JP2002070766A - スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 固定スクロール、旋回スクロール間の気密性
を確保しながらも、連結縁の加工性を高めてコストの削
減を図る。 【解決手段】 端板の一側面に渦巻き状の壁体１２ｂを
有する固定スクロールと、端板の一側面に渦巻き状の壁
体１３ｂを有し、壁体１２ｂ，１３ｂどうしをかみ合わ
せて公転旋回運動する旋回スクロールとを備え、壁体１
２ｂ，１３ｂは段付き形状とされ、端板の一側面は段付
き形状とされたスクロール圧縮機において、各端板の一
側面のうち隣り合う部位どうしを繋ぐ連結壁面１２ｅの
形状を、各上縁のうち隣り合う部位どうしを繋ぐ連結縁
１２ｅの旋回軌跡が描く包絡線により決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和装置や冷
凍装置等に具備されるスクロール圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】スクロール圧縮機は、固定スクロールと
旋回スクロールとを渦巻き状の壁体どうしを組み合わせ
て配置し、固定スクロールに対し旋回スクロールを公転
旋回運動させることで壁体間に形成される圧縮室の容積
を漸次減少させて該圧縮室内の流体の圧縮を行うもので
ある。

【０００３】スクロール圧縮機の設計上の圧縮比は、圧
縮室の最小容積（壁体どうしのかみ合いが外れて圧縮室
が消滅する直前の容積）に対する、圧縮室の最大容積
（壁体どうしがかみ合って圧縮室が形成された時点の容
積）の比であり、次式（I）で表される。 Ｖi＝｛Ａ(θsuc)・Ｌ｝／｛Ａ(θtop)・Ｌ｝＝Ａ(θsuc)／Ａ(θtop) … （I） (I)式において、Ａ(θ)は旋回スクロールの旋回角θに
応じて容積を変化させる圧縮室の旋回面に平行な断面積
を表す関数、θsucは圧縮室が最大容積となるときの旋
回スクロールの旋回角、θtopは圧縮室が最小容積とな
るときの旋回スクロールの旋回角、Ｌは壁体どうしのラ
ップ（重なり）長である。

【０００４】従来、スクロール圧縮機の圧縮比Ｖiの向
上を図るには、両スクロールの壁体の巻き数を増やして
最大容積時の圧縮室の断面積Ａ(θ)を大きくする手法が
採られてきた。しかしながら、壁体の巻き数を増やす従
来の手法ではスクロールの外形が拡大して圧縮機自体が
大型化するため、大きさの制限が厳しい自動車用等の空
気調和装置には採用し難いという問題点があった。

【０００５】上記の問題点を解決すべく、特公昭60-179
56号には、固定スクロール、旋回スクロールともに壁体
の渦巻き状の上縁を中心側が低く外周端側が高い段付き
形状とし、さらにこの上縁の段付き形状に対応して、両
スクロールともに端板の側面を中心側が高く外周端側が
低い段付き形状としたスクロール圧縮機が提案されてい
る。

【０００６】上記スクロール圧縮機において、最大容積
時の圧縮室のラップ長をＬｌ、最小容積時の圧縮室のラ
ップ長をＬｓとすると、設計上の圧縮比Ｖi’は次式（I
I）で表される。 Ｖi’＝｛Ａ(θsuc)・Ｌｌ｝／｛Ａ(θtop)・Ｌｓ｝ … （II） (II)式においては、最大容積時の圧縮室のラップ長Ｌｌ
が最小容積時の圧縮室のラップ長Ｌｓよりも大きく、Ｌ
ｌ／Ｌｓ＞１となるから、壁体の巻き数を増やさなくて
も、設計上の圧縮比を向上させることが可能である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにスクロー
ルに段付き形状を採用したスクロール圧縮機において
は、壁体の低位の上縁と高位の上縁とを繋ぐ連結縁が、
端板の底の深い底面と底の浅い底面とを繋ぐ連結壁面に
摺接する際の気密性を如何に保つかが問題となる。

【０００８】例えば、特公昭60-17956号では、連結縁に
あたる部分の形状を渦巻き状の壁の両側面に滑らかに連
続する半径ｔ／２の半円状に形成し、連結壁面にあたる
部分の形状を隣り合う壁の中間点を中心として半径ｒ_O
＋(ｔ／２)（ｒ_O；旋回スクロールの旋回半径）の半円
を描くように形成すると記載されている。

【０００９】しかしながら、上記のように連結縁を壁の
両側面に滑らかに連続する半円状に形成するには非常に
高い加工技術を要することが知られており、このため加
工コストが大幅に膨らみ、量産化を阻む要因となる。

【００１０】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、固定スクロール、旋回スクロール間の気密性を
確保しながらも、連結縁の加工性を高めてコストの削減
を図ることを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段として、次のような構成のスクロール圧縮機を
採用する。すなわち請求項１記載のスクロール圧縮機
は、端板の一側面に立設された渦巻き状の壁体を有し、
定位置に固定された固定スクロールと、端板の一側面に
立設された渦巻き状の壁体を有し、前記各壁体どうしを
かみ合わせて自転を阻止されつつ公転旋回運動可能に支
持された旋回スクロールとを備え、前記各壁体の上縁
は、複数の部位に分割されかつ該部位の高さが渦方向の
中心側で低く外周端側で高くなる段付き形状とされ、同
じく前記各端板の一側面は、前記各部位に対応し、その
高さが渦方向の中心側で高く外周端側で低くなる複数の
部位を有する段付き形状とされたスクロール圧縮機にお
いて、前記各端板の一側面のうち隣り合う前記部位どう
しを繋ぐ連結壁面の形状が、前記各上縁のうち隣り合う
前記部位どうしを繋ぐ連結縁の旋回軌跡が描く包絡線に
より決定されることを特徴とする。

【００１２】このスクロール圧縮機においては、連結壁
面の形状を、連結縁の公転旋回運動時における旋回軌跡
が描く包絡線により決定する。すなわち、連結縁を公転
旋回面と平行に平面視し、旋回半径を半径とする円の中
心を連結縁に沿って移動させたとき、移動した円の軌跡
のアウトラインが連結壁面の公転旋回面に現れる形状と
なる。これにより、連結縁が如何なる形状であっても連
結壁面との気密性を確保することができる。そこで、連
結縁に比較的単純な形状を採用すれば加工性が向上す
る。

【００１３】請求項２記載のスクロール圧縮機は、請求
項１記載のスクロール圧縮機において、前記連結縁が、
前記壁体の渦方向に交する平面により形成されているこ
とを特徴とする。

【００１４】このスクロール圧縮機においては、連結縁
を壁体の渦方向に交する平面により形成することによ
り、例えば連結縁を切削加工する場合において加工性が
格段に向上する。

【００１５】請求項３記載のスクロール圧縮機は、請求
項２記載のスクロール圧縮機において、前記平面と前記
壁体の側面との間が面取りされていることを特徴とす
る。

【００１６】このスクロール圧縮機においては、平面と
壁体の側面との間を面取りすることにより、壁体の連結
縁周辺おける強度が確保されるとともに、加工精度の向
上が図れる。

【００１７】請求項４記載のスクロール圧縮機は、請求
項１、２または３記載のスクロール圧縮機において、前
記連結縁と前記連結壁面との間に微小な隙間が設けられ
ることを特徴とする。

【００１８】スクロール圧縮機を駆動すると、スクロー
ル自体の熱膨張により接触圧が変化することがある。そ
こでこのスクロール圧縮機においては、連結縁と連結壁
面との間にあらかじめ微小な隙間を設けておくことによ
り、両スクロールが熱膨張しても接触圧が必要以上に高
くなったりせず、安定した駆動が実現される。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明に係るスクロール圧縮機の
第１の実施形態を図１ないし図９に示して説明する。図
１は本発明に係るスクロール圧縮機の全体構成を示す断
面図である。図において符号１１はハウジングを示して
おり、このハウジング１１は、カップ状に形成されたハ
ウジング本体１１ａと、ハウジング本体１１ａの開口端
側に固定された蓋板１１ｂとで構成されている。

【００２０】ハウジング１１の内部には、固定スクロー
ル１２および旋回スクロール１３からなるスクロール圧
縮機構が配設されている。固定スクロール１２は端板１
２ａの一側面に渦巻き状の壁体１２ｂが立設された構成
となっている。旋回スクロール１３は、固定スクロール
１２と同様に端板１３ａの一側面に渦巻き状の壁体１３
ｂが立設された構成となっており、特に壁体１３ｂは固
定スクロール１２側の壁体１２ｂと同一形状をなしてい
る。また、壁体１２ｂ，１３ｂの上縁には後述する圧縮
室Ｃの気密性を高めるためのチップシール２７，２８が
配設されている（チップシール２７，２８については後
述する）。

【００２１】固定スクロール１２はボルト１４によって
ハウジング本体１１ａに締結されている。旋回スクロー
ル１３は固定スクロール１２に対して相互に公転旋回半
径だけ偏心しかつ１８０゜だけ位相をずらした状態で、
壁体１２ｂ，１３ｂどうしをかみ合わせて組み付けられ
ており、蓋板１１ｂと端板１３ａとの間に設けられた自
転阻止機構１５によって自転を阻止されつつ公転旋回運
動可能に支持されている。

【００２２】蓋板１１ｂにはクランク１６ａを備える回
転軸１６が貫通され、ベアリング１７ａ，１７ｂを介し
て蓋板１１ｂに回転自在に支持されている。

【００２３】旋回スクロール１３側の端板１３ａの他端
面の中央にはボス１８が突設されている。ボス１８には
クランク１６ａの偏心部１６ｂが軸受１９およびドライ
ブブッシュ２０を介して回動自在に収容されており、旋
回スクロール１３は回転軸１６を回転させることによっ
て公転旋回運動するようになっている。回転軸１６に
は、旋回スクロール１３に与えられたアンバランス量を
打ち消すバランスウェイト２１が取り付けられている。

【００２４】また、ハウジング１１の内部には、固定ス
クロール１２の周囲に吸入室２２が形成され、さらにハ
ウジング本体１１ａの内底面と端板１２ａの他側面とに
区画されて吐出キャビティ２３が形成されている。

【００２５】ハウジング本体１１ａには吸入室２２に向
けて低圧の流体を導く吸入ポート２４が設けられ、固定
スクロール１２側の端板１２ａの中央には容積を漸次減
少させながら中心に移動してきた圧縮室Ｃから吐出キャ
ビティ２３に向けて高圧の流体を導く吐出ポート２５が
設けられている。端板１２ａの他側面中央には、所定の
大きさ以上の圧力が作用した場合にのみ吐出ポート２５
を開く吐出弁２６が設けられている。

【００２６】図２は固定スクロール１２、旋回スクロー
ル１３それぞれの斜視図である。固定スクロール１２側
の壁体１２ｂは、その渦巻き状の上縁が２つの部位に分
割され、かつ渦の中心側で低く外周端側で高い段付き形
状となっている。旋回スクロール１３側の壁体１３ｂも
壁体１２ｂと同様に、渦巻き状の上縁が２つの部位に分
割され、かつ渦方向の中心側で低く外周端側で高い段付
き形状となっている。

【００２７】また、固定スクロール１２側の端板１２ａ
は、壁体１３ｂの上縁の各部位に対応し、一側面の高さ
が渦の中心で高く外周端で低くなる２つの部位を有する
段付き形状となっている。旋回スクロール１３側の端板
１３ａも端板１２ａと同様に、一側面の高さが渦方向の
中心で高く外周端で低くなる２つの部位を有する段付き
形状となっている。

【００２８】壁体１２ｂの上縁は、中心寄りに設けられ
た低位の上縁１２ｃと外周端寄りに設けられた高位の上
縁１２ｄの２つの部位に分けられ、隣り合う上縁１２
ｃ，１２ｄ間には、両者を繋いで旋回面に垂直な連結縁
１２ｅが存在している。壁体１３ｂの上縁も壁体１２ｂ
と同様に、中心寄りに設けられた低位の上縁１３ｃと外
周端寄りに設けられた高位の上縁１３ｄの２つの部位に
分けられ、隣り合う上縁１３ｃ，１３ｄ間には、両者を
繋いで旋回面に垂直な連結縁１３ｅとが存在している。

【００２９】また、端板１２ａの底面は、中心寄りに設
けられた底の浅い底面１２ｆと外周端寄りに設けられた
底の深い底面１２ｇの２つの部位に分けられ、隣り合う
底面１２ｆ，１２ｇ間には、両者を繋いで垂直に切り立
つ連結壁面１２ｈが存在している。端板１３ａの底面も
端板１２ａと同様に、中心寄りに設けられた底の浅い底
面１３ｆと外周端寄りに設けられた底の深い底面１３ｇ
の２つの部位に分けられ、隣り合う底面１３ｆ，１３ｇ
間には、両者を繋いで垂直に切り立つ連結壁面１３ｈと
が存在している。

【００３０】連結縁１２ｅは、図３に示すように、壁体
１２ｂを旋回スクロール１３の方向から見ると壁体１２
ｂに直行する平面をなしており、さらに壁体１２ｂの内
外両側面との間の角は面取りされてコーナ面Ｑが形成さ
れている。

【００３１】また、連結壁面１２ｈは、旋回スクロール
の旋回に伴って連結縁１３ｅの旋回軌跡が描く包絡線に
より決定されており、端板１２ａを旋回軸方向から見る
と２つの円弧の一端どうしを直線で滑らかに結んだ略円
弧状をなしている。連結壁面１３ｈも連結壁面１２ｈと
同様に、連結縁１２ｅの旋回軌跡が描く包絡線により決
定された略円弧状をなしている。

【００３２】壁体１２ｂにおいて上縁１２ｄと連結縁１
２ｅとが突き合う部分には、図４に示すようにリブ１２
ｉが設けられている。リブ１２ｉは、応力集中を避ける
ため上縁１２ｄと連結縁１２ｅとに滑らかに連続する凹
曲面をなして壁体１２ｂと一体に形成されている。壁体
１３ｂにおいて上縁１３ｄ，１３ｅが突き合う部分に
も、同様の理由で同形状のリブ１３ｉが設けられてい
る。

【００３３】端板１２ａにおいて底面１２ｇと連結壁面
１２ｈとが突き合う部分にも、肉盛りしたようにリブ１
２ｊが設けられている。リブ１２ｊは、応力集中を避け
るため底面１２ｇと連結壁面１２ｈとに滑らかに連続す
る凹曲面をなして壁体１２ｂと一体に形成されている。
端板１３ａにおいて底面１３ｇと連結壁面１３ｈとが突
き合う部分にも、同様の理由で同形状のリブ１３ｊが設
けられている。

【００３４】壁体１２ｂにおいて上縁１２ｃと，１２ｅ
が突き合う部分、および壁体１３ｂにおいて上縁１３
ｃ，１３ｅが突き合う部分は、組み付け時にリブ１３
ｊ，１２ｊとの干渉を避けるためにそれぞれ面取りされ
ている。

【００３５】さらに、壁体１２ｂの各上縁１２ｃ，１２
ｄにはチップシール２７ｃ，２７ｄが、連結縁１２ｅに
はチップシール（シール部材）２７ｅがそれぞれ配設さ
れている。これと同様に壁部１３の各上縁１３ｃ，１３
ｄにはチップシール２８ｃ，２８ｄが、連結縁１３ｅに
はチップシール（シール部材）２８ｅがそれぞれ配設さ
れている。

【００３６】チップシール２７ｃ，２７ｄはいずれも渦
巻き状をなし、上縁１２ｃ，１２ｄに渦方向に沿って形
成された溝１２ｋ，１２ｌに嵌合されており、圧縮機の
運転時には溝１２ｋ，１２ｌに導入される高圧の流体に
より背圧を受け、底面１３ｆ，１３ｇに押し当てられて
シールとしての機能を発揮するようになっている。

【００３７】チップシール２８ｃ，２８ｄも渦巻き状を
なし、上縁１３ｃ，１３ｄに渦方向に沿って形成された
溝１３ｋ，１３ｌに嵌合されており、圧縮機の運転時に
は溝１３ｋ，１３ｌに導入される高圧の流体により背圧
を受け、底面１２ｆ，１２ｇに押し当てられてシールと
しての機能を発揮するようになっている。

【００３８】チップシール２７ｅは棒状をなし、連結縁
１２ｅに沿って形成された溝１２ｍに嵌合されるととも
に溝１２ｍからの離脱を防止する構造を採用されてお
り、圧縮機の運転時には後述するように図示しない付勢
手段によって連結壁面１３ｈに押し当てられてシールと
しての機能を発揮する。チップシール２８ｅも、チップ
シール２７ｅと同様に連結縁１３ｅに沿って形成された
溝１３ｍに嵌合されるとともに溝１３ｍからの離脱を防
止する構造を採用されており、圧縮機の運転時には図示
しない付勢手段によって連結壁面１２ｈに押し当てられ
てシールとしての機能を発揮する。

【００３９】固定スクロール１２に旋回スクロール１３
を組み付けると、低位の上縁１３ｄが底の浅い底面１２
ｆに当接し、高位の上縁１３ｅが底の深い底面１２ｇに
当接する。同時に、低位の上縁１２ｄが底の浅い底面１
３ｆに当接し、高位の上縁１２ｅが底の深い底面１３ｇ
に当接する。これにより、両スクロール間には向かい合
う端板１２ａ，１３ａと壁体１２ｂ，１３ｂとに区画さ
れて圧縮室Ｃが形成される（図５〜図８参照）。

【００４０】また、連結縁１２ｅと連結壁面１３ｈとの
間、および連結縁１３ｅと連結壁面１２ｈとの間には、
駆動時における両スクロールの熱膨張を考慮して、微小
な隙間が設けられる。

【００４１】圧縮室Ｃは旋回スクロール１３の公転旋回
運動に伴い外周端から中心に向けて移動するが、連結縁
１２ｅは、壁体１２ｂ，１３ｂの当接点が連結縁１２ｅ
よりも外周端寄りに存在する間は壁体１２を挟んで隣接
する圧縮室Ｃ（一方は密閉状態にない）間で流体の漏れ
が生じないように連結壁面１３ｈに摺接し、壁体１２
ｂ，１３ｂの当接点が連結縁１２ｅよりも外周端寄りに
存在しない間は壁体１２を挟んで隣接する圧縮室Ｃ（共
に密閉状態にある）間で均圧を図るべく連結壁面１３ｈ
には摺接しないようになっている。

【００４２】連結縁１３ｅも同様に、壁体１２ｂ，１３
ｂの当接点が連結縁１３ｅよりも外周端寄りに存在する
間は壁体１３を挟んで隣接する圧縮室Ｃ（一方は密閉状
態にない）間で流体の漏れが生じないように連結壁面１
２ｈに摺接し、壁体１２ｂ，１３ｂの当接点が連結縁１
３ｅよりも外周端寄りに存在しない間は壁体１３を挟ん
で隣接する圧縮室Ｃ（共に密閉状態にある）間で均圧を
図るべく連結壁面１２ｈには摺接しないようになってい
る。なお、連結縁１２ｅと連結壁面１３ｈ、および連結
縁１３ｅと連結壁面１２ｈの摺接は、旋回スクロール１
３が１／２回転する間で同期して起こる。

【００４３】上記のように構成されたスクロール圧縮機
の駆動時における流体圧縮の過程を図５ないし図８に示
して順に説明する。

【００４４】図５に示す状態では、壁体１２ｂの外周端
が壁体１３ｂの外側面に当接するとともに、壁体１３ｂ
の外周端が壁体１２ｂの外側面に当接し、端板１２ａ，
１３ａ、壁体１２ｂ，１３ｂ間に流体が封入され、スク
ロール圧縮機構の中心を挟んで正対した位置に、最大容
積の圧縮室Ｃが２つ形成される。この時点では、連結縁
１２ｅと連結壁面１３ｈ、連結縁１３ｅと連結壁面１２
ｈは摺接しているが、直後に解消される。

【００４５】図５の状態から旋回スクロール１３がπ／
２だけ旋回し図６に示す状態に至る過程では、圧縮室Ｃ
が密閉状態を保ちながら中心に向けて進行し、漸次容積
を減少させて流体を圧縮し、圧縮室Ｃに先行する圧縮室
Ｃ₀も密閉状態を保ちながら中心に向けて進行し、漸次
容積を減少させて引き続き流体を圧縮する。この過程で
は、連結縁１２ｅと連結壁面１３ｈ、連結縁１３ｅと連
結壁面１２ｈそれぞれの摺接が解消されており、壁体１
３を挟んで隣接する２つの圧縮室Ｃが連通状態となって
均圧される。

【００４６】図６の状態から旋回スクロール１３がπ／
２だけ旋回し図７に示す状態に至る過程では、圧縮室Ｃ
が密閉状態を保ちながら中心に向けて進行し、漸次容積
を減少させてさらに流体を圧縮し、圧縮室Ｃに先行する
圧縮室Ｃ₀も密閉状態を保ちながら中心に向けて進行
し、漸次容積を減少させて引き続き流体を圧縮する。こ
の過程でも、連結縁１２ｅと連結壁面１３ｈ、連結縁１
３ｅと連結壁面１２ｈそれぞれの摺接は解消されてお
り、隣接する２つの圧縮室Ｃ間の均圧は継続される。

【００４７】図７に示す状態では、外周端に近い壁体１
２ｂの内側面とその内方に位置する壁体１３ｂの外側面
との間には後に圧縮室となる空間ｃが形成され、同じく
外周端に近い壁体１３ｂの内側面とその内方に位置する
壁体１２ｂの外側面との間にも後に圧縮室となる空間ｃ
が形成され、空間ｃには吸入室２２から低圧の流体が流
入する。この時点で、連結縁１２ｅは連結壁面１３ｈ
に、連結縁１３ｅは連結壁面１２ｈにそれぞれに摺接を
開始し、空間ｃに先行する圧縮室Ｃの密閉状態を保つよ
うになる。

【００４８】図７の状態から旋回スクロール１３がπ／
２だけ旋回し図８に示す状態に至る過程では、空間ｃが
大きさを拡大しながらスクロール圧縮機構の中心に向け
て進行し、空間ｃに先行する圧縮室Ｃも密閉状態を保ち
ながら中心に向けて進行し、漸次容積を減少させて流体
を圧縮する。この過程では、連結縁１２ｅと連結壁面１
３ｈ、連結縁１３ｅと連結壁面１２ｈそれぞれの摺接が
継続されており、空間ｃとの間を封止して圧縮室Ｃの密
閉状態が保たれる。

【００４９】図８の状態から旋回スクロール１３がさら
にπ／２だけ旋回し再び図５に示す状態に至る過程で
は、空間ｃがさらに大きさを拡大しながらスクロール圧
縮機構の中心に向けて進行し、空間ｃに先行する圧縮室
Ｃも密閉状態を保ちながら中心に向けて進行し、漸次容
積を減少させて流体を圧縮し、最終的に最小容積とな
る。この過程でも、連結縁１２ｅと連結壁面１３ｈ、連
結縁１３ｅと連結壁面１２ｈそれぞれの摺接は継続され
ており、空間ｃとの間を封止して圧縮室Ｃの密閉状態が
保たれる。

【００５０】最大容積から最小容積（吐出弁２６開放時
の容積）に至る圧縮室Ｃの大きさの変遷は、図５におけ
る圧縮室Ｃ→図６における圧縮室Ｃ→図７における圧縮
室Ｃ→図８における圧縮室Ｃと見なせる。ここで、それ
ぞれの状態における圧縮室を展開した形状を図９に示
す。

【００５１】最大容積となる（ａ）の状態では、圧縮室
は旋回軸方向の幅が途中で狭くなる異形の短冊状をな
し、その幅はスクロール圧縮機構の外周端側では底面１
２ｇから上縁１２ｄまでの壁体１２ｂの高さ（もしくは
底面１３ｇから上縁１３ｄまでの壁体１３ｂの高さ）に
ほぼ等しいラップ長Ｌｌとなり、中心側では底面１２ｆ
から上縁１２ｃまでの高さ（もしくは底面１３ｆから上
縁１３ｃまでの壁体１３ｂの高さ）にほぼ等しいラップ
長Ｌｓ（＜Ｌｌ）となる。

【００５２】（ｂ）の状態では、圧縮室は（ａ）の状態
と同じく幅が途中で狭くなる異形の短冊状をなすが、
（ａ）の状態と比較して旋回方向の長さが短くなるとと
もに、ラップ長Ｌｌの部分が短く、ラップ長Ｌｓの部分
が長くなる。

【００５３】（ｃ）の状態では、圧縮室は中心側に移動
することで旋回方向の長さがさらに短くなる。しかもラ
ップ長Ｌｌの部分が消滅してしまい、幅が均一（ラップ
長Ｌｓ）な短冊状となる。

【００５４】最小容積となる（ｄ）の状態では、圧縮室
は（ｃ）の状態と同じく幅が均一な短冊状をなすが、
（ｃ）の状態と比較して旋回方向の長さが短くなる。こ
の後は吐出弁２６が開放して流体が吐出される。

【００５５】上記スクロール圧縮機においては、圧縮室
の容積変化が、従来のように旋回面に平行な断面積の減
少のみによって引き起こされるのではなく、図７に示し
たように旋回軸方向の幅の減少と断面積の減少とによっ
て相乗的に引き起こされる。

【００５６】したがって、壁体１２ｂ，１３ｂを段付き
形状とし、スクロール圧縮機構の外周端寄りと中心寄り
とで壁体１２ｂ，１３ｂのラップ長を変化させ、圧縮室
Ｃの最大容積を大きくしたり最小容積を小さくしたりす
ることで、壁体１２ｂ，１３ｂどうしのラップ長が一定
である従来のスクロール圧縮機に比べて圧縮比を向上さ
せることができる。

【００５７】上記スクロール圧縮機においては、連結縁
１２ｅ，１３ｅを図３に示すような形状としたことによ
り、切削加工する場合においてその加工性が格段に向上
する。連結縁１２ｅ，１３ｅは従来のような半円状では
なく、３つの平面により形成されているので、旋盤を使
って切削加工を行う場合も単純な平面切削の工程を繰り
返すだけで加工できるのである。しかも、連結縁１２
ｅ，１３ｅにはコーナ面Ｑを形成したことから、壁体１
２ｂ，１３ｂの連結縁１２ｅ，１３ｅ周辺の強度を確保
するとともに、加工精度の向上が図れる。

【００５８】また、上記スクロール圧縮機においては、
組み付け後の連結縁１２ｅと連結壁面１３ｈとの間、お
よび連結縁１３ｅと連結壁面１２ｈとの間に微小な隙間
を設けておくことにより、固定スクロール１２、旋回ス
クロール１３が熱膨張しても両スクロール間の接触圧が
必要以上に高くなることがない。これにより、スクロー
ル圧縮機の安定した駆動が実現できる。

【００５９】ところで、本実施形態においては連結縁１
２ｅ，１３ｅを図３のように形成し、特に壁体との間の
角にはコーナ面Ｑを設けたが、例えばコーナ面ではなく
図１０（ａ）のように隣り合う両平面に滑らかに連続す
るラウンド面Ｒを採用しても構わないし、コーナ面を設
けずに図１０（ｂ）のようにスクエアな形状としても構
わない。

【００６０】なお、上記各実施形態においては連結縁１
２ｅ，１３ｅが旋回スクロール１３の旋回面に垂直に形
成され、これに対応して連結壁面１２ｈ，１３ｈも旋回
面に垂直に形成されているが、連結縁１２ｅ，１３ｅ、
連結壁面１２ｈ，１３ｈは互いの対応関係を守っていれ
ば旋回面に垂直である必要はなく、例えば旋回面に対し
て傾斜するように形成しても構わない。

【００６１】また、上記各実施形態においては固定スク
ロール１２、旋回スクロール１３とともに１つの段差を
有する段付き形状を採用したが、本発明に係るスクロー
ル圧縮機は段差を複数有するものについても実施可能で
ある。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る請求
項１記載のスクロール圧縮機によれば、連結壁面の形状
を、連結縁の公転旋回運動時における旋回軌跡が描く包
絡線により決定することにより、連結縁が如何なる形状
であっても連結壁面との気密性を確保することができ
る。そこで、連結縁に比較的単純な形状を採用すれば、
加工性が向上してコストの削減が図れる。

【００６３】請求項２記載のスクロール圧縮機によれ
ば、連結縁を壁体の渦方向に交する平面により形成する
ことにより、例えば連結縁を切削加工する場合において
加工性が格段に向上するので、加工コストの削減を図る
ことができる。。

【００６４】請求項３記載のスクロール圧縮機によれ
ば、平面と壁体の側面との間を面取りすることにより、
壁体の連結縁周辺おける強度を確保するとともに、加工
精度の向上が図れる。

【００６５】請求項４記載のスクロール圧縮機によれ
ば、連結縁と連結壁面との間にあらかじめ微小な隙間を
設けておくことにより、両スクロールが熱膨張しても接
触圧が必要以上に高くなったりしないので、安定した駆
動を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るスクロール圧縮機の実施形態を
示す側断面図である。

【図２】 固定スクロール、旋回スクロールそれぞれの
斜視図である。

【図３】 連結縁ならびに連結壁面を旋回軸方向から見
た平面図である。

【図４】 上縁と連結縁との間に設けられるリブ、およ
び底面と連結壁面との間に設けられるリブを示す側断面
図である。

【図５】 スクロール圧縮機の駆動時における流体圧縮
の過程を示す状態説明図である。

【図６】 同じく、スクロール圧縮機の駆動時における
流体圧縮の過程を示す状態説明図である。

【図７】 同じく、スクロール圧縮機の駆動時における
流体圧縮の過程を示す状態説明図である。

【図８】 同じく、スクロール圧縮機の駆動時における
流体圧縮の過程を示す状態説明図である。

【図９】 最大容積から最小容積に至る圧縮室の大きさ
の変遷を示す状態説明図である。

【図１０】 本発明に係るスクロール圧縮機の他の実施
形態を示す図であって、連結縁ならびに連結壁面を旋回
軸方向から見た平面図である。

【符号の説明】

１２ 固定スクロール １２ａ 端板 １２ｂ 壁体 １２ｃ，１２ｄ 上縁 １２ｅ 連結縁 １２ｆ 底面 １２ｈ 連結壁面 １３ 旋回スクロール １３ａ 端板 １３ｂ 壁体 １３ｃ，１３ｄ 上縁 １３ｅ 連結縁 １３ｆ 底面 １３ｈ 連結壁面 ２７ｅ，２８ｅ チップシール Ｑ コーナ面

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 端板の一側面に立設された渦巻き状の壁
   体を有し、定位置に固定された固定スクロールと、 端板の一側面に立設された渦巻き状の壁体を有し、前記
   各壁体どうしをかみ合わせて自転を阻止されつつ公転旋
   回運動可能に支持された旋回スクロールとを備え、 前記各壁体の上縁は、複数の部位に分割されかつ該部位
   の高さが渦方向の中心側で低く外周端側で高くなる段付
   き形状とされ、 同じく前記各端板の一側面は、前記各部位に対応し、そ
   の高さが渦方向の中心側で高く外周端側で低くなる複数
   の部位を有する段付き形状とされたスクロール圧縮機に
   おいて、 前記各端板の一側面のうち隣り合う前記部位どうしを繋
   ぐ連結壁面の形状が、前記各上縁のうち隣り合う前記部
   位どうしを繋ぐ連結縁の旋回軌跡が描く包絡線により決
   定されることを特徴とするスクロール圧縮機。
2. 【請求項２】 前記連結縁が、前記壁体の渦方向に交す
   る平面により形成されていることを特徴とする請求項１
   記載のスクロール圧縮機。
3. 【請求項３】 前記平面と前記壁体の側面との間が面取
   りされていることを特徴とする請求項２記載のスクロー
   ル圧縮機。
4. 【請求項４】 前記連結縁と前記連結壁面との間に微小
   な隙間が設けられることを特徴とする請求項１、２また
   は３記載のスクロール圧縮機。