JP2002257064A

JP2002257064A - スクロール式流体機械

Info

Publication number: JP2002257064A
Application number: JP2001054978A
Authority: JP
Inventors: Masafumi Kaai; 雅史河相
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2001-02-28
Publication date: 2002-09-11

Abstract

(57)【要約】【課題】偏心軸受を常時潤滑状態に保ち、その耐久
性、寿命等を高める。【解決手段】回転軸１２の両端を偏心軸受２６Ａ，２
６Ｂの外側軸受部２７Ａ，２７Ｂによって支持すると共
に、旋回軸１５の両端を偏心軸受２６Ａ，２６Ｂの内側
軸受部３１Ａ，３１Ｂによって支持する。そして、電動
機９を作動して回転軸１２を回転することにより、旋回
軸１５と一体となった旋回スクロール２１Ａ，２１Ｂを
旋回させる。また、回転軸１２と旋回軸１５との間には
潤滑油収容空間３７を設け、この潤滑油収容空間３７を
連通路３６Ａ，３６Ｂを通じて偏心軸受２６Ａ，２６Ｂ
の内側軸受部３１Ａ，３１Ｂと連通させることにより、
潤滑油収容空間３７内の潤滑油を内側軸受部３１Ａ，３
１Ｂに供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば空気圧縮機
等として好適に用いられるスクロール式流体機械に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】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、前記ケーシングに
回転可能に設けられた駆動軸と、前記ケーシング内で該
駆動軸の先端側に旋回可能に設けられ、鏡板に前記固定
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を備えて
いる。

【０００３】この種の従来技術によるスクロール式流体
機械は、外部から駆動軸を回転駆動し、旋回スクロール
を固定スクロールに対して一定の偏心寸法をもって旋回
運動させることにより、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。

【０００４】また、他の従来技術によるスクロール式流
体機械として、圧縮空気量を増やすために、下記の如く
構成されたものが知られている（例えば特開２０００−
１３０３６５号公報等）。

【０００５】即ち、この従来技術によるスクロール式流
体機械は、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
は、電動機を配設している。また、ケーシング内には、
両端側が偏心軸受の外側軸受部に支持された回転軸と、
該回転軸の内周側に遊嵌されて両端側が偏心軸受の内側
軸受部により支持された旋回軸とを設け、該旋回軸の両
端側には第１，第２の固定スクロールとそれぞれ対向し
て第１，第２の旋回スクロールを固定的に設ける構成と
している。

【０００６】この種の従来技術によるスクロール式流体
機械は、電動機を作動してロータを回転すると、この回
転によって回転軸は偏心軸受の外側軸受部に支持された
状態で回転運動を行うと共に、旋回軸は偏心軸受の内側
軸受部に支持された支持された状態で旋回運動を行い、
これにより第１，第２の旋回スクロールを同時に旋回さ
せ、全体の圧縮空気量を増やすようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】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は、旋回スクロール
が一体となった旋回軸をケーシングの軸線に対して偏心
した偏心軸線上に配置し、この状態で旋回軸を偏心軸受
の内側軸受部を介して旋回運動させる構成としている。

【０００８】このため、運転時に偏心軸受の内側軸受部
には、旋回軸が偏心軸線を中心として回転するときの遠
心力による荷重と、旋回軸がケーシングの軸線を中心と
して公転するときの偏荷重とが一緒に作用する。

【０００９】そして、特に高速運転を行うときには、こ
れら２つの荷重が多大な負荷となって偏心軸受の内側軸
受部に作用し、内側軸受部内に封入したグリースが早期
に劣化してしまい、内側軸受部の耐久性、寿命が低下す
るという問題がある。

【００１０】また、この偏心軸受の内側軸受部には、そ
の内部にグリースを密封するためのシール部材が装着さ
れている。しかし、前述のように高速で運転を行うと、
これに伴ってシール部材の摺動速度も増大するため、シ
ール部材が摩耗してそのシール性能が低下するという問
題が生じる。

【００１１】そこで、偏心軸受にはシール部材が摺動す
ることのない非接触型のシール構造を採用する方法も考
えられるが、この場合には内側軸受部からのグリースの
漏れが多少増えるため、グリースによる内側軸受部の潤
滑性を長期に亘って維持することが難しいという問題が
ある。

【００１２】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、旋回軸を支持する偏心
軸受を常時潤滑状態に保つことができ、その耐久性、寿
命等を高められるようにしたスクロール式流体機械を提
供することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために請求項１の発明によるスクロール式流体機械は、
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からなる固定側部材と、前記ケ
ーシングの軸線を中心として転動する外側軸受部および
該外側軸受部の内側に配置されケーシングの軸線に対し
偏心した偏心軸線を中心として転動する内側軸受部から
なる偏心軸受と、前記ケーシングの軸線方向に延び前記
偏心軸受の外側軸受部に回転可能に支持された中空軸体
からなる回転軸と、該回転軸内を前記偏心軸線上に遊嵌
して設けられ、前記偏心軸受の内側軸受部に回転可能に
支持されて旋回運動する旋回軸と、該旋回軸の端部側に
設けられ、鏡板に前記旋回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
旋回スクロールとを備えている。

【００１４】そして、請求項１の発明が採用する構成の
特徴は、前記回転軸と旋回軸との間には、前記偏心軸受
の内側軸受部に潤滑油を供給するための潤滑油収容空間
を設ける構成としたことにある。

【００１５】このように構成したことにより、回転軸を
偏心軸受の外側軸受部を介して回転させたときには、旋
回軸を各偏心軸受の内側軸受部を介して旋回させること
ができる。そして、このときには回転軸と旋回軸との間
に設けられた潤滑油収容空間内の潤滑油を偏心軸受の内
側軸受部に供給でき、該内側軸受部を潤滑状態に保つこ
とができる。

【００１６】また、例え偏心軸受の内側軸受部から潤滑
油が外部に漏れたとしても、潤滑油収容空間内の潤滑油
を内側軸受部に自動的に補給でき、内側軸受部を常に潤
滑状態に維持することができる。従って、旋回スクロー
ルが一体となった旋回軸を偏心軸受により円滑に旋回さ
せ、この状態で固定スクロールと旋回スクロールとの間
の圧縮室内に流体を吸込んで圧縮することができる。

【００１７】また、請求項２の発明によるスクロール式
流体機械は、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
スクロールとからなる固定側部材と、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、該電動機と前記
該１，第２の固定スクロールとの間にそれぞれ位置して
前記ケーシングの軸線を中心として転動する外側転動体
を有した外側軸受部および該外側軸受部の内側に配置さ
れケーシングの軸線に対し偏心した偏心軸線を中心とし
て転動する内側転動体を有した内側軸受部からなる第
１，第２の偏心軸受と、前記電動機のロータを挟んで前
記ケーシングの軸線方向に延び両端が前記偏心軸受の外
側軸受部に回転可能に支持された中空軸体からなり前記
ロータによって回転される回転軸と、該回転軸内を前記
偏心軸線上に遊嵌して設けられ、両端が前記第１，第２
の偏心軸受の内側軸受部に回転可能に支持されて旋回運
動する旋回軸と、該旋回軸の両端側にそれぞれ設けら
れ、鏡板に前記第１，第２の旋回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を備えている。

【００１８】そして、請求項２の発明が採用する構成の
特徴は、前記回転軸と旋回軸との間には、前記第１，第
２の偏心軸受の内側軸受部に潤滑油を供給するための潤
滑油収容空間を設ける構成としたことにある。

【００１９】このように構成したことにより、電動機を
作動してロータを回転させると、回転軸が偏心軸受の外
側軸受部を介して回転することにより、旋回軸を各偏心
軸受の内側軸受部を介して旋回させることができる。そ
して、このときには回転軸と旋回軸との間に設けられた
潤滑油収容空間内の潤滑油により第１，第２の偏心軸受
の内側軸受部を潤滑状態に保つことができる。

【００２０】また、例え各偏心軸受の内側軸受部から潤
滑油が外部に漏れたとしても、この漏れた分の潤滑油を
潤滑油収容空間から内側軸受部へと自動的に補給でき、
内側軸受部を常に潤滑状態に維持することができる。

【００２１】従って、請求項１の発明と同様に第１，第
２の旋回スクロールが一体となった旋回軸を偏心軸受に
より円滑に旋回させ、この状態で第１，第２の固定スク
ロールと第１，第２の旋回スクロールとの間の圧縮室内
に流体を吸込んで圧縮することができる。

【００２２】さらに、請求項３の発明は、回転軸の内周
面側または旋回軸の外周面側には潤滑油収容空間内の潤
滑油を偏心軸受の内側軸受部に導くスパイラル状の凹凸
部を設ける構成としている。

【００２３】このように構成したことにより、運転時に
回転軸、旋回軸をそれぞれ回転、旋回させたときには、
潤滑油収容空間内の潤滑油を、回転軸の内周面側または
旋回軸の外周面側に設けたスパイラル状の凹凸部により
偏心軸受の内側軸受部へと円滑に導くことができる。

【００２４】さらに、請求項４の発明は、回転軸の内周
面と旋回軸の外周面との間には第１，第２の偏心軸受間
に位置して環状連通路を設け、潤滑油収容空間は該環状
連通路の中間位置に設ける構成としている。

【００２５】このように構成したことにより、環状収容
空間は環状通路の中間に位置しているから、潤滑油収容
空間内の潤滑油を、環状連通路を通じて第１，第２の偏
心軸受の内側軸受部にそれぞれ均等に供給することがで
きる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
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、添付図面に従って詳細に説明する。

【００２７】ここで、図１ないし図３は本発明の第１の
実施の形態を示し、１は後述の固定スクロール４Ａ，４
Ｂと共に固定側部材を構成する筒状のケーシングで、該
ケーシング１は、スクロール式空気圧縮機の外枠を形成
している。そして、ケーシング１は、図１に示すように
軸線Ｏ1−Ｏ1を有したケーシング本体２と、該ケーシン
グ本体２の両端側に固着して設けられた軸受取付筒部３
Ａ，３Ｂとにより構成されている。

【００２８】４Ａ，４Ｂはケーシング１の両端側にそれ
ぞれ固定的に設けられた第１，第２の固定スクロール
で、該第１の固定スクロール４Ａは、略円板状に形成さ
れ、中心がケーシング１の軸線Ｏ1−Ｏ1と一致するよう
に配設された鏡板５Ａと、該鏡板５Ａの表面に立設され
た渦巻状のラップ部６Ａと、鏡板５Ａの外周側から該ラ
ップ部６Ａを取囲むように軸方向に突出した段付筒部７
Ａとによって構成されている。

【００２９】そして、固定スクロール４Ａは、段付筒部
７Ａの開口端側が固定ボルト８Ａにより軸受取付筒部３
Ａと一緒にケーシング本体２に締結されている。また、
固定スクロール４Ａの段付筒部７Ａには周方向に離間し
て複数の通気孔７Ａ1（１個のみ図示）が穿設されてい
る。

【００３０】また、第２の固定スクロール４Ｂについて
も、鏡板５Ｂ、ラップ部６Ｂおよび段付筒部７Ｂによっ
て構成され、嵌合筒部７Ｂは通気孔７Ｂ1を有してい
る。そして、固定スクロール４Ｂは固定ボルト８Ｂによ
りケーシング本体２に締結されている。

【００３１】９は固定スクロール４Ａ，４Ｂ間に位置し
てケーシング１内の中間部に設けれた電動機で、該電動
機９は、ケーシング本体２の内周側に固定的に設けられ
たステータ１０と、該ステータ１０の内周側に該ステー
タ１０によって回転するように配設されたロータ１１と
によって構成されている。また、ステータ１０の軸線と
ロータ１１の軸線はケーシング１の軸線Ｏ1−Ｏ1と同一
軸線上に配置されている。そして、電動機９は、ロータ
１１を回転することにより後述の回転軸１２を駆動する
ものである。

【００３２】１２は電動機９のロータ１１を挟んで両端
側が後述の偏心軸受２６Ａ，２６Ｂに設けられた回転軸
で、該回転軸１２は、中空軸体として形成され、電動機
９のロータ１１内周側に挿嵌されて固定的に設けられて
いる。ここで、回転軸１２の内周側には、軸方向の中間
に位置して環状凹溝１３が設けられている。また、回転
軸１２の内周側は、環状凹溝１３の軸方向両側に位置し
て径方向内側に突出した部位が環状突部１４Ａ，１４Ｂ
となっている。

【００３３】また、回転軸１２は、図１に示すように、
外周側がケーシング１の軸線Ｏ1−Ｏ1上に配置されるの
に対し、内周側は軸線Ｏ1−Ｏ1に対して径方向に一定寸
法δだけ偏心した偏心軸線Ｏ2−Ｏ2上に配置される。そ
して、回転軸１２は、両端側が後述する偏心軸受２６
Ａ，２６Ｂの外側軸受部２７Ａ，２７Ｂに回転可能に支
持され、ロータ１１と一体となって回転するものであ
る。

【００３４】１５は回転軸１２内に遊嵌して設けられた
旋回軸で、該旋回軸１５は、中実な円柱体として形成さ
れ、偏心軸線Ｏ2−Ｏ2上に配置されている。また、旋回
軸１５は、軸方向の中間部位が小径軸部１６となり、軸
方向の両側部位が大径軸部１７Ａ，１７Ｂとなってい
る。さらに、旋回軸１５の小径軸部１６は大径軸部１７
Ａ，１７Ｂとの間で環状凹溝１８を形成している。

【００３５】そして、旋回軸１５の大径軸部１７Ａ，１
７Ｂは後述する偏心軸受２６Ａ，２６Ｂの内側軸受部３
１Ａ，３１Ｂにそれぞれ回転可能に支持され、軸線Ｏ1
−Ｏ1を中心として寸法δの旋回半径を持った旋回運動
を行うものである。

【００３６】１９Ａ，１９Ｂは旋回軸１５の両端側にそ
れぞれ固定的に設けられた第１，第２のスラスト受板
で、該第１のスラスト受板１９Ａは、段付の円板状に形
成されている。また、このスラスト受板１９Ａの中央に
は、軸線Ｏ1−Ｏ1と対応した位置に固定ボルト２０Ａが
取付けられ、これによりスラスト受板１９Ａは旋回軸１
５の端部側に廻止め状態で固定される。

【００３７】そして、スラスト受板１９Ａはその表面側
が旋回スクロール２１Ａの背面側に当接することによ
り、旋回スクロール２１Ａに作用するスラスト荷重を支
持するものである。また、スラスト受板１９Ｂについて
も固定ボルト２０Ｂにより旋回軸１５の端部側に固定さ
れている。

【００３８】２１Ａ，２１Ｂは固定スクロール４Ａ，４
Ｂと対面して旋回軸１５の軸方向両端側にそれぞれ固定
的に設けられた第１，第２の旋回スクロールで、該第１
の旋回スクロール２１Ａは、円板状に形成された鏡板２
２Ａと、該鏡板２２Ａの表面に立設された渦巻状のラッ
プ部２３Ａとによって大略構成されている。また、旋回
スクロール２１Ａの鏡板２２Ａ内部には、径方向に貫通
して延びる複数の冷却風通路２４Ａ(１個のみ図示）が
形成されている。

【００３９】そして、旋回スクロール２１Ａは、鏡板２
２Ａがボルト(図示せず）等によりスラスト受板１９Ａ
に一体に取付けられている。また、旋回スクロール２１
Ａのラップ部２３Ａは、固定スクロール４Ａのラップ部
６Ａ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６Ａ，２３Ａ間には複数の
圧縮室２５Ａ，２５Ａ，…が画成される。

【００４０】そして、スクロール式空気圧縮機の運転時
には、後述の吸込口３９Ａから外周側の圧縮室２５Ａ内
に空気を吸込みつつ、この空気を旋回スクロール２１Ａ
が旋回運動する間に各圧縮室２５Ａ内で順次圧縮し、最
後に中心側の圧縮室２５Ａから後述の吐出口４０Ａを介
して外部に圧縮空気を吐出する。

【００４１】２６Ａ，２６Ｂは固定スクロール４Ａ，４
Ｂと電動機９との間に位置して、軸受取付筒部３Ａ，３
Ｂの内周側にそれぞれ設けられた第１，第２の偏心軸受
で、該第１の偏心軸受２６Ａは、後述の外側軸受部２７
Ａと内側軸受部３１Ａとにより構成されている。また、
第２の偏心軸受２６Ｂについても、後述の外側軸受部２
７Ｂと内側軸受部３１Ｂとにより構成されている。

【００４２】２７Ａ，２７Ｂはケーシング１の軸受取付
筒部３Ａ，３Ｂと回転軸１２との間に設けられた２個の
外側軸受部で、一方の外側軸受部２７Ａは、軸受取付筒
部３Ａの内周側に圧入して取付けられた外輪２８Ａと、
回転軸１２の外周側に圧入して取付けられた外側中輪２
９Ａと、該外側中輪２９Ａと外輪２８Ａとの間に設けら
れた複数の球体３０Ａ（２個のみ図示）とによって構成
されている。

【００４３】そして、外側軸受部２７Ａは、球体３０Ａ
が外側中輪２９Ａと外輪２８Ａとの間で軸線Ｏ1−Ｏ1を
中心として転動することにより、回転軸１２をケーシン
グ１の軸受取付筒部３Ａに対し回転可能に支持してい
る。また、他方の外側軸受部２７Ｂについても、外輪２
８Ｂ、外側中輪２９Ｂおよび球体３０Ｂにより構成され
ている。

【００４４】３１Ａ，３１Ｂは回転軸１２と旋回軸１５
との間の軸方向両端側に設けられた２個の内側軸受部
で、一方の内側軸受部３１Ａは、回転軸１２の内周側に
圧入して取付けられた内側中輪３２Ａと、旋回軸１５の
外周側に圧入して取付けられた内輪３３Ａと、該内輪３
３Ａと内側中輪３２Ａとの間に設けられた内側転動体と
しての複数の球体３４Ａ（２個のみ図示）とにより大略
構成されている。

【００４５】そして、内側軸受部３１Ａは、球体３４Ａ
が内輪３３Ａと内側中輪３２Ａとの間で偏心軸線Ｏ2−
Ｏ2を中心として転動することにより、旋回軸１５を回
転軸１２に対して相対回転可能に支持している。

【００４６】ここで、前記内側中輪３２Ａと内輪３３Ａ
との間の隙間Ｓ1内には後述する潤滑油収容空間３７か
らの潤滑油が供給され、球体３４Ａの転動を円滑に行え
るようにしている。また、図２、図３に示すように内側
軸受部３１Ａの内側中輪３２Ａのうちスラスト受板１９
Ａ側に開口する開口端内周側には、環状平板からなるシ
ール部材３５Ａが固着して設けられている。

【００４７】そして、シール部材３５Ａは、その内周端
と内輪３３Ａとの間に微小なラビリンス隙間を形成する
ことにより、内輪３３Ａと摺動することのない非接触型
のシールとして構成され、内側中輪３２Ａと内輪３３Ａ
との間の隙間Ｓ1内の潤滑油が外部に漏洩するのを防止
している。

【００４８】また、他方の内側軸受部３１Ｂについて
も、内側中輪３２Ｂ、内輪３３Ｂ、内側転動体としての
球体３４Ｂおよびシール部材３５Ｂにより構成され、内
側中輪３２Ｂと内輪３３Ｂとの間は隙間Ｓ2となってい
る。

【００４９】３６Ａ，３６Ｂは第１，第２の環状連通路
で、該第１，第２の環状連通路３６Ａ，３６Ｂは、偏心
軸受２６Ａ，２６Ｂの内側軸受部３１Ａ，３１Ｂ間に位
置して、回転軸１２の内周面と旋回軸１５の外周面との
間に設けられている。そして、これら各環状連通路３６
Ａ，３６Ｂは、回転軸１２の環状突部１４Ａ，１４Ｂと
旋回軸１５の大径軸部１７Ａ，１７Ｂとの間に環状の隙
間として形成され、内側軸受部３１Ａ，３１Ｂと後述の
潤滑油収容空間３７との間をそれぞれ連通するものであ
る。

【００５０】３７は回転軸１２と旋回軸１５との間の軸
方向中間位置となる環状連通路３６Ａ，３６Ｂ間に位置
して設けられた潤滑油収容空間で、該潤滑油収容空間３
７は、回転軸１２と旋回軸１５との環状凹溝１３，１８
間に環状の空間部として形成され、その内部には潤滑油
が収容されている。そして、潤滑油収容空間３７は環状
連通路Ａ，３６Ｂを通じて内側軸受部３１Ａ，３１Ｂの
隙間Ｓ1，Ｓ2内と連通し、これら隙間Ｓ1，Ｓ2内に潤滑
油を供給するものである。

【００５１】なお、３８，３８はケーシング１の軸受取
付筒部３Ａ，３Ｂとスラスト受板１９Ａ，１９Ｂとの間
に設けられた複数の補助クランク（２個のみ図示）で、
該補助クランク３８は、旋回スクロール２１Ａ，２１Ｂ
の自転を防止するものである。

【００５２】また、３９Ａ，３９Ｂは圧縮室２５Ａ，２
５Ｂの外周側に位置して固定スクロール４Ａ，４Ｂに設
けられた吸込口、４０Ａ，４０Ｂは圧縮室２５Ａ，２５
Ｂの中心側に位置して固定スクロール４Ａ，４Ｂに設け
られた吐出口である。

【００５３】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。

【００５４】まず、電動機９のロータ１１を回転する
と、該ロータ１１と一体となった回転軸１２は、偏心軸
受２６Ａ，２６Ｂの球体３０Ａ，３０Ｂによって回転運
動を行い、このときに旋回軸１５は球体３４Ａ，３４Ｂ
によって回転軸１２の内周側で回転する。

【００５５】ここで、前記球体３０Ａ，３０Ｂは、ケー
シング１の軸線Ｏ1−Ｏ1を中心として回転するのに対
し、球体３４Ａ，３４Ｂは軸線Ｏ1-Ｏ1に対して径方向
に寸法δだけ偏心した偏心軸線Ｏ2−Ｏ2を中心として回
転するから、内輪３３Ａ，３３Ｂと一体となった旋回軸
１５は、球体３４Ａ，３４Ｂにより軸線Ｏ1−Ｏ1を中心
として寸法δの旋回半径をもった旋回運動を行い、旋回
スクロール２１Ａ，２１Ｂを旋回させる。

【００５６】この結果、固定スクロール４Ａと旋回スク
ロール２１Ａとの間に画成された各圧縮室２５Ａはそれ
ぞれ連続的に縮小し、固定スクロール４Ａの吸込口３９
Ａから吸込んだ外気を各圧縮室２５Ａで順次圧縮しつ
つ、この圧縮空気を固定スクロール４Ａの吐出口４０Ａ
から外部の空気タンク（図示せず）等に貯留させる。ま
た、固定スクロール４Ｂと旋回スクロール２１Ｂとの間
に画成された各圧縮室２５Ｂについても、それぞれが連
続的に縮小することにより、圧縮空気を前記空気タンク
等に貯留させる。

【００５７】また、運転時には外部からの冷却風を固定
スクロール４Ａ，４Ｂの通気孔７Ａ1，７Ｂ1から旋回ス
クロール２１Ａ，２１Ｂの冷却風通路２４Ａ，２４Ｂ内
に向けて流通させ、旋回スクロール２１Ａ，２１Ｂ等を
冷却することができる。

【００５８】ところで、本実施の形態では、運転時に旋
回軸１５は偏心軸受２６Ａ，２６Ｂによって旋回するか
ら、内側軸受部３１Ａ，３１Ｂには、旋回軸１５が偏心
軸線Ｏ2−Ｏ2を中心として回転するときの遠心力による
荷重と、旋回軸１５がケーシング１の軸線Ｏ1−Ｏ1を中
心として公転するときの偏荷重とが一緒に作用する。特
に高速運転時には、これら２つの荷重が多大な負荷とな
って偏心軸受２６Ａ，２６Ｂの内側軸受部３１Ａ，３１
Ｂに作用するため、内側軸受部３１Ａ，３１Ｂに充填し
た潤滑油が早期に劣化する虞れがある。

【００５９】そこで、本実施の形態では、回転軸１２と
旋回軸１５との間に潤滑油収容空間３７を設け、この潤
滑油収容空間３７を、環状連通路３６Ａ，３６Ｂを通じ
て偏心軸受２６Ａ，２６Ｂの内側軸受部３１Ａ，３１Ｂ
と連通する構成としている。

【００６０】このため、偏心軸受２６Ａ，２６Ｂの内側
軸受部３１Ａ，３１Ｂには潤滑油収容空間３７内の潤滑
油を供給でき、前述の如く内側軸受部３１Ａ，３１Ｂ内
の潤滑油が劣化した場合でも、劣化した潤滑油を潤滑油
収容空間３７内の新しい潤滑油と交換することが可能と
なり、内側軸受部３１Ａ，３１Ｂの動きを円滑化するこ
とができる。

【００６１】また、本実施の形態では、偏心軸受２６
Ａ，２６Ｂの内側軸受部３１Ａ，３１Ｂに用いるシール
部材３５Ａ，３５Ｂを内輪３３Ａ，３３Ｂと接触するこ
とのない非接触型のシールとして構成しているので、シ
ール部材３５Ａ，３５Ｂが内輪３３Ａ，３３Ｂと摺動し
て摩耗するのを防止でき、シール部材３５Ａ，３５Ｂの
耐久性を高めることができる。

【００６２】また、例え内側軸受部３１Ａ，３１Ｂ内の
潤滑油がシール部材３５Ａ，３５Ｂを介して外部に漏洩
したとしても、潤滑油収容空間３７内の潤滑油を環状連
通路３６Ａ，３６Ｂを通じて内側軸受部３１Ａ，３１Ｂ
に補給することができ、潤滑油を内側軸受部３１Ａ，３
１Ｂに自動的に充填することができる。

【００６３】さらに、潤滑油収容空間３７を回転軸１２
と旋回軸１５との間の軸方向中間位置に配設する構成と
したので、潤滑油収容空間３７内の潤滑油を環状連通路
３６Ａ，３６Ｂを通じて偏心軸受２６Ａ，２６Ｂの内側
軸受部３１Ａ，３１Ｂにそれぞれ均等に供給することが
できる。

【００６４】かくして、本実施の形態では、当該空気圧
縮機を高速で運転する場合でも、潤滑油収容空間３７内
の潤滑油により偏心軸受２６Ａ，２６Ｂの内側軸受部３
１Ａ，３１Ｂをそれぞれ常時潤滑状態に保つことがで
き、内側軸受部３１Ａ，３１Ｂの耐久性、寿命等を高
め、偏心軸受２６Ａ，２６Ｂのメンテナンス時の作業性
等を向上することができる。

【００６５】次に、図４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、旋回軸の外周側にスパイ
ラス状凹凸部を設け、このスパイラル状凹凸部により潤
滑油収容空間内の潤滑油を偏心軸受の内側軸受部に導く
構成としたことにある。

【００６６】なお、本実施の形態では、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。

【００６７】４１は本実施の形態に用いる旋回軸で、該
旋回軸４１についても、第１の実施の形態で述べた旋回
軸１５とほぼ同様に、軸方向の中間部位が小径軸部４２
となり、軸方向の両側部位が大径軸部４３Ａ，４３Ｂと
なっている。また、旋回軸４１の小径軸部４２は大径軸
部４３Ａ，４３Ｂとの間で環状凹溝４４を形成してい
る。

【００６８】４５Ａ，４５Ｂは旋回軸４１の小径軸部４
２外周面側に軸方向に離間して設けられた小径側の第
１，第２のスパイラル状凹凸部で、該第１のスパイラル
状凹凸部４５Ａは、旋回軸４１の小径軸部４２外周側に
螺旋状に形成されている。そして、スパイラル状凹凸部
４５Ａは旋回軸４１と一体となって回転軸１２内を回転
することにより、潤滑油収容空間３７内の潤滑油を図４
中に示す矢示Ａ1方向へと環状連通路Ａ側に導くもので
ある。

【００６９】また、第２のスパイラル状凹凸部４５Ｂに
ついても、スパイラル状凹凸部４５Ａとほぼ同様に形成
されているものの、その螺旋方向はスパイラル状凹凸部
４５Ａとは逆向きになっている。そして、スパイラル状
凹凸部４５Ｂは潤滑油収容空間３７内の潤滑油を図４中
に示す矢示Ｂ1方向へと環状連通路Ｂ側に導くものであ
る。

【００７０】４６Ａ，４６Ｂは旋回軸４１の大径軸部４
３Ａ，４３Ｂ外周側にそれぞれ設けられた第１，第２の
スパイラル状凹凸部で、該第１のスパイラル状凹凸部４
６Ａは、旋回軸４１の大径軸部４３Ａ外周面側に螺旋状
に形成されている。そして、スパイラル状凹凸部４６Ａ
は、旋回軸４１と一体となって回転軸１２内を回転する
ことにより、環状連通路Ａ内の潤滑油を図４中に示す矢
示Ａ2方向へと偏心軸受２６Ａの内側軸受部３１Ａに導
くものである。

【００７１】また、第２のスパイラル状凹凸部４６Ｂに
ついても、スパイラル状凹凸部４６Ａとほぼ同様に形成
されているものの、その螺旋方向はスパイラル状凹凸部
４６Ｂとは逆向きになっている。そして、スパイラル状
凹凸部４６Ｂは、環状連通路Ｂ内の潤滑油を図４中に示
す矢示Ｂ2方向へと偏心軸受２６Ｂの内側軸受部３１Ｂ
に導くものである。

【００７２】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。

【００７３】特に、本実施の形態では、旋回軸４１の外
周側にはスパイラル状凹凸部４５Ａ，４５Ｂ，４６Ａ，
４６Ｂをスパイラル状に形成したので、運転時にはこれ
らスパイラル状凹凸部４５Ａ，４５Ｂ，４６Ａ，４６Ｂ
が旋回軸４１と一体となって回転軸１２内を回転するこ
とにより、潤滑油収容空間３７内の潤滑油を、図４中に
示す矢示Ａ1，Ａ2，Ｂ1，Ｂ2方向へと偏心軸受２６Ａ，
２６Ｂの内側軸受部３１Ａ，３１Ｂに向けて円滑に導く
ことができ、内側軸受部３１Ａ，３１Ｂの潤滑状態をよ
り良好に保つことができる。

【００７４】なお、第２の実施の形態では、スパイラル
状凹凸部４５Ａ，４５Ｂ，４６Ａ，４６Ｂを旋回軸４１
の外周面側にのみ設ける場合を例に挙げて説明したが、
これに替えて例えば図５に示す第１の変形例のように、
回転軸５１の内周面側に位置する環状凹溝５２、環状突
部５３Ａ，５３Ｂにそれぞれ大径側のスパイラル状凹凸
部５４、小径側の第１，第２のスパイラル状凹凸部５５
Ａ，５５Ｂを設ける構成としてもよい。

【００７５】また、各実施の形態では、偏心軸受２６Ａ
に用いる中輪を、外側中輪２９Ａと内側中輪３２Ａの２
部材で構成する場合を例に挙げて説明したが、これに替
えて、例えば図６に示す第２の変形例のように、偏心軸
受６１Ａは、各実施の形態による外側中輪２９Ａと内側
中輪３２Ａとを互いに一体化して形成することにより、
中輪６４Ａを１部材で構成してもよい。

【００７６】ここで、偏心軸受６１Ａの外側軸受部６２
Ａは、外輪６３Ａ、中輪６４Ａおよび外側転動体として
の球体６５Ａによって構成されると共に、内側軸受部６
６Ａは、中輪６４Ａ、内輪６７Ａおよび内側転動体とし
ての球体６８Ａによって構成されている。

【００７７】また、各実施の形態では、旋回軸１５の両
端側に２個の旋回スクロール２１Ａ，２１Ｂを設け、こ
れら各旋回スクロール２１Ａ，２１Ｂをケーシング１の
両側に配設した２個の固定スクロール４Ａ，４Ｂと対向
して配置する対向型のスクロール式空気圧縮機を例に挙
げて説明したが、本発明はこれに限ることなく、例えば
固定スクロール４Ａと旋回スクロール２１Ａを廃止し、
固定スクロール４Ｂと旋回スクロール２１Ｂによってス
クロール式空気圧縮機を構成してもよい。

【００７８】さらに、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、例えば冷媒圧縮機等
にも広く適用できるものである。

【００７９】

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１に記載の発
明によれば、偏心軸受の内側軸受部により旋回軸を回転
可能にすると共に、回転軸と旋回軸との間には、偏心軸
受の内側軸受部に潤滑油を供給するための潤滑油収容空
間を設ける構成としたので、内側軸受部内の潤滑油が劣
化した場合でも、劣化した潤滑油を潤滑油収容空間内の
新しい潤滑油と交換することが可能となり、内側軸受部
の動きを円滑化することができる。また、例え偏心軸受
の内側軸受部から潤滑油が外部に漏れたとしても、潤滑
油収容空間内の潤滑油を内側軸受部に補給でき、潤滑油
を内側軸受部に充填し続けることができる。

【００８０】このため、当該流体機械を高速で運転する
場合でも、潤滑油収容空間内の潤滑油により内側軸受部
の潤滑状態を良好に保つことができ、内側軸受部の耐久
性、寿命等を高め、偏心軸受のメンテナンス時の作業性
等を向上することができる。

【００８１】また、請求項２に記載の発明によれば、第
１，第２の偏心軸受の内側軸受部により旋回軸の両端側
を回転可能にすると共に、回転軸と旋回軸との間には、
第１，第２の偏心軸受の内側軸受部に潤滑油を供給する
ための潤滑油収容空間を設ける構成としたので、請求項
１の発明と同様に、内側軸受部内の劣化した潤滑油を潤
滑油収容空間内の新しい潤滑油と交換することが可能と
なり、内側軸受部の動きを円滑化できると共に、潤滑油
収容空間内の潤滑油を内側軸受部に補給でき、内側軸受
部を常時潤滑状態に保つことができ、その耐久性、寿命
等を高めることができる。

【００８２】さらに、請求項３の発明は、回転軸の内周
面側または旋回軸の外周面側には潤滑油収容空間内の潤
滑油を偏心軸受の内側軸受部に導くスパイラル状の凹凸
部を設ける構成としたので、運転時に回転軸、旋回軸を
それぞれ回転、旋回させることにより、潤滑油収容空間
内の潤滑油をスパイラル状の凹凸部により偏心軸受の内
側軸受部へと円滑に導くことができ、内側軸受部の潤滑
状態をより良好に保つことができる。

【００８３】さらに、請求項４の発明は、回転軸の内周
面と旋回軸の外周面との間に環状連通路を設け、潤滑油
収容空間を該環状連通路の中間位置に設ける構成とした
ので、潤滑油収容空間内の潤滑油を、環状連通路を通じ
て第１，第２の偏心軸受の内側軸受部にそれぞれ均等に
供給することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１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中の偏心軸受および潤滑油収容空間等を拡
大して示す部分拡大断面図である。

【図３】図２中のａ部を拡大して示す要部拡大断面図で
ある。

【図４】本発明の第２の実施の形態によるスクロール式
空気圧縮機の偏心軸受、潤滑油収容空間およびスパイラ
ル状凹凸部等を示す図２と同様の部分断面図である。

【図５】本発明の第１の変形例によるスクロール式空気
圧縮機の偏心軸受、潤滑油収容空間およびスパイラル状
凹凸部等を示す図２と同様の部分断面図である。

【図６】本発明の第２の変形例によるスクロール式空気
圧縮機の偏心軸受および潤滑油収容空間等を示す図２と
同様の部分断面図である。

【符号の説明】

１ケーシング４Ａ，４Ｂ固定スクロール５Ａ，５Ｂ，２２Ａ，２２Ｂ鏡板６Ａ，６Ｂ，２３Ａ，２３Ｂラップ部９電動機１２，５１回転軸１５，４１旋回軸２１Ａ，２１Ｂ旋回スクロール２５Ａ，２５Ｂ圧縮室２６Ａ，２６Ｂ，６１Ａ偏心軸受２７Ａ，２７Ｂ，６２Ａ外側軸受部３１Ａ，３１Ｂ，６６Ａ内側軸受部３０Ａ，３０Ｂ，６５Ａ球体（外側転動体）３４Ａ，３４Ｂ，６８Ａ球体（内側転動体）３６Ａ，３６Ｂ環状連通路３７潤滑油収容空間４５Ａ，４５Ｂ，４６Ａ，４６Ｂ，５４，５５Ａ，５５
Ｂスパイラル状凹凸部

Claims

【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からなる固定側
部材と、前記ケーシングの軸線を中心として転動する外側転動体
を有した外側軸受部および該外側軸受部の内側に配置さ
れケーシングの軸線に対し偏心した偏心軸線を中心とし
て転動する内側転動体を有した内側軸受部からなる偏心
軸受と、前記ケーシングの軸線方向に延び前記偏心軸受の外側軸
受部に回転可能に支持された中空軸体からなる回転軸
と、該回転軸内を前記偏心軸線上に遊嵌して設けられ、前記
偏心軸受の内側軸受部に回転可能に支持されて旋回運動
する旋回軸と、該旋回軸の端部側に設けられ、鏡板に前記旋回スクロー
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、前記回転軸と旋回軸との間には、前記偏心軸受の内側軸
受部に潤滑油を供給するための潤滑油収容空間を設ける
構成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】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
定スクロールとからなる固定側部材と、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、該電動機と前記該１，第２の固定スクロールとの間にそ
れぞれ位置して前記ケーシングの軸線を中心として転動
する外側転動体を有した外側軸受部および該外側軸受部
の内側に配置されケーシングの軸線に対し偏心した偏心
軸線を中心として転動する内側軸受部を有した内側軸受
部からなる第１，第２の偏心軸受と、前記電動機のロータを挟んで前記ケーシングの軸線方向
に延び両端が前記偏心軸受の外側軸受部に回転可能に支
持された中空軸体からなり前記ロータによって回転され
る回転軸と、該回転軸内を前記偏心軸線上に遊嵌して設けられ、両端
が前記第１，第２の偏心軸受の内側軸受部に回転可能に
支持されて旋回運動する旋回軸と、該旋回軸の両端側にそれぞれ設けられ、鏡板に前記第
１，第２の旋回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、前記回転軸と旋回軸との間には、前記第１，第２の偏心
軸受の内側軸受部に潤滑油を供給するための潤滑油収容
空間を設ける構成としたことを特徴とするスクロール式
流体機械。
【請求項３】前記回転軸の内周面側または旋回軸の外
周面側には前記潤滑油収容空間内の潤滑油を前記偏心軸
受の内側軸受部に導くスパイラル状の凹凸部を設けてな
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】前記回転軸の内周面と旋回軸の外周面と
の間には前記第１，第２の偏心軸受間に位置して環状連
通路を設け、前記潤滑油収容空間は該環状連通路の中間
位置に設けてなる請求項２または３に記載のスクロール
式流体機械。