JPH03990A - スクロール型流体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、圧縮機などに用いられる両系回転式のスクロ
ール型流体装置に関し、特に、両スクロール間のスラス
ト荷重対策及び連結機構対策に係るものである。

（従来の技術） 一般に、この種の両系回転式のスクロール型圧縮機には
、特開昭６２−１９１６８５号公報に開示されているよ
うに、各々鏡板の前面に渦巻状のラップが立設されると
共に、背面に駆動軸及び従動軸が連結されて成る駆動ス
クロールと従動スクロールとが互いに各ラップを噛合し
て密閉ケーシング内に並設収納され、上記駆動軸および
従動軸はそれぞれ鏡板背面側に設けられたフレームに回
転自在に嵌合されて各スクロールがフレームに支持され
ると共に、該駆動軸及び従動軸の軸心が所定間隔を存す
るように両スクロールが配設されて構成されている。

そして、上記駆動スクロールを回転すると、該回転に伴
って従動スクロールが同期して回転する一方、上記鏡板
間には両ラップによって密閉室が形成され、該密閉室が
中心方向に移動しつつ収縮して流体を圧縮している。

（発明が解決しようとする課８） 上述したスクロール型流体装置において、第１の課題と
して、各スクロールには流体を両鏡板間で圧縮するので
、スラスト荷重が作用することになり、各鏡板とフレー
ムとの間にスラスト軸受を介設して上記スラスト荷重を
受は止めている。

しかしながら、上記スラスト軸受では鏡板か直接に接す
るので、損失が大きく、その上、スラスト荷重が大きい
ために、各スクロールを充分に支持することができない
という問題があった。このスラスト荷重は、例えば、１
馬力クラスのものでも１３０ｋｇ−ｆ程度であり、スラ
スト方向の支持に対する信頼性が低いという問題があっ
た。

また、両系回転式のものでは回転速度が大きく、例えば
、一般の公転式スクロール型流体装置において、公転ス
クロールは基礎円半径を半径とする公転運転を行い、ス
ラスト軸受部の摺動速度は１馬力クラスもので３６００
　ｒｐｍの状態において、０　、　８　ｍ／ｓｅｃ程度
であるのに対し、両系回転式のものでは、各スクロール
が自転運動するので、１馬力クラスのもので３６０　Ｏ
ｒｐｍの状態において、スラスト軸受部の摺動速度は９
　、　５　ｍ／ｓｅｃ程度となり、約１２倍となる。更
に、高速回転化を図り、各スクロールを２００００　ｒ
ｐｍで回転させようとすると、摺動速度は５２ｍ／ｓｅ
ｃ　　（約６５倍）となり、スラスト軸受の信頼性が問
題となる。

そこで、特開昭５８−１１０８８５号公報に開示されて
いるように、両スクロール間の高圧流体を各スクロール
の背面側に導き、背圧を直接に作用させるようにしてい
るものがあるが、該背圧をシールするために、各スクロ
ールとフレームとの間に高速の摺動シールを設けなけれ
ばならず、この摺動シールは各スクロールが高速で接触
するので、潤滑が極めて難しいという問題がある。また
、特開昭５９−１５６９０号公報に開示されているよう
に、両歯スクロールに形成し、構造的にスラスト荷重を
零にするようにしているものがあるが、駆動機構が極め
て複雑になるという問題がある。

また、第２の課題として、上記駆動スクロールと従動ス
クロールとの連結は、該両スクロールのラップの外周側
面と内周側面とが複数箇所で接触し、該両ラップを介し
て従動スクロールか駆動スクロールの回転に従って回転
するようにしている。

しかしながら、これでは両ラップに回転力が作用するの
で、強度を充分に備える必要があり、また、ラップが摩
耗し易く、該摩耗によって回転力の伝達ロスが生じると
共に、両ラップの接触箇所が変化し、騒音が発生するな
どの問題があった。

また、上記駆動スクロールと従動スクロールとの間にオ
ルダム継手を設けることが考えられるが、該オルダム継
手は両スクロールの回転中心間を直径とする円軌道を描
いて運動するため、振動が生じることになり、しかも、
この偏心運動の動バランスをとるためにバランスウェイ
トを設けなければならず、構造が複雑になるという問題
があった。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもので、スラスト
荷重を低減して損失の低下を図ると共に、信頼性の向上
を図ることを目的とし、また、両スクロールの動力伝達
の向上を図ることを目的としている。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明が講じた第１の手段
は、磁石の反発力を利用してスラスト荷重を低減するよ
うにしたものである。

具体的には、第１図に示すように、請求項（１）に係る
発明が講じた手段は、先ず、各々鏡板（３１）（４１）
の前面に渦巻状のラップ（３２）。

（４２）が立設されると共に、背面に駆動軸（３３）及
び従動軸（４３）が連結されて成る駆動スクロール（３
）と従動スクロール（４）とが各ラップ（３２）、　　
（４２）を噛合してケーシング（２）内に並設され、上
記駆動軸（３３）及び従動軸（４３）は軸心が所定間隔
を存するように上記鏡板（３１）、（４１，）背面側に
設けられたフレーム（５）、　　（６）に嵌合され、該
各フレーム（５）、（６）の背面側が高圧室（２ａ）、
　　（２ｂ）に、両フレーム（５）、　　（６）間が低
圧室（２３）にそれぞれ形成され、上記駆動スクロール
（３）の回転に伴って従動スクロール（４）が同期して
回転するようにしたスクロール型流体装置を対象として
いる。

そして、上記各鏡板（３１）、（４１）の背面には磁石
（７１）、　　（７１）が設けられる一方、上記各フレ
ーム（５）、（６）には凹部（７２）。

（７２）が上記鏡板側磁石（７１）、　　（７１）と対
向する位置に形成され、該凹部（７２）、　　（７２）
には上記鏡板側磁石（７１）、（７１）に対して対向面
を異なる磁極に設定した磁石（７３）（７３）が上記鏡
板側磁石（７１）、（７’ｌ）との間隔が変化するよう
に摺動自在に嵌入されている。更に、上記凹部（７２）
、（７２）内には該凹部（７２）、、（７２）の底面と
フレーム側磁石（７３）、　　（７３）との間に高圧又
は中間圧が導入される背圧室（７６）、　　（７６）が
形成された構成としている。

また、請求項（ａに係る発明が講じた手段は、上記請求
項（１）記載の発明において、少なくとも鏡板両磁石（
７１）又はフレーム側磁石（７３）の何れか一方はドー
ナツ板状に形成された構成としている。

また、上述した他の目的を達成するために、本発明が講
じた他の手段は、連結ピンの端部と鏡板とが転がり接触
するようにして、良好な潤滑状態を維持するようにした
ものである。

具体的には、第３図に示すように、請求項（３）に係る
発明が講じた手段は、先ず、請求項（１）の発明が対象
とするスクロール型流体装置を対象としている。そして
、駆動スクロール（３）の回転に伴って従動スクロール
（４）が同期して回転するように両スクロール（３）、
　　（４）を連結する連結手段（８）は、両鏡板（３１
）、　　（４１）の何れか一方の前面外周縁に立設され
た連結ピン（８１）と、他方の鏡板（４１）の前面外周
縁に形成されて連結ピン（８１）の端部が係合する係合
凹部（８２）と、連結ピン（８１）の端部に回転自在に
設けられて係合凹部（８２）の側面に接して転動するロ
ーラ（８３）とにより構成されている。

また、請求項（４）に係る発明か講じた手段は、請求項
（１）及び（２の発明において、請求項（３）に係る発
明の連結手段（８）を設けた構成としている。

（作用） 上記構成により、請求項（１）及び（２）に係る発明で
は、駆動軸（３３）を回転すると、駆動スクロール（３
）が回転して該駆動スクロール（３）の回転により従動
スクロール（４）が同期して回転する。具体的に、請求
項（３）及び（４）の発明では、駆動スクロール（３）
の回転により連結ピン（８１）が回転し、該連結ピン（
８１）の端部が係合している鏡板（４１）の係合凹部（
８２）内をローラ（８３）が転動して駆動スクロール（
３）の回転力を従動スクロール（４）に伝達し、従動ス
クロール（４）が駆動スクロール（３）に同期して回転
することになる。

この両スクロール（３）、　　（４）の回転により両ラ
ップ（３２）、（４２）間に密閉室（１３）が形成され
ると共に、該密閉室（１３）が、例えば、中心に向って
移動しつつ収縮し、流体を圧縮する。

一方、上記各スクロール（３）、（４）にはスラスト荷
重が作用することになるが、各凹部（７３）の背圧室（
７６）には高圧又は中間圧の流体が流入してフレーム側
磁石（７３）を鏡板側磁石（７１）に近接移動させ、該
両磁石（７１）。

（７３）の反発力を介して上記背圧が各スクロール（３
）、　　（４）に作用することになり、該背圧によって
スラスト荷重が相殺或いは軽減されている。

（発明の効果） 従って、請求項（１）及び（４）に係る発明によれば、
２つの磁石（７１）、　　（７３）の反発力を介して背
圧を各スクロール（３）、　　（４）に作用させるよう
にしたために、各スクロール（３）、　　（４）を非接
触で支持することができるか、或いはスラスト荷重を著
しく軽減することができるので、簡単な駆動機構でもっ
て従来のスラスト軸受による損失を低減することができ
る。特に、各スクロール（３）、　　（４）の背面側に
直接高圧流体を作用させないので、摺動シールを不要と
することができると共に、回転速度の高い両系回転式に
おいて各スクロール（３）、　　（４）の接触による損
失を大幅に低減することができ、各スクロール（３）（
４）を支持する信頼性を向上させることができる。

また、請求項（２）及び（４）に係る発明では、相対向
する２つの磁石（７１）、　　（７３）の何れが一方の
みをドーナツ板状に形成するので、双方共にドーナツ板
状に形成するものに比して材料使用量を少なくすること
ができ、安価にすることができる。

また、請求項（３）及び（４）に係る発明によれば、係
合凹部（８２）とローラ（８３）とが転がり接触して両
スクロール（３）、　　（４）を連結するようにしたた
めに、連結ピン（８１）とローラ（８３）と係合凹部（
８２）との間をそれぞれ良好な潤滑状態とすることがで
きると共に、接触による損失を低減することができる。

しかも、連結ピン（８１）とローラ（８３）との摺動速
度を低下させることができ、駆動スクロール（３）の回
転力を従動スクロール（４）に確実に伝達することがで
きるので、動力伝達効率を向上させることができると同
時に、従動スクロール（４）を駆動スクロール（３）に
対して正確に同期回転させることができる。

また、従来のように両ラップ（３２）、　　（４２）を
介して回転力を伝達しないので、該ラップ（３２）、　
　（４２）の強度を低減することができると共に、摩耗
を低減することができ、振動の発生を抑制することがで
きる。

また、従来のオルダム継手と異なり連結ピン（８１）が
回転するので、動バランスを容易に保つことができ、振
動を低減することができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図に示すように、（１）は両系回転式のスクロール
型流体装置であって、冷凍装置における圧縮機に用いら
れ、冷媒ガスを圧縮して吐出するものである。

該スクロール型流体装置（１）は密閉ケーシング（２）
内にスクロール機構（１１）が収納されると共に、駆動
モータ（１２）が収納されて成り、該スクロール機構（
１１）は駆動スクロール（３）と従動スクロール（４）
とがそれぞれフレーム（５）、　　（６）に支持されて
構成されている。該両フレーム（５）、　　（６）は略
円盤状に形成され、それぞれ上記各スクロール（３）、
（４）の背面側に位置するように所定間隔を存して平行
に設けられている。そして、該両フレーム（５）、　　
（６）は外周面にて上記ケーシング（２）に固定され、
中央部に上記各スクロール（３）、　　（４）を回転自
在に支持する軸孔（５１）、　　（６１）が上下方向に
穿設されており、該両輪孔（５１）、　　（６１）は軸
心が半径方向に所定間隔を存するように形成されている
。

上記両スクロール（３）、　　（４）は、円盤状に形成
された鏡板（３１）、　　（４１）の前面に渦巻状（イ
ンボリュート状）に形成されたラップ（３２）、　　（
４２）が立設されて構成され、該両鏡板（３１）、　　
（４１）の前面を互いに対面させて上記両フレーム（５
）、　　（６）間に並設されると共に、上記各ラップ（
３２）、（４２）が互いに噛合されている。更に、上記
駆動スクロール（３）の鏡板（３１）背面（下面）には
駆動軸（３３）が、上記従動スクロール（４）の鏡板（
４）背面（上面）には従動軸（４３）がそれぞれ連設さ
れ、該駆動軸（３３）及び従動軸（４３）は上記各フレ
ーム（５）、（６）の軸孔（５１）、（６１）にラジア
ル軸受（３４）、　　（４４）を介して回転自在に嵌挿
されている。また、上記各鏡板（３１）（４１）と各フ
レーム（５）、　　（６）との間にはスラスト荷重を受
は止めるスラスト支持手段（７）が介設されていて、上
記各スクロール（３）（４ンがフレーム（５）、　　（
６）に支持されている。そして、上記駆動軸（３３）は
ケーシング（２）内の底部にまで延長され、上記駆動モ
ータ（１２）のロータ（１２ａ）に嵌挿されており、該
駆動モータ（１２）のステータ（１２ｂ）はケーシング
（２）に固定されている。

また、上記駆動軸（３３）と従動軸（４３）とは、駆動
軸心（０１）と従動軸心（０２）とが半径方向に所定間
隔を存して互いに偏心して設けられており、上記駆動ス
クロール（３）の回転に従って連結手段（８）を介して
従動スクロール（４）が同期回転し、相対的に一方のス
クロール（３）又は（４）が他方のスクロール（４）又
は（３）に対して公転のみ行うように構成されている。

方、上記各ラップ（３２）、（４２）は先端面が相対面
する鏡板（３１）、　　（４１）に接すると共に、内周
側面及び外周側面が複数箇所で接触し、この接触間が密
閉室（１３）に形成され、該密閉室（１３）が両スクロ
ール（３）、　　（４）の中心に向って移動しつつ収縮
するように構成されている。

上記ケーシング（２）内は従動側フレーム（６）によっ
て該フレーム（６）上方と、駆動側フレーム（５）によ
って該フレーム（５）下方とが高圧室（２ａ）、（２ｂ
）に区画形成されており、該画商圧室（２ａ）、　　（
２ｂ）は両フレーム（５）。

（６）に穿設された貫通路（２Ｃ）によって連通されて
いる。また、上記ケーシング（２）の側面には吸入管（
２１）が、上部には高圧室（２ａ）に連通して吐出管（
２２）がそれぞれ接続されている。そして、上記両フレ
ーム（５）、　　（６）間におけるラップ（３２）、　
　（４２）の外側が低圧室である吸込室（２３）に形成
され、該吸込室（２３）には上記吸入管（２１）が連通
し、該吸入管（２１）より導入した低圧冷媒ガスが吸込
室（２３）より密閉室（１３）に流入するように構成さ
れている。更に、上記従動スクロール（４）には中心部
に吐出通路（４５）が鏡板（４１）の前面から従動軸（
４３）の端面（上面）に亘って穿設され、上記密閉室（
１３）より高圧冷媒ガスが高圧室（２ａ）に流出するよ
うに構成されている。更にまた、上記ケーシング（２）
内の底部は潤滑油の油溜め（２４）に成っており、上記
駆動軸（３３）の下端部が浸漬され、図示しないが、該
駆動軸（３３）に設けられた給油路を介して潤滑油がラ
ジアル軸受（３４）等に供給されている。

一方、本発明の特徴の１つとする上記スラスト支持手段
（７）は、第２図に示すように、両スクロール（３）、
（４）の鏡板（３１）、　　（４１）に設けられた鏡板
側磁石（７１）、　　（７１）と、両フレーム（５）、
　　（６）の凹部（７２）、　　（７２）に設けられた
フレーム側磁石（７３）、　　（７３）とより構成され
ている。該鏡板側磁石（７１）は、ドーナツ板状に形成
されて各鏡板（３１）。

（４１）の背面（駆動スクロール（３）では下面、従動
スクロール（４）では上面）に埋設されており、各駆動
軸（３３）又は従動軸（４３）の軸心（０＋　）、　　
（０２）と同心上に位置し、各鏡板（３１）、　　（４
１）の背面と面一に設けられている。

また、上記凹部（７２）は、各フレーム（５）。

（６）の前面（鏡板（３１）、　　（４１）との対向面
）に削設されており、上記鏡板側磁石（７１）に対向し
て位置し、上記駆動軸（３３）又は従動軸（４３）と同
心上にリング状に形成されると共に、断面Ｕ字状（第２
図では逆Ｕ字状）に形成されている。更に、上記各フレ
ーム（５）、　　（６）には該フレーム（５）、　　（
６）の背面（高圧室（２ａ）、（２ｂ）側）と凹部（７
２）の底面とに開口する連通路（７４）が穿設されてい
て、該凹部（７２）内に高圧室（２ａ）、　　（２ｂ）
の高圧冷媒ガスが導入するように構成されている。

また、上記フレーム側磁石（７３）は、凹部（７２）に
対応してドーナツ板状に形成されて該凹部（７２）内に
挿入され、上記鏡板側磁石（７１）に対峙して設けられ
ている。更に、該フレーム側磁石（７３）は鏡板側磁石
（７１）に対して相対向面が異なる磁極に設けられてい
て、鏡板側磁石（７１）との間で反発力が生じるように
設定されると共に、鏡板側磁石（７１）との間隔が変化
するように上下方向に摺動自在に上記凹部（７２）に嵌
入されている。そして、上記凹部（７２）の側面とフレ
ーム側磁石（７３）の側面との間は０リング（７５）が
介設されてシールされ、該凹部（７２）の底面とフレー
ム側磁石（７３）の背面との間が背圧室（７６）に形成
されており、該背圧室（７６）の背圧（Ｆ　ｂｐ）と両
磁石（７１）。

（７３）の反発力（Ｆ　ｍｇ）とによって各スクロール
（３）、（４）のスラスト荷重（Ｆ　ｓｕ）を無接触で
相殺するように構成されている。

つまり、上記両磁石（７１）、（７３）の反発力（Ｆ　
ｍｇ）は両磁石（７１）、（７３）間の距離（間隔）の
２乗に反比例するので、起動時などのように背圧（Ｆ　
ｂｐ）が作用しない場合は、フレーム側磁石（７３）が
凹部（７２）内に没入して逆スラスト荷重（両スクロー
ル（３）、　　（４）を互いに押圧する力）が作用しな
いようにフレーム側磁石（７３）が設定されている。そ
して、上記フレーム側磁石（７３）に背圧（Ｆ　ｂｐ）
が作用すると、該背圧（Ｆ　ｂｐ）と反発力（Ｆ　ｍｇ
）とがバランスするようにフレーム側磁石（７３）が凹
部（７２）内を移動し、背圧（Ｆ　ｂｐ）が磁石（７１
）。

（７３）を介して各スクロール（３）、　　（４）に伝
達するように構成されている。更に、上記背圧（Ｆ　ｂ
ｐ）はスラスト荷ｆｆ１（Ｆｓｕ）と等しくなるように
設定されていて、各スクロールＣ３）、　　（４）をフ
レーム（５）、　　（６）に非接触で支持するように構
成されている。また、上記背圧（Ｆ　ｂｐ）がスラスト
荷重（Ｆ　ｓｕ）より小さい場合には各スクロール（３
）、　　（４）はフレーム（５）、　　（６）に接する
ものの、スラスト荷重（Ｆ　ｓｕ）が低減される。尚、
上記背圧（Ｆ　ｂｐ）はスラスト荷重（ＦＳＵ）より大
きくならないように設定されていて、逆スラスト荷重が
作用しないように構成されている。

また、本発明の他の特徴の１つとする上記連結手段（８
）は第３図及び第４図に示すように、各スクロール（３
）、（４）の鏡板（３１）、（４１）間に複数本、例え
ば、４本の連結ピン（８１）（８１）、・・・が没けら
れて構成されている。該連結ピン（８１）は、大径部（
８１ａ）の上端に小径部（８１ｂ）が連設されて成り、
該大径部（８１ａ）の高さは両鏡板（３１）、（４１）
の間隔にほぼ等しく設定され、大径部（８１ａ）の下端
が上記駆動スクロール（３）の鏡板（３１）の前面外周
縁に固着されていて、該鏡板（３１）に連結ピン（８１
）が立設されている。一方、上記従動側スクロール（４
）における鏡板（４１）の前面外周縁には連結ピン（８
１）の小径部（８１ｂ）に対応して係合凹部（８２）が
形成されており、該係合凹部（８２）は円形凹部に形成
されていて、係合凹部（８２）内に連結ピン（８１）の
小径部（８１ｂ）が挿入されるように構成されている。

更に、上記連結ピン（８１）の小径部（８１ｂ）にはロ
ーラ（８３）が外嵌されており、該ローラ（８３）は上
記小径部（８１ｂ）に回転自在に設けられると共に、外
周面が係合凹部（８２）の側面に接して該係合凹部（８
２）内を転動するように構成されている。そして、上記
係合凹部（８２）は、直径（Ｄ）が次式を充足するよう
に形成され、Ｄ−ｄ＋２ｅ　　　・・・■ ｄ：ローラ（８３）の直径 ｅ：駆動軸（３３）と従動軸（４３）との偏心量 該係合凹部（８２）内をローラ（８３）が転動しつつ駆
動スクロール（３）の回転力を従動スクロール（４）に
伝達して、該従動スクロール（３）が駆動スクロール（
４）に同期して回転するように構成されている。また、
上記連結ピン（８１）及びローラ（８３）には、図示し
ないが、給油孔が形成されており、駆動スクロール（３
）の鏡板（３１）等を介して潤滑油が供給されるように
構成されている。

次に、このスクロール型流体装置（１）の圧縮動作につ
いて説明する。

先ず、駆動モータ（１２）を駆動して駆動軸（３３）を
回転すると、駆動スクロール（３）が駆動軸（３３）の
軸心（０１）を中心に回転し、鏡板（３１）が回転する
ので、連結ピン（８１）も駆動軸心（０１）を中心に回
転する。そして、該連結ピン（８１）の回転によって駆
動スクロール（３）の回転力が従動スクロール（４）に
伝達され、その際、ローラ（８３）が係合凹部（８２）
の側面に接して該係合凹部（８２）内を転動する。

この連結ピン（８１）の回転により従動スクロール（４
）が回転し、しかも、該従動スクロール（４）は駆動ス
クロール（３）に同期して回転し、この同期回転に従っ
て一方のスクロール−（３）又は（４）に対して他方の
スクロール（４）又は（３）が相対的に公転のみ行うこ
とになる。この公転に伴ってラップ（３２）、　　（４
２）の接触箇所が中心に向って移動すると共に、ラップ
（３２）（４２）間に密閉室（１３）が該ラップ（３２
）（４２）の外周端より形成され、該密閉室（１３）が
中心の吐出通路（４６）に向って渦巻上に移動しつつ収
縮することになる。

一方、低圧冷媒ガスは吸入管（２１）よりケーシング（
２）内の吸込室（２３）に流入し、上記密閉室（１３）
に流入する。そして、該密閉室（１３）の収縮により低
圧冷媒ガスが圧縮されて高圧冷媒ガスになり、該高圧冷
媒ガスは吐出通路（４５）を通り、高圧室（２ａ）に流
入した後、吐出管（２２）より吐出される。

また一方、上記両スクロール（３）、　　（４）には圧
縮する冷媒ガスによって上下方向のスラスト荷重（Ｆ　
ｓｕ）が作用することになり、該スラスト荷重（Ｆ　ｓ
ｕ）は、第２図に示すように、背圧（Ｆｂｐ）と両磁石
（７１）、　　（７３）の反発力（Ｆ　ｍｇ）とによっ
て相殺又は軽減されている。すなわち、起動時などにお
いて、各高圧室（２ａ）、（２ｂ）に高圧冷媒ガスが充
満していない場合、背圧室（７６）に高圧冷媒ガスが導
入されないので、フレーム側磁石（７３）は鏡板側磁石
（７１）との反発力（Ｆ　ｍｇ）によって凹部（７２）
の底面側（第２図では上方）に移動し、各スクロール（
３）（４）に逆スラスト荷重は作用しない。

その後、圧縮動作が進行し、各高圧室（２ａ）（２ｂ）
が高圧雰囲気になると、高圧冷媒ガスが背圧室（７６）
に導入され、フレーム側磁石（７３）は背圧（Ｆ　ｂｐ
）が作用して鏡板側磁石（７１）に接近移動する。この
フレーム側磁石（７３）の移動により鏡板側磁石（７１
）との反発力（Ｆ　ＩＩｌｇ）が変化し、この反発力（
Ｆ　ｍｇ）は距離（間隔）の２乗に反比例し、この反発
力（Ｆ　ｆｆ１ｇ）を介して背圧（Ｆ　ｂｐ）が各スク
ロール（３）、　　（４）に伝達される。そして、この
背圧（Ｆ　ｂｐ）によって各スクロール（３）、　　（
４）をフレーム（５）。

（６）に押圧するスラスト荷重（Ｆ　ｓｕ）が相殺され
、この背圧（Ｆ　ｂｐ）をスラスト荷重（Ｆ　ｓｕ）と
が一致していると、各鏡板（３１）、　　（４１）はフ
レーム（５）、　　（６）に接することなく、各スクロ
ール（３）、　　（４）が支持される。

また、上記背圧（Ｆ　ｂｐ）が低下した場合又はスラス
ト荷重（Ｆ　ｓｕ）が増加した場合、鏡板側磁石（７１
）がフレーム側磁石（７３）に近接することになるが、
反発力（Ｆ　ｍｇ）が大きくなってフレーム側磁石（７
３）が離れる方向に逃げることになり、逆スラスト荷重
が各スクロール（３）（４）に作用することはない。そ
の際、各鏡板（３１）、　　（４１）はフレーム（５）
、　　（６）に接することになるが、スラスト荷重（Ｆ
　ｓｕ）は低減することになる。

従って、２つの磁石（７１）、　　（７３）の反発力を
介して背圧（Ｆ　ｂｐ）を各スクロール（３）。

（４）に作用させるようにしたために、各スクロール（
３）、　　（４）を非接触で支持することができるか、
或いはスラスト荷重を著しく軽減することができるので
、簡単な駆動機構でもって従来のスラスト軸受による損
失を低減することができる。

特に、各スクロール（３）、（４）の背面側に直接高圧
冷媒ガスを作用させないので、摺動シールを不要とする
ことができると共に、回転速度の高い（例えば、２００
０　Ｏｒｐの）両系回転式において各スクロール（３）
、　　（４）の接触による損失を大幅に低減することが
でき、各スクロール（３）（４）を支持する信頼性を向
上させることができる。

また、係合凹部（８２）とローラ（８３）とが転がり接
触して両スクロール（３）、　　（４）を連結するよう
にしたために、連結ビン（８１）とローラ（８３）と係
合凹部（８２）との間をそれぞれ良好な潤滑状態とする
ことができると共に、接触による損失を低減することが
できる。しかも、連結ビン（８１）とローラ（８３）と
の摺動速度を低下させることができ、駆動スクロール（
３）の回転力を従動スクロール（４）に確実に伝達する
ことができるので、動力伝達効率を向上させることがで
きると同時に、従動スクロール（４）を駆動スクロール
（３）に対して正確に同期回転させることができる。

また、従来のように両ラップ（３２）、　　（４２）を
介して回転力を伝達しないので、該ラップ（３２）、　
　（４２）の強度を低減することができると共に、摩耗
を低減することができ、振動の発生を抑制することがで
きる。

また、従来のオルダム継手と異なり連結ビン（８１）が
回転するので、動バランスを容易に保つことができ、振
動を低減することができる。

第５図及び第６図は他の実施例を示し、第５図に示すも
のは連結ビン（８４）の高さを短く形成し、両スクロー
ル（３）、　　（４）間の動力伝達が各ラップ（３２）
、　　（４２）の高さ方向の略中央部で行われるように
したものである。

つまり、従動スクロール（４）おける鏡板（４１）の前
面外周縁には下方に突出したフランジ部（４６）が形成
され、該フランジ部（４６）に係合凹部（８２）が形成
されている。そして、該係合凹部（８２）には前実施例
と同様に連結ピン（８４）がローラ（８３）を介して係
合し、駆動スクロール（３）の回転力を従動スクロール
（４）に伝達している。その他の構成並びに作用・効果
は前実施例と同様である。

また、第６図に示すものは背圧室（７６）に中間圧の冷
媒ガスが導入されるように構成されたものである。

つまり、各スクロール（３）、　　（４）には第１導入
路（７７）、（７７）が、各フレーム（５）。

（６）には第２導入路（７８）、　　（７ｇ）がそれぞ
れ形成されており、該第１導入路（７７）は−端が各鏡
板（３１）、　　（４１）の前面に開口して冷媒ガスを
中間圧に圧縮した状態の密閉室（１３）に連通するよう
に形成されると共に、鏡板（３１）（４１）及び駆動軸
（３３）又は従動軸（４３）を通り、他端が軸孔（５１
）、　　（６１）に形成された環状空間（５２）、（６
２）に連通ずるように形成されている。一方、上記第２
導入路（７８）は一端が上記環状空間（５２）、（６２
）に、他端が背圧室（７６）に連通して形成されている
。

従って、上記背圧室（７６）には中間圧の冷媒ガスが第
１導入路（７７）及び第２導入路（７８）を介して導入
し、この中間圧の背圧（Ｆ　ｂ　ｐ）がフレーム側磁石
（７３）が作用する。その他の構成並びに作用・効果は
前実施例と同じである。

尚、各実施例において、磁石（７１）、　　（７３）は
全てドーナツ板状に形成したが、鏡板側又はフレーム側
磁石（７１）、（７３）の何れか一方のみドーナツ板状
に形成し、他方は小型の磁石片を複数個設けるようにし
てもよい。これにより材料使用量を低減することができ
、安価に製作することができる。

また、連結手段（８）は、駆動スクロール（３）に係合
凹部（８２）を形成し、従動スクロール（４）に連結ピ
ン（８１）、　　（８４）を設けて構成してもよい。

また、本実施例のスクロール型流体装置（１）は、冷凍
装置における圧縮機に用いたが、本発明はその他の圧縮
機やプロ乙膨張機等に適用してもよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図はスクロール型流
体装置の縦断面図である。第２図はスラスト支持手段の
拡大断面図、第３図は連結手段の拡大断面図、第４図は
同平面断面図である。第５図は他の実施例を示す連結手
段の拡大断面図、第６図はスラスト支持手段の他の実施
例を示す拡大断面図である。 （１）・・・スクロール型流体装置 （２ａ）、（２ｂ）・・・高圧室 （３）・・・駆動スクロール （４）・・・従動スクロール （５）、　　（６）・・・フレーム （７）・・・スラスト支持手段 （８）・・・連結手段 （２３）・・・吸込室 （３１）、（４１）・・・鏡板 （３２）、　　（４２）・・・ラップ （３３）・・・駆動軸 （４３）・・・従動軸 （７１）、（７３）・・・磁石 （７２）・・・凹部 （８１）、　　（８４）・・・連結ピン（８２）・・・
係合凹部 （８３）・・・ローラ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）各々鏡板（３１）、（４１）の前面に渦巻状のラ
   ップ（３２）、（４２）が立設されると共に、背面に駆
   動軸（３３）及び従動軸（４３）が連結されて成る駆動
   スクロール（３）と従動スクロール（４）とが各ラップ
   （３２）、（４２）を噛合してケーシング（２）内に並
   設され、上記駆動軸（３３）及び従動軸（４３）は軸心
   が所定間隔を存するように上記鏡板（３１）、（４１）
   背面側に設けられたフレーム（５）、（６）に嵌合され
   、該各フレーム（５）、（６）の背面側が高圧室（２ａ
   ）、（２ｂ）に、両フレーム（５）、（６）間が低圧室
   （２３）にそれぞれ形成され、上記駆動スクロール（３
   ）の回転に伴って従動スクロール（４）が同期して回転
   するようにしたスクロール型流体装置であって、 上記各鏡板（３１）、（４１）の背面には磁石（７１）
   、（７１）が設けられる一方、上記各フレーム（５）、
   （６）には凹部（７２）、（７２）が上記鏡板側磁石（
   ７１）、（７１）と対向する位置に形成され、該凹部（
   ７２）、（７２）には上記鏡板側磁石（７１）、（７１
   ）に対して対向面を異なる磁極に設定した磁石（７３）
   、（７３）が上記鏡板側磁石（７１）、（７１）との間
   隔が変化するように摺動自在に嵌入され、 上記凹部（７２）、（７２）内には該凹部 （７２）、（７２）の底面とフレーム側磁石（７３）、
   （７３）との間に高圧又は中間圧が導入される背圧室（
   ７６）、（７６）が形成されていることを特徴とするス
   クロール型流体装置。 （２）請求項（１）記載のスクロール型流体装置におい
   て、少なくとも鏡板側磁石（７１）又はフレーム側磁石
   （７３）の何れか一方はドーナツ板状に形成されている
   ことを特徴とするスクロール型流体装置。 （３）各々鏡板（３１）、（４１）の前面に渦巻状のラ
   ップ（３２）、（４２）が立設されると共に、背面に駆
   動軸（３３）及び従動軸（４３）が連結されて成る駆動
   スクロール（３）と従動スクロール（４）とが各ラップ
   （３２）、（４２）を噛合してケーシング（２）内に並
   設され、上記駆動軸（３３）及び従動軸（４３）は軸心
   が所定間隔を存するように上記鏡板（３１）、（４１）
   背面側に設けられたフレーム（５）、（６）に嵌合され
   、上記駆動スクロール（３）の回転に伴って従動スクロ
   ール（４）が同期して回転するように該両スクロール（
   ３）、（４）を連結する連結手段（８）が設けられたス
   クロール型流体装置であって、 上記連結手段（８）は、両鏡板（３１）、 （４１）の何れか一方の前面外周縁に立設された連結ピ
   ン（８１）と、他方の鏡板（４１）の前面外周縁に形成
   されて連結ピン（８１）の端部が係合する係合凹部（８
   ２）と、連結ピン（８１）の端部に回転自在に設けられ
   て係合凹部（８２）の側面に接して転動するローラ（８
   ３）とにより構成されていることを特徴とするスクロー
   ル型流体装置。 （４）請求項（１）又は（２）記載のスクロール型流体
   装置において、駆動スクロール（３）と従動スクロール
   （４）との間には該駆動スクロール（３）の回転に伴っ
   て従動スクロール（４）が同期して回転するように両ス
   クロール（３）、（４）を連結する連結手段（８）が設
   けられ、該連結手段（８）は、両鏡板（３１）、（４１
   ）の何れか一方の前面外周縁に立設された連結ピン（８
   １）と、他方の鏡板（４１）の前面外周縁に形成されで
   連結ピン（８１）の端部が係合する係合凹部（８２）と
   、連結ピン（８１）の端部に回転自在に設けられて係合
   凹部（８２）の側面に接しで転動するローラ（８３）と
   により構成されていることを特徴とするスクロール型流
   体装置。