回軸１０に旋回板２２が取り付けられ、旋回板２２は２枚の支持板１７の間に位置しており、旋回軸１０の旋回板２２取付部には平面部２４が設けられ、弾性体からなる押え部材２５の雌ネジが旋回軸１０に設けられた雄ネジ部に螺合しており、押え部材２５は旋回板２２の図２紙面下方への移動を防止している。また、旋回板２２の両面にそれぞれ３本の連結軸２３が固定され、連結軸２３はスラスト方向の力を受ける第２の軸受２１を介して回転板２０に対して回転可能に回転板２０に支持されている。そして、回転板２０の中心と連結軸２３の中心との距離は回転軸７の中心と旋回軸１０の中心との距離と等しく、支持板１７、回転板２０、旋回板２２、連結軸２３等により旋回軸１０、旋回板２２の偏心旋回を許容しかつ旋回軸１０、旋回板２２の自転を防止する自転防止装置が構成されている。また、ケーシング１に固定スクロール２６が固定され、固定スクロール２６には渦巻状のラップが設けられている。また、旋回軸１０に旋回スクロール２７が取り付けられ、押え部材２５により旋回板２２は旋回スクロール２７の下部に押し付けられている。すなわち、弾性体からなる押え部材２５により旋回板２２の旋回軸１０の軸方向の移動を防止している。また、旋回スクロール２７には固定スクロール２６のラップと同一形状のラップが設けられ、旋回スクロール２７のラップと固定スクロール２６のラップとが重なり合っており、複数の圧縮室２８が形成され、固定スクロール２６に吸入管２９が接続され、固定スクロール２６に吐出管３０が接続され、吸入管２９、吐出管３０は圧縮室２８に連通しており、固定スクロール２６、旋回スクロール２７等により流体機械本体が構成されている。
【００２８】
図１〜図４に示したスクロール流体機械においては、モータ９のステータ２の巻線に通電すると、ロータ８、回転軸７が回転し、旋回軸１０、旋回板２２は回転軸７の中心線を中心として偏心旋回するが、自転防止装置が設けられているから、旋回軸１０、旋回板２２は自転しない。このため、旋回スクロール２７がケーシング１、固定スクロール２６に対して回転せずに偏心旋回するから、旋回スクロール２７と固定スクロール２６との間に形成された圧縮室２８が徐々に縮小する。したがって、空気等の被圧縮ガスは吸入管２９から吸引され、圧縮室２８で圧縮されて吐出管３０から吐出される。
【００２９】
このようなスクロール流体機械においては、自転防止装置として支持板１７、回転板２０、旋回板２２、連結軸２３を有するものを用いているから、自転防止装置の剛性が高いので、旋回スクロール２７の偏心旋回の精度が高く、また自転防止装置に過大な力が作用することがなく、自転防止装置が損傷しにくい。また、２枚の支持板１７の間に旋回板２２を位置させているから、自転防止装置の剛性をさらに高くすることができるので、偏心旋回の精度をさらに高くすることができる。また、回転板２０をスラスト方向の力を受ける軸受１９を介して回転可能に支持板１７に支持するとともに、連結軸２３をスラスト方向の力を受ける軸受２１を介して回転板２０に支持しているから、旋回スクロール２７が回転軸７の中心線の方向に移動するのを防止することができる。また、旋回軸１０をスラスト方向の力を受けない軸受１１、１２を介して回転軸７に回転可能に支持しているから、旋回軸１０に過大な力が作用するのを防止することができる。また、弾性体からなる押え部材２５により旋回板２２の旋回軸１０の軸方向の移動を防止しているから、旋回板２２は旋回軸１０の軸方向に対して傾斜しうるので、旋回軸１０、旋回板２２に過大な力が作用するのを防止することができる。また、旋回軸１０の中心線と錘板１３の重心とは回転軸７の中心線の両側に位置しているから、バランスをとることができるので、旋回軸１０、旋回スクロール２７の振動を抑制することができる。このため、回転軸７の回転数を大きくすることができるから、旋回スクロール２７を高速で駆動することができる。また、錘板１３の回転軸７に直角なモーメントベクトル、旋回スクロール２７の回転軸７に直角なモーメントベクトルおよび旋回板２２の回転軸７に直角なモーメントベクトルの和を零としているから、すなわち旋回スクロール２７の回転軸７に直角なモーメントベクトルおよび旋回板２２の回転軸７に直角なモーメントベクトルの和を和ベクトルとしたとき、錘板１３の回転軸７に直角なモーメントベクトルの大きさを和ベクトルの大きさと等しくしかつ錘板１３の回転軸７に直角なモーメントベクトルの方向を和ベクトルの方向と反対方向としているから、旋回板２２の振動を確実に抑制することができるので、旋回スクロール２７の振動を確実に抑制することができる。
【００３０】
図５は本発明に係る他のスクロール流体機械を示す概略断面図である。図に示すように、旋回軸１０が第１の分離旋回軸１０ａと第２の分離旋回軸１０ｂとに分離され、分離旋回軸１０ａに凹部３１が設けられ、分離旋回軸１０ｂに凸部３２が設けられ、凹部３１と凸部３２とが係合しており、分離旋回軸１０ａと分離旋回軸１０ｂとは回転方向には相対的移動は不能であり、軸方向には相対的に移動可能である。すなわち、分離旋回軸１０ａと分離旋回軸１０ｂとは軸方向にのみ移動可能に連結されている。また、分離旋回軸１０ａに錘板１３ａが取り付けられ、分離旋回軸１０ｂに錘板１３ｂが取り付けられ、錘板１３ａ、１３ｂ部の構成は図１等に示したスクロール流体機械の錘板１３部の構成と同様である。また、分離旋回軸１０ａに旋回板２２ａが取り付けられ、旋回板２２ａの両面にそれぞれ３本の連結軸２３ａが固定され、連結軸２３ａは軸受２１を介して回転板２０に対して回転可能に回転板２０に支持されている。そして、支持板１７、回転板２０、旋回板２２ａ、連結軸２３ａ等により分離旋回軸１０ａ、旋回板２２ａの偏心旋回を許容しかつ分離旋回軸１０ａ、旋回板２２ａの自転を防止する第１の自転防止装置が構成されている。また、分離旋回軸１０ｂに旋回板２２ｂが取り付けられ、旋回板２２ｂの両面にそれぞれ３本の連結軸２３ｂが固定され、連結軸２３ｂは軸受２１を介して回転板２０に対して回転可能に回転板２０に支持されている。そして、支持板１７、回転板２０、旋回板２２ｂ、連結軸２３ｂ等により分離旋回軸１０ｂ、旋回板２２ｂの偏心旋回を許容しかつ分離旋回軸１０ｂ、旋回板２２ｂの自転を防止する第２の自転防止装置が構成されている。また、ケーシング１に固定スクロール２６ａが固定され、分離旋回軸１０ａに旋回スクロール２７ａが取り付けられ、旋回スクロール２７ａのラップと固定スクロール２６ａのラップとが重なり合っており、複数の圧縮室２８ａが形成され、固定スクロール２６ａに吸入管２９ａが接続され、固定スクロール２６ａに吐出管３０ａが接続され、吸入管２９ａ、吐出管３０ａは圧縮室２８ａに連通しており、固定スクロール２６ａ、旋回スクロール２７ａ等により第１の流体機械本体が構成されている。また、ケーシング１に固定スクロール２６ｂが固定され、分離旋回軸１０ｂに旋回スクロール２７ｂが取り付けられ、旋回スクロール２７ｂのラップと固定スクロール２６ｂのラップとが重なり合っており、複数の圧縮室２８ｂが形成され、固定スクロール２６ｂに吸入管２９ｂが接続され、固定スクロール２６ｂに吐出管３０ｂが接続され、吸入管２９ｂ、吐出管３０ｂは圧縮室２８ｂに連通しており、固定スクロール２６ｂ、旋回スクロール２７ｂ等により第２の流体機械本体が構成されている。
【００３１】
図５に示したスクロール流体機械においては、モータ９のステータ２の巻線に通電すると、ロータ８、回転軸７が回転し、旋回軸１０、旋回板２２ａ、２２ｂは回転軸７の中心線を中心として偏心旋回するが、第１、第２の自転防止装置が設けられているから、旋回軸１０、旋回板２２ａ、２２ｂは自転しない。このため、旋回スクロール２７ａ、２７ｂがケーシング１、固定スクロール２６ａ、２６ｂに対して回転せずに偏心旋回するから、旋回スクロール２７ａ、２７ｂと固定スクロール２６ａ、２６ｂとの間に形成された圧縮室２８ａ、２８ｂが徐々に縮小する。したがって、空気等の被圧縮ガスは吸入管２９ａ、２９ｂから吸引され、圧縮室２８ａ、２８ｂで圧縮されて吐出管３０ａ、３０ｂから吐出される。
【００３２】
このようなスクロール流体機械においては、分離旋回軸１０ａと分離旋回軸１０ｂとは軸方向にのみ移動可能に連結されているから、旋回軸１０に中心軸方向の過大な力が作用するのを防止することができる。また、第１の自転防止装置および第１の流体機械本体とをセットとし、第２の自転防止装置および第２の流体機械本体とをセットとして、旋回軸１０に取り付ければ、容易にスクロール流体機械を製造することができる。
【００３３】
図６は本発明に係る他のスクロール流体機械の一部を示す断面図、図７は図６のＣ−Ｃ断面図、図８は図６のＤ−Ｄ断面図である。図に示すように、ケーシング１に２枚の支持板４１が取り付けられ、支持板４１に穴４２が設けられ、穴４２を旋回軸１０が貫通している。また、旋回軸１０に旋回板４４が取り付けられ、旋回板４４は２枚の支持板４１の間に位置しており、旋回板４４にスラスト方向の力を受ける第３の軸受４５を介して３枚の回転板４６が回転可能に支持され、回転板４６の両面に連結軸４７が固定され、連結軸４７はスラスト方向の力を受ける第４の軸受４３を介して支持板４１に対して回転可能に支持板４１に支持されている。そして、回転板４６の中心と連結軸４７の中心との距離は回転軸７の中心と旋回軸１０の中心との距離と等しく、支持板４１、旋回板４４、回転板４６、連結軸４７等により旋回軸１０、旋回板４４の偏心旋回を許容しかつ旋回軸１０、旋回板４４の自転を防止する自転防止装置が構成されている。
【００３４】
図６〜図８に示したスクロール流体機械においては、モータ９のステータ２の巻線に通電すると、ロータ８、回転軸７が回転し、旋回軸１０、旋回板４４は回転軸７の中心線を中心として偏心旋回するが、自転防止装置が設けられているから、旋回軸１０、旋回板４４は自転しない。このため、旋回スクロール２７がケーシング１、固定スクロール２６に対して回転せずに偏心旋回するから、旋回スクロール２７と固定スクロール２６との間に形成された圧縮室２８が徐々に縮小する。したがって、空気等の被圧縮ガスは吸入管２９から吸引され、圧縮室２８で圧縮されて吐出管３０から吐出される。
【００３５】
このようなスクロール流体機械においては、自転防止装置として支持板４１、旋回板４４、回転板４６、連結軸４７を有するものを用いているから、自転防止装置の剛性が高いので、旋回スクロール２７の偏心旋回の精度が高く、また自転防止装置に過大な力が作用することがなく、自転防止装置が損傷しにくい。また、２枚の支持板４１の間に旋回板４４を位置させているから、自転防止装置の剛性をさらに高くすることができるので、偏心旋回の精度をさらに高くすることができる。また、回転板４６をスラスト方向の力を受ける軸受４５を介して回転可能に旋回板４４に支持するとともに、連結軸４７をスラスト方向の力を受ける軸受４３を介して支持板４１に支持しているから、旋回スクロール２７が回転軸７の中心線の方向に移動するのを防止することができる。
【００３６】
図９は本発明に係る他のスクロール流体機械の一部を示す断面図、図１０は図９のＥ−Ｅ断面図、図１１は図９のＦ−Ｆ断面図である。図に示すように、ケーシング１に取付板６１が取り付けられ、取付板６１に穴６２が設けられ、穴６２を旋回スクロール２７の下部が貫通している。また、取付板６１に第１のＬＭブロック６３が取り付けられている。また、旋回軸１０に旋回板６４が取り付けられ、旋回板６４は取付板６１の図９紙面下方に位置しており、弾性体からなる押え部材２５により旋回板６４の旋回軸１０の軸方向の移動が防止されている。また、旋回板６４には第２のＬＭブロック６７が取り付けられ、第１のＬＭブロック６３の中心線と第２のＬＭブロック６７の中心線とは直角である。また、取付板６１と旋回板６４との間に移動リング６８が設けられ、移動リング６８に第１、第２のＬＭレール６９、７０が固定され、ＬＭレール６９の中心線とＬＭレール７０の中心線とは直角である。また、ＬＭブロック６３によりＬＭレール６９がボールを介して相対的に摺動可能に支持されており、ＬＭブロック６７によりＬＭレール７０がボールを介して相対的に摺動可能に支持されている。そして、取付板６１、旋回板６４、ＬＭブロック６３、６７、移動リング６８、ＬＭレール６９、７０により旋回軸１０、旋回板６４の偏心旋回を許容しかつ旋回軸１０、旋回板６４の自転を防止するＬＭガイド式自転防止装置が構成されている。また、ケーシング１に支持板７３が取り付けられ、支持板７３に穴７４が設けられ、穴７４を旋回軸１０が貫通している。また、旋回板６４にスラスト方向の力を受ける第３の軸受７２を介して３枚の回転板７１が回転可能に支持され、回転板７１の片面に連結軸７５が固定され、連結軸７５はスラスト方向の力を受ける第４の軸受７６を介して支持板７３に対して回転可能に支持板７３に支持されている。そして、回転板７１の中心と連結軸７５の中心との距離は回転軸７の中心と旋回軸１０の中心との距離と等しく、支持板７３、旋回板６４、回転板７１、連結軸７５等により旋回軸１０、旋回板６４の偏心旋回を許容しかつ旋回軸１０、旋回板６４の自転を防止する自転防止装置が構成されている。
【００３７】
図９〜図１１に示したスクロール流体機械においては、モータ９のステータ２の巻線に通電すると、ロータ８、回転軸７が回転し、旋回軸１０、旋回板６４は回転軸７の中心線を中心として偏心旋回するが、ＬＭガイド式自転防止装置、回転板７１を有する自転防止装置が設けられているから、旋回軸１０、旋回板６４は自転しない。このため、旋回スクロール２７がケーシング１、固定スクロール２６に対して回転せずに偏心旋回するから、旋回スクロール２７と固定スクロール２６との間に形成された圧縮室２８が徐々に縮小する。したがって、空気等の被圧縮ガスは吸入管２９から吸引され、圧縮室２８で圧縮されて吐出管３０から吐出される。
【００３８】
このようなスクロール流体機械においては、ＬＭガイド式自転防止装置を有するから、確実に旋回軸１０の自転を防止することができるので、確実に旋回スクロール２７の回転を防止することができる。
【００３９】
なお、上述実施の形態においては、２枚の支持板１７、４１を設けたが、１枚の支持板を設けてもよい。また、図５に示したスクロール流体機械において、第１、第２の自転防止装置として、図６〜図８に示したスクロール流体機械の自転防止装置、図９〜図１１に示したスクロール流体機械の自転防止装置を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係るスクロール流体機械を示す概略断面図である。
【図２】図１に示されたスクロール流体機械の一部を示す拡大断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】本発明に係る他のスクロール流体機械を示す断面図である。
【図６】本発明に係る他のスクロール流体機械の一部を示す断面図である。
【図７】図６のＣ−Ｃ断面図である。
【図８】図６のＤ−Ｄ断面図である。
【図９】本発明に係る他のスクロール流体機械の一部を示す断面図である。
【図１０】図９のＥ−Ｅ断面図である。
【図１１】図６のＦ−Ｆ断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１…ケーシング
２…ステータ
７…回転軸
８…ロータ
１０…旋回軸
１０ａ…分離旋回軸
１０ｂ…分離旋回軸
１１、１２…軸受
１３…錘板
１７…支持板
１９…第１の軸受
２０…回転板
２１…第２の軸受
２２…旋回板
２２ａ…旋回板
２２ｂ…旋回板
２３…連結軸
２３ａ…連結軸
２３ｂ…連結軸
２５…押え部材
２６…固定スクロール
２６ａ…固定スクロール
２６ｂ…固定スクロール
２７…旋回スクロール
２７ａ…旋回スクロール
２７ｂ…旋回スクロール
３１…凹部
３２…凸部
４１…支持板
４３…第４の軸受
４４…旋回板
４５…第３の軸受
４６…回転板
４７…連結軸
６１…取付板
６３…第１のＬＭブロック
６４…旋回板
６７…第２のＬＭブロック
６８…移動リング
６９…第１のＬＭレール
７０…第２のＬＭレール
７１…回転板
７２…第３の軸受
７３…支持板
７５…連結軸
７６…第４の軸受
【技術分野】
【０００１】
本発明は空気圧縮機、真空ポンプ、冷媒ガス圧縮機、酸素吸入機用圧縮機等として用いら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】
特許文献１には、モータの回転軸に旋回軸を偏心して回転可能に支持し、旋回軸に旋回スクロールを取り付け、旋回軸とケーシングとの間にオルダム継手を有する自転防止装置を設けたスクロール流体機械が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−１３８１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このようなスクロール流体機械においては、自転防止装置の剛性が低いから、旋回スクロールの偏心旋回の精度が低く、また自転防止装置に過大な力が作用し、自転防止装置が損傷することがある。
【０００５】
本発明は上述の課題を解決するためになされたもので、旋回スクロールの偏心旋回の精度が高く、また自転防止装置が損傷しにくいスクロール流体機械を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するため、本発明においては、ケーシングに固定されたステータと、上記ケーシングに回転可能に支持された回転軸と、上記回転軸に固定されたロータと、上記回転軸に偏心して回転可能に支持された旋回軸と、上記ケーシングに取り付けられた支持板と、上記支持板に回転可能に支持された回転板と、上記旋回軸に取り付けられた旋回板と、上記旋回板に固定されかつ上記回転板に対して回転可能に上記回転板に支持された連結軸と、上記ケーシングに取り付けられた固定スクロールと、上記旋回軸に取り付けられた旋回スクロールとを設け、上記回転板の中心と上記連結軸の中心との距離を上記回転軸の中心と上記旋回軸の中心との距離と等しくする。
【０００７】
この場合、上記回転板をスラスト方向の力を受ける第１の軸受を介して回転可能に上記支持板に支持し、上記連結軸をスラスト方向の力を受ける第２の軸受を介して回転可能に上記回転板に支持してもよい。
【０００８】
また、ケーシングに固定されたステータと、上記ケーシングに回転可能に支持された回転軸と、上記回転軸に固定されたロータと、上記回転軸に偏心して回転可能に支持された旋回軸と、上記ケーシングに取り付けられた支持板と、上記旋回軸に取り付けられた旋回板と、上記旋回板に回転可能に支持された回転板と、上記回転板に固定されかつ上記支持板に対して回転可能に上記支持板に支持された連結軸と、上記ケーシングに取り付けられた固定スクロールと、上記旋回軸に取り付けられた旋回スクロールとを設け、上記回転板の中心と上記連結軸の中心との距離を上記回転軸の中心と上記旋回軸の中心との距離と等しくする。
【０００９】
この場合、上記回転板をスラスト方向の力を受ける第３の軸受を介して回転可能に上記旋回板に支持し、上記連結軸をスラスト方向の力を受ける第４の軸受を介して回転可能に上記支持板に支持してもよい。
【００１０】
これらの場合、２枚の上記支持板の間に上記旋回板を位置させてもよい。
【００１１】
また、上記旋回板に回転可能に支持された回転板を有するスクロール流体機械において、ＬＭガイド式自転防止装置を設けてもよい。
【００１２】
これらの場合、上記旋回軸に錘板を取り付け、上記旋回軸の中心線と上記錘板の重心とを上記回転軸の中心線の両側に位置させてもよい。
【００１３】
この場合、上記錘板の上記回転軸に直角なモーメントベクトル、上記旋回スクロールの上記回転軸に直角なモーメントベクトルおよび上記旋回板の上記回転軸に直角なモーメントベクトルの和を零ベクトルとしてもよい。
【００１４】
これらの場合、上記旋回軸をスラスト方向の力を受けない軸受により回転可能に上記回転軸に支持してもよい。
【００１５】
これらの場合、弾性体からなる押え部材により上記旋回板の上記旋回軸の軸方向の移動を防止してもよい。
【００１６】
これらの場合、上記旋回軸を第１の分離旋回軸と第２の分離旋回軸とに分離し、上記第１の分離旋回軸に凹部を設け、第２の分離旋回軸を凸部を設け、上記凹部と上記凸部とを係合して上記第１の分離旋回軸と上記第２の分離旋回軸とを軸方向にのみ移動可能に連結し、上記第１、第２の分離旋回軸それぞれに上記旋回板を取り付け、上記第１、第２の分離旋回軸それぞれに上記旋回スクロールを取り付けてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るスクロール流体機械においては、自転防止装置の剛性が高いから、旋回スクロールの偏心旋回の精度が高く、また自転防止装置に過大な力が作用することがないから、自転防止装置が損傷しにくい。
【００１８】
また、回転板をスラスト方向の力を受ける第１の軸受を介して回転可能に支持板に支持し、連結軸をスラスト方向の力を受ける第２の軸受を介して回転可能に回転板に支持したときには、旋回スクロールが回転軸の中心線の方向に移動するのを防止することができる。
【００１９】
また、回転板をスラスト方向の力を受ける第３の軸受を介して回転可能に旋回板に支持し、連結軸をスラスト方向の力を受ける第４の軸受を介して回転可能に支持板に支持したときには、旋回スクロールが回転軸の中心線の方向に移動するのを防止することができる。
【００２０】
また、２枚の支持板の間に旋回板を位置させたときには、自転防止装置の剛性をさらに高くすることができるから、偏心旋回の精度をさらに高くすることができる。
【００２１】
また、ＬＭガイド式自転防止装置を設けたときには、確実に旋回軸の自転を防止することができる。
【００２２】
また、旋回軸に錘板を取り付け、旋回軸の中心線と錘板の重心とを回転軸の中心線の両側に位置させたときには、旋回板の振動を抑制することができるから、旋回スクロールの振動を抑制することができる。
【００２３】
また、錘板の回転軸に直角なモーメントベクトル、旋回スクロールの回転軸に直角なモーメントベクトルおよび旋回板の回転軸に直角なモーメントベクトルの和を零ベクトルとしたときには、旋回板の振動を確実に抑制することができるから、旋回スクロールの振動を確実に抑制することができる。
【００２４】
また、回転軸に旋回軸をスラスト方向の力を受けない軸受により回転可能に支持したときには、旋回軸に過大な力が作用するのを防止することができる。
【００２５】
また、弾性体からなる押え部材により旋回板の旋回軸の軸方向の移動を防止したときには、旋回板は旋回軸の軸方向に対して傾斜しうるので、旋回軸、旋回板に過大な力が作用するのを防止することができる。
【００２６】
また、旋回軸を第１の分離旋回軸と第２の分離旋回軸とに分離し、第１の分離旋回軸に凹部を設け、第２の分離旋回軸を凸部を設け、凹部と凸部とを係合して第１の分離旋回軸と第２の分離旋回軸とを軸方向にのみ移動可能に連結し、第１、第２の分離旋回軸それぞれに旋回板を取り付け、第１、第２の分離旋回軸それぞれに旋回スクロールを取り付けたときには、旋回軸に中心軸方向の過大な力が作用するのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１は本発明に係るスクロール流体機械を示す概略断面図、図２は図１に示したスクロール流体機械の一部を示す拡大断面図、図３は図２のＡ−Ａ断面図、図４は図２のＢ−Ｂ断面図である。図に示すように、ケーシング１にステータ２が固定され、ケーシング１に軸受支え３、４が固定され、軸受支え３、４に軸受５、６を介して回転軸７が回転可能に支持されている。すなわち、ケーシング１に回転軸７が回転可能に支持されている。また、回転軸７にロータ８が固定され、ステータ２、ロータ８等によりモータ９が構成されている。また、回転軸７にスラスト方向の力を受けない軸受１１、１２を介して旋回軸１０が回転可能に支持され、回転軸７の中心線と旋回軸１０の中心線とは偏っている。すなわち、旋回軸１０は回転軸７に偏心して回転可能に支持されている。また、旋回軸１０に軸受１４を介して錘板１３が回転可能に取り付けられ、錘板１３に係合穴１５が設けられ、回転軸７の一方端面にピン１６が取り付けられ、ピン１６は係合穴１５に挿入され、係合穴１５の内面とピン１６との間にはわずかな隙間が設けられており、錘板１３は回転軸７に対して回転軸７の中心線と旋回軸１０の中心線とを結ぶ線の方向に移動可能であって、ピン１６と係合穴１５とで回転軸７と錘板１３とを連結する連結手段が構成されている。そして、図４における回転軸７の中心線と旋回軸１０の中心線とを結ぶ線上に錘板１３の重心が位置しており、旋回軸１０の中心線と錘板１３の重心とは回転軸７の中心線の両側に位置している。そして、回転軸７の中心線から錘板１３の重心までの距離と錘板１３の重量との積を大きさとしかつ回転軸７の中心線から錘板１３の重心までの方向を方向とするベクトルを錘板１３の回転軸７に直角なモーメントベクトル、回転軸７の中心線から旋回スクロール２７（説明後述）の重心までの距離と旋回スクロール２７の重量との積を大きさとしかつ回転軸７の中心線から旋回スクロール２７の重心までの方向を方向とするベクトルを旋回スクロール２７の回転軸７に直角なモーメントベクトル、回転軸７の中心線から旋回板２２（説明後述）の重心までの距離と旋回板２２の重量との積を大きさとしかつ回転軸７の中心線から旋回板２２の重心までの方向を方向とするベクトルを旋回板２２の回転軸７に直角なモーメントベクトルとすると、錘板１３の回転軸７に直角なモーメントベクトル、旋回スクロール２７の回転軸７に直角なモーメントベクトルおよび旋回板２２の回転軸７に直角なモーメントベクトルの和は零ベクトルである。また、ケーシング１に２枚の支持板１７が取り付けられ、支持板１７に穴１８が設けられ、支持板１７の穴１８を旋回軸１０が貫通しており、支持板１７にスラスト方向の力を受ける第１の軸受１９を介して３枚の回転板２０が回転可能に支持されている。また、旋回軸１０に旋回板２２が取り付けられ、旋回板２２は２枚の支持板１７の間に位置しており、旋回軸１０の旋回板２２取付部には平面部２４が設けられ、弾性体からなる押え部材２５の雌ネジが旋回軸１０に設けられた雄ネジ部に螺合しており、押え部材２５は旋回板２２の図２紙面下方への移動を防止している。また、旋回板２２の両面にそれぞれ３本の連結軸２３が固定され、連結軸２３はスラスト方向の力を受ける第２の軸受２１を介して回転板２０に対して回転可能に回転板２０に支持されている。そして、回転板２０の中心と連結軸２３の中心との距離は回転軸７の中心と旋回軸１０の中心との距離と等しく、支持板１７、回転板２０、旋回板２２、連結軸２３等により旋回軸１０、旋回板２２の偏心旋回を許容しかつ旋回軸１０、旋回板２２の自転を防止する自転防止装置が構成されている。また、ケーシング１に固定スクロール２６が固定され、固定スクロール２６には渦巻状のラップが設けられている。また、旋回軸１０に旋回スクロール２７が取り付けられ、押え部材２５により旋回板２２は旋回スクロール２７の下部に押し付けられている。すなわち、弾性体からなる押え部材２５により旋回板２２の旋回軸１０の軸方向の移動を防止している。また、旋回スクロール２７には固定スクロール２６のラップと同一形状のラップが設けられ、旋回スクロール２７のラップと固定スクロール２６のラップとが重なり合っており、複数の圧縮室２８が形成され、固定スクロール２６に吸入管２９が接続され、固定スクロール２６に吐出管３０が接続され、吸入管２９、吐出管３０は圧縮室２８に連通しており、固定スクロール２６、旋回スクロール２７等により流体機械本体が構成されている。
【００２８】
図１〜図４に示したスクロール流体機械においては、モータ９のステータ２の巻線に通電すると、ロータ８、回転軸７が回転し、旋回軸１０、旋回板２２は回転軸７の中心線を中心として偏心旋回するが、自転防止装置が設けられているから、旋回軸１０、旋回板２２は自転しない。このため、旋回スクロール２７がケーシング１、固定スクロール２６に対して回転せずに偏心旋回するから、旋回スクロール２７と固定スクロール２６との間に形成された圧縮室２８が徐々に縮小する。したがって、空気等の被圧縮ガスは吸入管２９から吸引され、圧縮室２８で圧縮されて吐出管３０から吐出される。
【００２９】
このようなスクロール流体機械においては、自転防止装置として支持板１７、回転板２０、旋回板２２、連結軸２３を有するものを用いているから、自転防止装置の剛性が高いので、旋回スクロール２７の偏心旋回の精度が高く、また自転防止装置に過大な力が作用することがなく、自転防止装置が損傷しにくい。また、２枚の支持板１７の間に旋回板２２を位置させているから、自転防止装置の剛性をさらに高くすることができるので、偏心旋回の精度をさらに高くすることができる。また、回転板２０をスラスト方向の力を受ける軸受１９を介して回転可能に支持板１７に支持するとともに、連結軸２３をスラスト方向の力を受ける軸受２１を介して回転板２０に支持しているから、旋回スクロール２７が回転軸７の中心線の方向に移動するのを防止することができる。また、旋回軸１０をスラスト方向の力を受けない軸受１１、１２を介して回転軸７に回転可能に支持しているから、旋回軸１０に過大な力が作用するのを防止することができる。また、弾性体からなる押え部材２５により旋回板２２の旋回軸１０の軸方向の移動を防止しているから、旋回板２２は旋回軸１０の軸方向に対して傾斜しうるので、旋回軸１０、旋回板２２に過大な力が作用するのを防止することができる。また、旋回軸１０の中心線と錘板１３の重心とは回転軸７の中心線の両側に位置しているから、バランスをとることができるので、旋回軸１０、旋回スクロール２７の振動を抑制することができる。このため、回転軸７の回転数を大きくすることができるから、旋回スクロール２７を高速で駆動することができる。また、錘板１３の回転軸７に直角なモーメントベクトル、旋回スクロール２７の回転軸７に直角なモーメントベクトルおよび旋回板２２の回転軸７に直角なモーメントベクトルの和を零としているから、すなわち旋回スクロール２７の回転軸７に直角なモーメントベクトルおよび旋回板２２の回転軸７に直角なモーメントベクトルの和を和ベクトルとしたとき、錘板１３の回転軸７に直角なモーメントベクトルの大きさを和ベクトルの大きさと等しくしかつ錘板１３の回転軸７に直角なモーメントベクトルの方向を和ベクトルの方向と反対方向としているから、旋回板２２の振動を確実に抑制することができるので、旋回スクロール２７の振動を確実に抑制することができる。
【００３０】
図５は本発明に係る他のスクロール流体機械を示す概略断面図である。図に示すように、旋回軸１０が第１の分離旋回軸１０ａと第２の分離旋回軸１０ｂとに分離され、分離旋回軸１０ａに凹部３１が設けられ、分離旋回軸１０ｂに凸部３２が設けられ、凹部３１と凸部３２とが係合しており、分離旋回軸１０ａと分離旋回軸１０ｂとは回転方向には相対的移動は不能であり、軸方向には相対的に移動可能である。すなわち、分離旋回軸１０ａと分離旋回軸１０ｂとは軸方向にのみ移動可能に連結されている。また、分離旋回軸１０ａに錘板１３ａが取り付けられ、分離旋回軸１０ｂに錘板１３ｂが取り付けられ、錘板１３ａ、１３ｂ部の構成は図１等に示したスクロール流体機械の錘板１３部の構成と同様である。また、分離旋回軸１０ａに旋回板２２ａが取り付けられ、旋回板２２ａの両面にそれぞれ３本の連結軸２３ａが固定され、連結軸２３ａは軸受２１を介して回転板２０に対して回転可能に回転板２０に支持されている。そして、支持板１７、回転板２０、旋回板２２ａ、連結軸２３ａ等により分離旋回軸１０ａ、旋回板２２ａの偏心旋回を許容しかつ分離旋回軸１０ａ、旋回板２２ａの自転を防止する第１の自転防止装置が構成されている。また、分離旋回軸１０ｂに旋回板２２ｂが取り付けられ、旋回板２２ｂの両面にそれぞれ３本の連結軸２３ｂが固定され、連結軸２３ｂは軸受２１を介して回転板２０に対して回転可能に回転板２０に支持されている。そして、支持板１７、回転板２０、旋回板２２ｂ、連結軸２３ｂ等により分離旋回軸１０ｂ、旋回板２２ｂの偏心旋回を許容しかつ分離旋回軸１０ｂ、旋回板２２ｂの自転を防止する第２の自転防止装置が構成されている。また、ケーシング１に固定スクロール２６ａが固定され、分離旋回軸１０ａに旋回スクロール２７ａが取り付けられ、旋回スクロール２７ａのラップと固定スクロール２６ａのラップとが重なり合っており、複数の圧縮室２８ａが形成され、固定スクロール２６ａに吸入管２９ａが接続され、固定スクロール２６ａに吐出管３０ａが接続され、吸入管２９ａ、吐出管３０ａは圧縮室２８ａに連通しており、固定スクロール２６ａ、旋回スクロール２７ａ等により第１の流体機械本体が構成されている。また、ケーシング１に固定スクロール２６ｂが固定され、分離旋回軸１０ｂに旋回スクロール２７ｂが取り付けられ、旋回スクロール２７ｂのラップと固定スクロール２６ｂのラップとが重なり合っており、複数の圧縮室２８ｂが形成され、固定スクロール２６ｂに吸入管２９ｂが接続され、固定スクロール２６ｂに吐出管３０ｂが接続され、吸入管２９ｂ、吐出管３０ｂは圧縮室２８ｂに連通しており、固定スクロール２６ｂ、旋回スクロール２７ｂ等により第２の流体機械本体が構成されている。
【００３１】
図５に示したスクロール流体機械においては、モータ９のステータ２の巻線に通電すると、ロータ８、回転軸７が回転し、旋回軸１０、旋回板２２ａ、２２ｂは回転軸７の中心線を中心として偏心旋回するが、第１、第２の自転防止装置が設けられているから、旋回軸１０、旋回板２２ａ、２２ｂは自転しない。このため、旋回スクロール２７ａ、２７ｂがケーシング１、固定スクロール２６ａ、２６ｂに対して回転せずに偏心旋回するから、旋回スクロール２７ａ、２７ｂと固定スクロール２６ａ、２６ｂとの間に形成された圧縮室２８ａ、２８ｂが徐々に縮小する。したがって、空気等の被圧縮ガスは吸入管２９ａ、２９ｂから吸引され、圧縮室２８ａ、２８ｂで圧縮されて吐出管３０ａ、３０ｂから吐出される。
【００３２】
このようなスクロール流体機械においては、分離旋回軸１０ａと分離旋回軸１０ｂとは軸方向にのみ移動可能に連結されているから、旋回軸１０に中心軸方向の過大な力が作用するのを防止することができる。また、第１の自転防止装置および第１の流体機械本体とをセットとし、第２の自転防止装置および第２の流体機械本体とをセットとして、旋回軸１０に取り付ければ、容易にスクロール流体機械を製造することができる。
【００３３】
図６は本発明に係る他のスクロール流体機械の一部を示す断面図、図７は図６のＣ−Ｃ断面図、図８は図６のＤ−Ｄ断面図である。図に示すように、ケーシング１に２枚の支持板４１が取り付けられ、支持板４１に穴４２が設けられ、穴４２を旋回軸１０が貫通している。また、旋回軸１０に旋回板４４が取り付けられ、旋回板４４は２枚の支持板４１の間に位置しており、旋回板４４にスラスト方向の力を受ける第３の軸受４５を介して３枚の回転板４６が回転可能に支持され、回転板４６の両面に連結軸４７が固定され、連結軸４７はスラスト方向の力を受ける第４の軸受４３を介して支持板４１に対して回転可能に支持板４１に支持されている。そして、回転板４６の中心と連結軸４７の中心との距離は回転軸７の中心と旋回軸１０の中心との距離と等しく、支持板４１、旋回板４４、回転板４６、連結軸４７等により旋回軸１０、旋回板４４の偏心旋回を許容しかつ旋回軸１０、旋回板４４の自転を防止する自転防止装置が構成されている。
【００３４】
図６〜図８に示したスクロール流体機械においては、モータ９のステータ２の巻線に通電すると、ロータ８、回転軸７が回転し、旋回軸１０、旋回板４４は回転軸７の中心線を中心として偏心旋回するが、自転防止装置が設けられているから、旋回軸１０、旋回板４４は自転しない。このため、旋回スクロール２７がケーシング１、固定スクロール２６に対して回転せずに偏心旋回するから、旋回スクロール２７と固定スクロール２６との間に形成された圧縮室２８が徐々に縮小する。したがって、空気等の被圧縮ガスは吸入管２９から吸引され、圧縮室２８で圧縮されて吐出管３０から吐出される。
【００３５】
このようなスクロール流体機械においては、自転防止装置として支持板４１、旋回板４４、回転板４６、連結軸４７を有するものを用いているから、自転防止装置の剛性が高いので、旋回スクロール２７の偏心旋回の精度が高く、また自転防止装置に過大な力が作用することがなく、自転防止装置が損傷しにくい。また、２枚の支持板４１の間に旋回板４４を位置させているから、自転防止装置の剛性をさらに高くすることができるので、偏心旋回の精度をさらに高くすることができる。また、回転板４６をスラスト方向の力を受ける軸受４５を介して回転可能に旋回板４４に支持するとともに、連結軸４７をスラスト方向の力を受ける軸受４３を介して支持板４１に支持しているから、旋回スクロール２７が回転軸７の中心線の方向に移動するのを防止することができる。
【００３６】
図９は本発明に係る他のスクロール流体機械の一部を示す断面図、図１０は図９のＥ−Ｅ断面図、図１１は図９のＦ−Ｆ断面図である。図に示すように、ケーシング１に取付板６１が取り付けられ、取付板６１に穴６２が設けられ、穴６２を旋回スクロール２７の下部が貫通している。また、取付板６１に第１のＬＭブロック６３が取り付けられている。また、旋回軸１０に旋回板６４が取り付けられ、旋回板６４は取付板６１の図９紙面下方に位置しており、弾性体からなる押え部材２５により旋回板６４の旋回軸１０の軸方向の移動が防止されている。また、旋回板６４には第２のＬＭブロック６７が取り付けられ、第１のＬＭブロック６３の中心線と第２のＬＭブロック６７の中心線とは直角である。また、取付板６１と旋回板６４との間に移動リング６８が設けられ、移動リング６８に第１、第２のＬＭレール６９、７０が固定され、ＬＭレール６９の中心線とＬＭレール７０の中心線とは直角である。また、ＬＭブロック６３によりＬＭレール６９がボールを介して相対的に摺動可能に支持されており、ＬＭブロック６７によりＬＭレール７０がボールを介して相対的に摺動可能に支持されている。そして、取付板６１、旋回板６４、ＬＭブロック６３、６７、移動リング６８、ＬＭレール６９、７０により旋回軸１０、旋回板６４の偏心旋回を許容しかつ旋回軸１０、旋回板６４の自転を防止するＬＭガイド式自転防止装置が構成されている。また、ケーシング１に支持板７３が取り付けられ、支持板７３に穴７４が設けられ、穴７４を旋回軸１０が貫通している。また、旋回板６４にスラスト方向の力を受ける第３の軸受７２を介して３枚の回転板７１が回転可能に支持され、回転板７１の片面に連結軸７５が固定され、連結軸７５はスラスト方向の力を受ける第４の軸受７６を介して支持板７３に対して回転可能に支持板７３に支持されている。そして、回転板７１の中心と連結軸７５の中心との距離は回転軸７の中心と旋回軸１０の中心との距離と等しく、支持板７３、旋回板６４、回転板７１、連結軸７５等により旋回軸１０、旋回板６４の偏心旋回を許容しかつ旋回軸１０、旋回板６４の自転を防止する自転防止装置が構成されている。
【００３７】
図９〜図１１に示したスクロール流体機械においては、モータ９のステータ２の巻線に通電すると、ロータ８、回転軸７が回転し、旋回軸１０、旋回板６４は回転軸７の中心線を中心として偏心旋回するが、ＬＭガイド式自転防止装置、回転板７１を有する自転防止装置が設けられているから、旋回軸１０、旋回板６４は自転しない。このため、旋回スクロール２７がケーシング１、固定スクロール２６に対して回転せずに偏心旋回するから、旋回スクロール２７と固定スクロール２６との間に形成された圧縮室２８が徐々に縮小する。したがって、空気等の被圧縮ガスは吸入管２９から吸引され、圧縮室２８で圧縮されて吐出管３０から吐出される。
【００３８】
このようなスクロール流体機械においては、ＬＭガイド式自転防止装置を有するから、確実に旋回軸１０の自転を防止することができるので、確実に旋回スクロール２７の回転を防止することができる。
【００３９】
なお、上述実施の形態においては、２枚の支持板１７、４１を設けたが、１枚の支持板を設けてもよい。また、図５に示したスクロール流体機械において、第１、第２の自転防止装置として、図６〜図８に示したスクロール流体機械の自転防止装置、図９〜図１１に示したスクロール流体機械の自転防止装置を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係るスクロール流体機械を示す概略断面図である。
【図２】図１に示されたスクロール流体機械の一部を示す拡大断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】本発明に係る他のスクロール流体機械を示す断面図である。
【図６】本発明に係る他のスクロール流体機械の一部を示す断面図である。
【図７】図６のＣ−Ｃ断面図である。
【図８】図６のＤ−Ｄ断面図である。
【図９】本発明に係る他のスクロール流体機械の一部を示す断面図である。
【図１０】図９のＥ−Ｅ断面図である。
【図１１】図６のＦ−Ｆ断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１…ケーシング
２…ステータ
７…回転軸
８…ロータ
１０…旋回軸
１０ａ…分離旋回軸
１０ｂ…分離旋回軸
１１、１２…軸受
１３…錘板
１７…支持板
１９…第１の軸受
２０…回転板
２１…第２の軸受
２２…旋回板
２２ａ…旋回板
２２ｂ…旋回板
２３…連結軸
２３ａ…連結軸
２３ｂ…連結軸
２５…押え部材
２６…固定スクロール
２６ａ…固定スクロール
２６ｂ…固定スクロール
２７…旋回スクロール
２７ａ…旋回スクロール
２７ｂ…旋回スクロール
３１…凹部
３２…凸部
４１…支持板
４３…第４の軸受
４４…旋回板
４５…第３の軸受
４６…回転板
４７…連結軸
６１…取付板
６３…第１のＬＭブロック
６４…旋回板
６７…第２のＬＭブロック
６８…移動リング
６９…第１のＬＭレール
７０…第２のＬＭレール
７１…回転板
７２…第３の軸受
７３…支持板
７５…連結軸
７６…第４の軸受
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングに固定されたステータと、上記ケーシングに回転可能に支持された回転軸と、上記回転軸に固定されたロータと、上記回転軸に偏心して回転可能に支持された旋回軸と、上記ケーシングに取り付けられた支持板と、上記支持板に回転可能に支持された回転板と、上記旋回軸に取り付けられた旋回板と、上記旋回板に固定されかつ上記回転板に対して回転可能に上記回転板に支持された連結軸と、上記ケーシングに取り付けられた固定スクロールと、上記旋回軸に取り付けられた旋回スクロールとを具備し、上記回転板の中心と上記連結軸の中心との距離を上記回転軸の中心と上記旋回軸の中心との距離と等しくしたことを特徴とするスクロール流体機械。
【請求項２】
上記回転板をスラスト方向の力を受ける第１の軸受を介して回転可能に上記支持板に支持し、上記連結軸をスラスト方向の力を受ける第２の軸受を介して回転可能に上記回転板に支持した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】
ケーシングに固定されたステータと、上記ケーシングに回転可能に支持された回転軸と、上記回転軸に固定されたロータと、上記回転軸に偏心して回転可能に支持された旋回軸と、上記ケーシングに取り付けられた支持板と、上記旋回軸に取り付けられた旋回板と、上記旋回板に回転可能に支持された回転板と、上記回転板に固定されかつ上記支持板に対して回転可能に上記支持板に支持された連結軸と、上記ケーシングに取り付けられた固定スクロールと、上記旋回軸に取り付けられた旋回スクロールとを具備し、上記回転板の中心と上記連結軸の中心との距離を上記回転軸の中心と上記旋回軸の中心との距離と等しくしたことを特徴とするスクロール流体機械。
【請求項４】
上記回転板をスラスト方向の力を受ける第３の軸受を介して回転可能に上記旋回板に支持し、上記連結軸をスラスト方向の力を受ける第４の軸受を介して回転可能に上記支持板に支持したことを特徴とする請求項３に記載のスクロール流体機械。
【請求項５】
２枚の上記支持板の間に上記旋回板を位置させたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のスクロール流体機械。
【請求項６】
ＬＭガイド式自転防止装置を有することを特徴とする請求項３または４に記載のスクロール流体機械。
【請求項７】
上記旋回軸に錘板を取り付け、上記旋回軸の中心線と上記錘板の重心とを上記回転軸の中心線の両側に位置させたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のスクロール流体機械。
【請求項８】
上記錘板の上記回転軸に直角なモーメントベクトル、上記旋回スクロールの上記回転軸に直角なモーメントベクトルおよび上記旋回板の上記回転軸に直角なモーメントベクトルの和が零ベクトルであることを特徴とする請求項７に記載のスクロール流体機械。
【請求項９】
上記旋回軸をスラスト方向の力を受けない軸受により回転可能に上記回転軸に支持したことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載のスクロール流体機械。
【請求項１０】
弾性体からなる押え部材により上記旋回板の上記旋回軸の軸方向の移動を防止したことを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載のスクロール流体機械。
【請求項１１】
上記旋回軸を第１の分離旋回軸と第２の分離旋回軸とに分離し、上記第１の分離旋回軸に凹部を設け、第２の分離旋回軸を凸部を設け、上記凹部と上記凸部とを係合して上記第１の分離旋回軸と上記第２の分離旋回軸とを軸方向にのみ移動可能に連結し、上記第１、第２の分離旋回軸それぞれに上記旋回板を取り付け、上記第１、第２の分離旋回軸それぞれに上記旋回スクロールを取り付けたことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載のスクロール流体機械。
【請求項１】
ケーシングに固定されたステータと、上記ケーシングに回転可能に支持された回転軸と、上記回転軸に固定されたロータと、上記回転軸に偏心して回転可能に支持された旋回軸と、上記ケーシングに取り付けられた支持板と、上記支持板に回転可能に支持された回転板と、上記旋回軸に取り付けられた旋回板と、上記旋回板に固定されかつ上記回転板に対して回転可能に上記回転板に支持された連結軸と、上記ケーシングに取り付けられた固定スクロールと、上記旋回軸に取り付けられた旋回スクロールとを具備し、上記回転板の中心と上記連結軸の中心との距離を上記回転軸の中心と上記旋回軸の中心との距離と等しくしたことを特徴とするスクロール流体機械。
【請求項２】
上記回転板をスラスト方向の力を受ける第１の軸受を介して回転可能に上記支持板に支持し、上記連結軸をスラスト方向の力を受ける第２の軸受を介して回転可能に上記回転板に支持した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】
ケーシングに固定されたステータと、上記ケーシングに回転可能に支持された回転軸と、上記回転軸に固定されたロータと、上記回転軸に偏心して回転可能に支持された旋回軸と、上記ケーシングに取り付けられた支持板と、上記旋回軸に取り付けられた旋回板と、上記旋回板に回転可能に支持された回転板と、上記回転板に固定されかつ上記支持板に対して回転可能に上記支持板に支持された連結軸と、上記ケーシングに取り付けられた固定スクロールと、上記旋回軸に取り付けられた旋回スクロールとを具備し、上記回転板の中心と上記連結軸の中心との距離を上記回転軸の中心と上記旋回軸の中心との距離と等しくしたことを特徴とするスクロール流体機械。
【請求項４】
上記回転板をスラスト方向の力を受ける第３の軸受を介して回転可能に上記旋回板に支持し、上記連結軸をスラスト方向の力を受ける第４の軸受を介して回転可能に上記支持板に支持したことを特徴とする請求項３に記載のスクロール流体機械。
【請求項５】
２枚の上記支持板の間に上記旋回板を位置させたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のスクロール流体機械。
【請求項６】
ＬＭガイド式自転防止装置を有することを特徴とする請求項３または４に記載のスクロール流体機械。
【請求項７】
上記旋回軸に錘板を取り付け、上記旋回軸の中心線と上記錘板の重心とを上記回転軸の中心線の両側に位置させたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のスクロール流体機械。
【請求項８】
上記錘板の上記回転軸に直角なモーメントベクトル、上記旋回スクロールの上記回転軸に直角なモーメントベクトルおよび上記旋回板の上記回転軸に直角なモーメントベクトルの和が零ベクトルであることを特徴とする請求項７に記載のスクロール流体機械。
【請求項９】
上記旋回軸をスラスト方向の力を受けない軸受により回転可能に上記回転軸に支持したことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載のスクロール流体機械。
【請求項１０】
弾性体からなる押え部材により上記旋回板の上記旋回軸の軸方向の移動を防止したことを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載のスクロール流体機械。
【請求項１１】
上記旋回軸を第１の分離旋回軸と第２の分離旋回軸とに分離し、上記第１の分離旋回軸に凹部を設け、第２の分離旋回軸を凸部を設け、上記凹部と上記凸部とを係合して上記第１の分離旋回軸と上記第２の分離旋回軸とを軸方向にのみ移動可能に連結し、上記第１、第２の分離旋回軸それぞれに上記旋回板を取り付け、上記第１、第２の分離旋回軸それぞれに上記旋回スクロールを取り付けたことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載のスクロール流体機械。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−１００５９９（Ｐ２００７−１００５９９Ａ）
【公開日】平成１９年４月１９日（２００７．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２９１９１２（Ｐ２００５−２９１９１２）
【出願日】平成１７年１０月５日（２００５．１０．５）
【出願人】（５００２１９５７１）株式会社エーアンドエー研究所 (18)
【出願人】（３９９１３４０５８）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月１９日（２００７．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月５日（２００５．１０．５）
【出願人】（５００２１９５７１）株式会社エーアンドエー研究所 (18)
【出願人】（３９９１３４０５８）
【Ｆターム（参考）】
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