JP2007146756A - スクロール式流体機械 - Google Patents

Abstract

【課題】 チップシールの表面に低耐摩耗性層を設け、この層によってシール本体の断面形状の歪みを補償することにより、シール性を向上させる。
【解決手段】 固定スクロール３と旋回スクロール８のシール溝７，１２には、紐状のシール用原材料２３を渦巻状に湾曲させて装着することにより、チップシール２０をそれぞれ設ける。また、チップシール２０のシール本体２１の表面には、これよりも耐摩耗性が低い材料によって形成された低耐摩耗性層２２を設ける。そして、低耐摩耗性層２２は、チップシール２０が湾曲したことによってシール本体２１の断面形状が歪んだとしても、この歪みを補償するように適度に偏摩耗し、相手方の鏡板４，９と面接触した状態を保持する。これにより、チップシール２０の曲率が大きな内径部２０Ａ等でも、高いシール性を得ることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、空気圧縮機、真空ポンプ等に用いて好適なスクロール式流体機械にに関する。

一般に、スクロール式流体機械としては、例えばモータ等の駆動源によって一方のスクロールを他方のスクロールに対して旋回運動させることにより、空気等を圧縮するようにしたスクロール式圧縮機が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−２３８０１号公報

この種の従来技術によるスクロール式圧縮機は、鏡板の歯底面に渦巻状のラップ部が立設された固定スクロールと、該固定スクロールに対向して設けられ、鏡板の歯底面に該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渦巻状のラップ部が立設された旋回スクロールとを備えている。

また、固定スクロールと旋回スクロールのラップ部は、鏡板の内径側から外径側に向けて渦巻状に巻回され、その歯先面には、ラップ部の長さ方向に沿って延びる渦巻状のシール溝が開口している。そして、これらのシール溝内には、各圧縮室の気密性を確保するチップシールが設けられている。

ここで、チップシールは、耐熱性、耐摩耗性、摺動性等の条件を満たすために、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等を含む樹脂材料によって形成されている。また、チップシールの断面形状（横断面）は、例えばシール溝の溝形状よりも一回り小さな長方形状に形成されている。

そして、チップシールの断面形状を構成する四辺のうちの一辺は、圧縮機の運転時に相手方の鏡板の歯底面に面接触するシール面となり、このシール面は、相手方の歯底面に摺接することによってシール性を発揮する構成となっている。

また、一般に、ＰＴＦＥを含む樹脂材料は、渦巻状のチップシールとして射出成形するのが難しい。このため、従来技術では、シール溝に装着する前のチップシールを、例えば可撓性を有する細長い紐状のシール用原材料として予め樹脂成形しておき、圧縮機の組立時には、このシール用原材料を渦巻状に湾曲させながら、シール溝に嵌め込む構成としている。

一方、他の従来技術として、チップシールをシール溝に装着したときに、その断面形状が平行四辺形や台形となるように構成したものも知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開平７−１１９６６９号公報

ところで、上述の特許文献１に記載された従来技術では、例えばＰＴＦＥを含む紐状のシール用原材料を湾曲させることにより、これを渦巻状のチップシールとしてシール溝に嵌め込む構成としている。この場合、シール溝の曲率は外径側で小さく、内径側に向けて徐々に大きくなるから、シール溝の外径側には、シール用原材料を緩やかに湾曲させるだけで嵌め込むことができる。

しかし、シール溝の内径側には、シール用原材料を折曲げるように極端に湾曲させた状態で嵌め込む必要がある。このような湾曲部位では、例えばシール用原材料の断面形状が潰れることによって平行四辺形や台形状に歪んでしまい、これによってチップシールのシール面が相手方の歯底面に対して斜めに傾斜した状態となることがある。

このため、特許文献１の従来技術では、圧縮運転を行うときに、チップシールの先端側の一部だけが相手方の歯底面に摺接した状態（片当り状態）となることがある。この状態では、チップシールが十分に機能できずに圧縮性能が低下したり、シールの耐久性が低下するという問題がある。

一方、特許文献２に記載された従来技術では、チップシールをシール溝に装着したときに、その断面形状が平行四辺形や台形となるように構成している。しかし、この場合には、チップシールを渦巻状に湾曲させたときに生じる断面形状の歪み等を考慮していない。

このため、特許文献２の従来技術でも、例えば紐状のシール用原材料を湾曲させてシール溝に嵌め込んだときに、その断面形状に想定外の歪み、変形等が生じ易い。また、チップシールの断面形状が常に平行四辺形や台形に保持されているから、その角隅部で片当り状態が生じ易くなり、特許文献１の場合と同様の問題が生じる。

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、チップシールの断面形状の歪み等を補償することができ、チップシールと鏡板とを安定的に摺接させることができ、圧縮性能や耐久性を向上できるようにしたスクロール式流体機械を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明は、鏡板の内径側から外径側に向けて渦巻状のラップ部が立設された一方のスクロールと、該一方のスクロールに対向して設けられ鏡板に該一方のスクロールのラップ部と重なり合う渦巻状のラップ部が立設された他方のスクロールと、前記各スクロールのラップ部のうち少なくとも一方のラップ部の歯先面に開口して設けられた渦巻状のシール溝と、該シール溝内に装着されて相手方の鏡板に摺接するチップシールとを備えてなるスクロール式流体機械に適用される。

そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記チップシールは、前記シール溝に沿って渦巻状に延びるシール本体と、該シール本体よりも耐摩耗性が低く少なくとも相手方の鏡板と摺接する位置で該シール本体の表面を覆う低耐摩耗性層とによって構成したことにある。

また、請求項２の発明によると、前記シール本体はポリテトラフルオロエチレンを含んだ樹脂材料により形成し、前記低耐摩耗性層は二硫化モリブデンを含んだ材料により形成する構成としている。

請求項１の発明によれば、チップシールをシール溝に装着した状態では、低耐摩耗性層の少なくとも一部を相手方の鏡板と摺接させることができる。このとき、例えばシール本体の断面形状の歪み等が原因となって、低耐摩耗性層が傾いた状態で相手方の鏡板と部分的に摺接していたとしても、短期間の初期運転等によって低耐摩耗性層の摺接部位だけを早期に偏摩耗させることができる。

これにより、初期運転後の低耐摩耗性層を相手方の鏡板と面接触した状態に保持することができ、低耐摩耗性層と鏡板とを容易に馴染ませることができる。このため、シール本体の断面形状に歪みが生じ易い内径部等においても、この歪みを低耐摩耗性層の摩耗変形によって補償することができる。

従って、チップシールを、内径部から外径部にわたって相手方の鏡板と安定的に面接触させることができる。また、低耐摩耗性層が摩耗によって消失したときには、これよりも硬質なシール本体を鏡板と長期間にわたって安定的に摺接させることができる。これにより、シール本体の断面形状が歪んでいたとしても、圧縮運転時に高いシール性を発揮させることができ、シール不良等による空気漏れを抑えることができるから、圧縮性能や耐久性を向上させることができる。

また、請求項２の発明によれば、低耐摩耗性層を形成する材料として、二硫化モリブデンを含み耐摩耗性が低い材料を用いることができ、ＰＴＦＥ等からなるシール本体よりも摩耗し易い材料によって低耐摩耗性層を形成することができる。これにより、初期状態のチップシールを用いて圧縮運転を行うときには、低耐摩耗性層のうち不要な部位だけを意図的に摩耗させることができ、低耐摩耗性層と鏡板とを早期に馴染ませることができる。

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、車載型の空気圧縮機を例に挙げ、図１ないし図１０を参照して詳細に説明する。

図中、１は圧縮機の外殻を構成するケーシングで、該ケーシング１は、軸方向一側が開口した有底筒状に形成され、その軸方向他側には、出力軸２Ａを有するモータ２が取付けられている。また、本実施の形態のスクロール式空気圧縮機は、例えば自動車等の車両に空圧アクチュエータとして搭載される小型の圧縮機となっている。

３はケーシング１の軸方向一側に設けられた固定スクロールで、該固定スクロール３は、例えばアルミニウム等の金属材料、またはその合金等を用いて形成され、円板状の鏡板４と、該鏡板４の歯底面４Ａに軸方向に向けて立設された渦巻状のラップ部５と、鏡板４の外周側に設けられ、該ラップ部５を取囲む筒状の支持部６とによって大略構成されている。

ここで、ラップ部５は、図２に示す如く、例えば最内径端を巻始め端として、最外径端を巻終り端としたときに、内径側から外径側に向けて例えば３巻前，後の渦巻状に巻回されている。そして、ラップ部５の歯先面５Ａは、図３に示す如く、後述する旋回スクロール８のラップ部１０と同様に、相手方となる鏡板９の歯底面９Ａから一定の寸法だけ軸方向に離間し、この歯先面５Ａには後述のシール溝７が設けられている。

７はラップ部５の歯先面５Ａに開口して設けられたシール溝で、該シール溝７は、後述のチップシール２０が装着されるものである。ここで、シール溝７は、図２、図１０に示す如く、後述のシール溝１２とほぼ同様に、渦巻状の凹溝として形成され、ラップ部５の長さ方向に延びている。

また、シール溝７の断面形状（横断面）は、図３に示す如く、例えば略コ字状または四角形状に形成されている。そして、シール溝７は、底面７Ａと、該底面７Ａの径方向内側に位置する内側壁面７Ｂと、底面７Ａの径方向外側に位置する外側壁面７Ｃとを有している。

８は固定スクロール３に対向してケーシング１内に旋回可能に設けられた旋回スクロールで、該旋回スクロール８は、固定スクロール３とほぼ同様に、例えばアルミニウム等の金属材料、またはその合金等を用いて形成されている。

そして、旋回スクロール８は、図１に示す如く、表面側が歯底面９Ａとなった円板状の鏡板９と、該鏡板９の歯底面９Ａから固定スクロール３の鏡板４に向けて軸方向に立設された渦巻状のラップ部１０と、鏡板９の裏面中央に突設され、後述の駆動軸１３が連結されるボス部１１とによって構成されている。

ここで、ラップ部１０は、図２、図３に示す如く、内径側から外径側に向けて例えば３巻前，後の渦巻状に巻回されている。そして、ラップ部１０の歯先面１０Ａ側には、底面１２Ａ、内側壁面１２Ｂおよび外側壁面１２Ｃを有するシール溝１２が設けられ、このシール溝１２にはチップシール２０が装着されている。

１３はケーシング１内に軸受等を介して回転可能に設けられた駆動軸で、該駆動軸１３は、図１に示す如く、基端側がモータ２の出力軸２Ａに取付けられ、モータ２によって回転駆動される。また、駆動軸１３の先端側には、偏心ブッシュ１４と旋回軸受１５とを介して旋回スクロール８のボス部１１が旋回可能に連結されている。この偏心ブッシュ１４は、ボス部１１と駆動軸１３とを径方向に偏心させた状態で互いに連結するものである。

これにより、駆動軸１３が回転するときには、その軸線を中心として旋回スクロール８が一定の旋回半径で旋回運動を行う。この場合、ケーシング１と旋回スクロール８の背面側との間には、旋回スクロール８が旋回運動時に自転するのを防止する例えば３個の自転防止機構１６（１個のみ図示）が設けられている。

また、旋回スクロール８は、固定スクロール３に対し例えば１８０度ずらして重なり合うように配設され、両者のラップ部５，１０間には、外径側から内径側（中央）にかけて複数の圧縮室１７が画成されている。そして、圧縮機の運転時には、固定スクロール３に設けられた吸込口１８から外径側の圧縮室１７内に空気を吸込みつつ、この空気を各圧縮室１７内で順次圧縮し、最後に、中央側の圧縮室１７内に収容された圧縮空気を、固定スクロール３に設けられた吐出口１９から外部に吐出する。

次に、固定スクロール３と旋回スクロール８のシール溝７，１２内にそれぞれ装着されたチップシール２０について説明する。

まず、旋回スクロール８のシール溝１２に装着されたチップシール２０を例に挙げて説明すると、このチップシール２０は、旋回スクロール８のラップ部１０と、相手方となる固定スクロール３の鏡板４との間をシールするものである。

ここで、チップシール２０は、可撓性を有する後述のシール用原材料２３を渦巻状に湾曲させてシール溝１２に装着したものであり、図２に示す如く、シール溝１２の内径側と外径側のうち曲率が大きな内径側に装着された内径部２０Ａと、曲率が小さな外径側に装着された外径部２０Ｂとを有している。また、チップシール２０は、後述のシール本体２１と低耐摩耗性層２２とによって構成されている。

そして、チップシール２０は、図３ないし図６に示す如く、圧縮機の運転時にシール溝７，１２の内周側に圧縮空気が流入すると、この圧縮空気の押圧力Ａ，Ｂによって相手方の鏡板４とシール溝７の外側壁面７Ｃとに押付けられた状態となり、これによってシール性を発揮する。

一方、固定スクロール３のシール溝７に装着されたチップシール２０は、相手方となる旋回スクロール８（鏡板９）の歯底面９Ａとの間をシールするもので、このチップシール２０についても、旋回スクロール８側のチップシール２０と同様に構成されている。

２１はチップシール２０の本体部分を構成するシール本体で、該シール本体２１は、例えば耐熱性、耐摩耗性、摺動性に優れた樹脂材料として、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等を含む樹脂材料を用いて形成され、シール溝１２の長さ方向に沿って渦巻状に延びている。

また、シール本体２１は、図３ないし図６に示すように略四角形の断面形状を有し、シール溝１２の底部側に配置される底面２１Ａと、該底面２１Ａと対向してシール溝１２の開口側に配置されるシール面２１Ｂと、底面２１Ａとシール面２１Ｂとを内周側で接続する内周面２１Ｃと、底面２１Ａとシール面２１Ｂとを外周側で接続する外周面２１Ｄとを備えている。

２２はシール本体２１の表面に設けられた低耐摩耗性層を示し、該低耐摩耗性層２２は、固定スクロール３の鏡板４と摺接することによって適度に摩耗し、鏡板４の歯底面４Ａに面接触した状態（鏡板４に馴染んだ状態）となるものである。

ここで、低耐摩耗性層２２は、固定スクロール３及びシール本体２１よりも耐摩耗性が低い（磨耗し易い）材料を用いて形成されている。このような材料の具体例として、低耐摩耗性層２２は、例えば二硫化モリブデンを含んだ材料、またはＰＴＦＥよりも耐磨耗性が低い他のフッ素樹脂を含んだ材料等によって形成されている。これらの低耐摩耗性材料は、後述の如くシール本体２１の表面に吹付けたり、塗布することにより、適度な厚さもつ被膜として形成されている。

また、低耐摩耗性層２２は、図３、図５に示す如く、初期状態（固定スクロール３の鏡板４に馴染む前の状態）において、シール本体２１の四辺を覆いつつ、その全長にわたって延びている。即ち、低耐摩耗性層２２は、シール本体２１の底面２１Ａ、シール面２１Ｂ、内周面２１Ｃ及び外周面２１Ｄをそれぞれ覆う底部２２Ａ、シール部２２Ｂ、内周部２２Ｃ及び外周部２２Ｄによって構成されている。

そして、初期状態のシール部２２Ｂは、例えばチップシール２０の内径部２０Ａ等において、シール本体２１の断面形状の歪みに応じて傾いた状態となっている。この場合、チップシール２０の内径部２０Ａでは、シール本体２１が大きな曲率で湾曲することによってその断面形状が平行四辺形や台形状に歪んでしまうことがあり、シール部２２Ｂはこの歪みに伴って斜めに傾斜している。

この状態で、圧縮機の運転（初期運転等）を行うと、シール部２２Ｂは、後述の如く圧縮空気の押圧力Ａ等を受けることにより、鏡板４と偏接触（片当り）しつつ摺動し、その接触部位だけが大きな面圧を受けて摩耗する。特に、チップシール２０の内径部２０Ａでは、圧縮熱等によって温度が上昇するから、シール部２２Ｂの摩耗が進行し易い。

これにより、初期運転が済んだ後のシール部２２Ｂは、図４に示す如く、例えば斜めに偏摩耗したシール部２２Ｂ′となり、このシール部２２Ｂ′は鏡板４と面接触した状態を保持する。このように、シール部２２Ｂ′は、シール本体２１の断面形状の歪みを補償して相手方の鏡板４に馴染むことにより、シール性を高めることができる。

一方、チップシール２０の外径部２０Ｂでは、シール本体２１が比較的緩やかに湾曲しているため、シール本体２１の断面形状には、図５に示す如く、大きな歪みが生じていないことが多い。この結果、外径部２０Ｂのシール部２２Ｂは、初期状態でも鏡板４と面接触し易くなる。

そして、圧縮機を使用し続けると、外径部２０Ｂのシール部２２Ｂは、全体的にほぼ均等に摩耗し、最終的には、図６に示す如く、摩耗によって消失することもある。しかし、この消失部位では、硬質なシール本体２１が鏡板４と面接触した状態で摺動するようになるから、チップシール２０は、鏡板４と長期間にわたって安定的に面接触し続けることができる。

次に、シール溝７，１２に装着する前のチップシールであるシール用原材料２３について説明する。このシール用原材料２３は、図８、図１０に示す如く、可撓性を有する細長い紐状体として形成され、渦巻状に湾曲させた状態でシール溝７，１２に装着することによってチップシール２０となるものである。

また、シール用原材料２３は、図９に示す如く、シール本体２１となる母材２４と、該母材２４の表面に設けられ、低耐摩耗性層２２となる低耐摩耗性材料２５とによって構成されている。そして、母材２４の断面形状は、外力等により変形していない自由状態において、四隅が直角となった四角形状に形成されている。

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、次にチップシール２０（シール用原材料２３）の形成、装着作業及び初期状態について説明する。

まず、図７に示すように、例えばＰＴＦＥ等を含む樹脂材料を用いて紐状の母材２４を樹脂成形する。そして、例えば二硫化モリブデンを含んだ材料、またはＰＴＦＥよりも耐摩耗性が低い他のフッ素樹脂等からなる微粒子状の低耐摩耗性材料２５を、スプレー装置２６等によって母材２４の表面に吹付ける。この工程では、液体状の低耐摩耗性材料２５を母材２４の表面に塗布する構成としてもよい。

これにより、図８、図９に示すように、母材２４の表面に低耐摩耗性材料２５の層（被膜）を形成し、シール用原材料２３を完成する。そして、このシール用原材料２３を、図１０に示すように渦巻状に変形させつつ、チップシール２０として固定スクロール３と旋回スクロール８のシール溝７，１２にそれぞれ装着し、各スクロール３，８を衝合して組立てる。

このとき、チップシール２０は、図３、図５に示すように初期状態であるため、その内径部２０Ａ等では、シール本体２１の歪みによって低耐摩耗性層２２のシール部２２Ｂが相手方の鏡板４，９に対して傾いた状態となっている。この状態で圧縮機を初期運転すると、チップシール２０は、図４、図６に示す如く、低耐摩耗性層２２が適度に偏摩耗することにより、シール面２１Ｂ側のほぼ全面が鏡板４，９に面接触した状態となる。このため、チップシール２０を鏡板４，９に馴染ませることができ、そのシール性能を十分に発揮させることができる。

次に、空気圧縮機の作動について説明すると、まずモータ２によって駆動軸１３を回転駆動したときには、駆動軸１３の回転が偏心ブッシュ１４、旋回軸受１５等を介して旋回スクロール８に伝えられる。これにより、旋回スクロール８は、自転防止機構１６によって自転を規制された状態で、駆動軸１３を中心として旋回運動を行う。

このとき、固定スクロール３のラップ部５と旋回スクロール８のラップ部１０との間に画成された圧縮室１７は、外径側から内径側に向けて連続的に縮小する。これにより、圧縮機は、吸込口１８から吸込んだ外気を各圧縮室１７で順次圧縮し、吐出口１９から外部のタンク(図示せず)等に向けて圧縮空気を吐出する。

また、圧縮運転時には、各シール溝７，１２の内周側に位置する圧縮室１７の方が外周側に位置する圧縮室１７よりも高圧となるため、シール溝７，１２の内周側には、図４、図６に示すように圧縮室１７から圧縮空気が流入する。

これにより、シール溝７内のチップシール２０は、圧縮空気の押圧力Ａによって相手方の鏡板９の歯底面９Ａに摺接しつつ、押圧力Ｂによってシール溝７の外側壁面７Ｃに押付けられた状態となる。また、シール溝１２内のチップシール２０も同様に、相手方の鏡板４の歯底面４Ａに摺接しつつ、シール溝１２の外側壁面１２Ｃに押付けられた状態となる。

このとき、チップシール２０は、内径部２０Ａから外径部２０Ｂに至る個々の部位において、低耐摩耗性層２２のシール部２２Ｂ′等が適度に摩耗した状態で相手方の鏡板４，９と面接触する。また、低耐摩耗性層２２が摩耗によって消失したときには、これよりも硬質なシール本体２１が鏡板４，９と摺動する。このため、チップシール２０の全長にわたって高いシール性を発揮することができ、各圧縮室１７の気密性を安定的に確保することができる。

かくして、本実施の形態によれば、チップシール２０をシール本体２１と低耐摩耗性層２２とによって構成している。このため、例えばシール本体２１の断面形状の歪み等が原因となって、低耐摩耗性層２２が傾いた状態で相手方の鏡板４，９と部分的に摺接していたとしても、短期間の初期運転等によって低耐摩耗性層２２の摺接部位だけを早期に偏摩耗させることができる。

これにより、初期運転後の低耐摩耗性層２２を相手方の鏡板４，９と面接触した状態に保持することができ、低耐摩耗性層２２と鏡板４，９とを容易に馴染ませることができる。このため、シール本体２１の断面形状に歪みが生じ易いチップシール２０の内径部２０Ａ等においても、この歪みを低耐摩耗性層２２の摩耗変形によって補償することができる。

従って、チップシール２０を、内径部２０Ａから外径部２０Ｂにわたって相手方の鏡板４，９と安定的に面接触させることができる。また、低耐摩耗性層２２が摩耗によって消失したときには、これよりも硬質なシール本体２１を鏡板４，９と長期間にわたって安定的に摺接させることができる。これにより、シール本体２１の断面形状が歪んでいたとしても、圧縮運転時に高いシール性を発揮させることができ、シール不良等による空気漏れを抑えることができるから、圧縮性能や耐久性を向上させることができる。

特に、本実施の形態では、例えばラップ部５，１０（シール溝７，１２）の内径側の曲率が極端に大きくなる小型の圧縮機に適用しているので、このような小型圧縮機においても、高いシール性能を得ることができる。

また、低耐摩耗性層２２を形成する材料として、例えば二硫化モリブデンを含んだ材料、またはＰＴＦＥよりも耐摩耗性が低い他のフッ素樹脂を含んだ材料を用いているので、シール本体２１よりも摩耗し易い材料によって低耐摩耗性層２２を形成することができる。これにより、圧縮機の初期運転を行うときには、低耐摩耗性層２２のうち不要な部位だけを意図的に摩耗させることができ、低耐摩耗性層２２と鏡板４，９とを早期に馴染ませることができる。

また、シール用原材料２３の形成時には、例えば微粒子状の低耐摩耗性材料２５を母材２４の表面に吹付けるようにしたので、低耐摩耗性材料２５の層（被膜）を安定した品質で容易に形成することができ、シール用原材料２３の製造を効率よく行うことができる。

なお、前記実施の形態では、シール本体２１の四辺に低耐摩耗性層２２を設ける構成とした。しかし、本発明の低耐摩耗性層は必ずしも四辺の全てに設ける必要はなく、四辺のうち少なくとも相手方の鏡板４，９と摺接する部位に設ければよいものであり、例えば図１１に示す変形例のように構成してもよい。この場合、低耐摩耗性層３１は、シール本体２１の四辺のうちシール面２１Ｂだけに設けられ、他の底面２１Ａ、内周面２１Ｃ及び外周面２１Ｄでは省略されている。

また、実施の形態では、シール本体２１の表面に低耐摩耗性材料２５を吹付けたり、塗布することにより、低耐摩耗性層２２を形成する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば被膜状または板状に形成した低耐摩耗性層をシール本体２１の表面に接着する構成としてもよい。

また、実施の形態では、シール本体２１をＰＴＦＥ等の樹脂材料によって形成し、低耐摩耗性層２２は、二硫化モリブデンを含んだ材料、またはＰＴＦＥよりも耐摩耗性が低い他のフッ素樹脂を含んだ材料によって形成する構成とした。しかし、本発明のチップシールに用いる材料は実施の形態に限るものではなく、例えばシール本体２１をＰＴＦＥ以外の材料によって構成してもよい。また、低耐摩耗性層も同様に、シール本体よりも耐摩耗性が低い材料であれば、任意の材料を用いてよいものである。

さらに、実施の形態では、固定スクロール３と旋回スクロール８のラップ部５，１０にチップシール２０をそれぞれ設ける構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、ラップ部５，１０の一方だけにチップシールを設け、他方のチップシールを省略する構成としてもよい。

一方、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、例えば真空ポンプ、冷媒圧縮機等にも広く適用できるものである。

本発明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。 各スクロールのラップ部等を図１中の矢示II−II方向から拡大してみた断面図である。 チップシールの内径部が相手方の歯底面に馴染む前の状態を図２中の矢示III−III方向から拡大してみた要部拡大端面図である。 チップシールの内径部が相手方の歯底面に馴染んだ状態を図３と同様位置からみた要部拡大端面図である。 チップシールの外径部が相手方の歯底面に馴染む前の状態を図２中の矢示Ｖ−Ｖ方向から拡大してみた要部拡大端面図である。 チップシールの外径部が相手方の歯底面に馴染んだ状態を図５と同様位置からみた要部拡大端面図である。 チップシールとなるシール用原材料の母材に低耐摩耗性材料を吹付ける状態を示す斜視図である。 シール用原材料を示す斜視図である。 シール用原材料を図８中の矢示IX−IX方向から拡大してみた拡大断面図である。 シール用原材料を湾曲させることによりチップシールとしてシール溝に装着する状態を示す斜視図である。 本発明の変形例によるスクロール式空気圧縮機を図３と同様位置からみた要部拡大端面図である。

符号の説明

１ ケーシング
２ モータ
３ 固定スクロール
４，９ 鏡板
４Ａ，９Ａ 歯底面
５，１０ ラップ部
５Ａ，１０Ａ 歯先面
７，１２ シール溝
７Ａ，１２Ａ 底面
７Ｂ，１２Ｂ 内側壁面
７Ｃ，１２Ｃ 外側壁面
８ 旋回スクロール
１３ 駆動軸
１６ 自転防止機構
１７ 圧縮室
１８ 吸込口
１９ 吐出口
２０ チップシール
２０Ａ 内径部
２０Ｂ 外径部
２１ シール本体
２１Ａ 底面
２１Ｂ シール面
２１Ｃ 内周面
２１Ｄ 外周面
２２，３１ 低耐摩耗性層
２２Ａ 底部
２２Ｂ，２２Ｂ′ シール部
２２Ｃ 内周部
２２Ｄ 外周部
２３ シール用原材料

Claims (2)

1. 鏡板の内径側から外径側に向けて渦巻状のラップ部が立設された一方のスクロールと、該一方のスクロールに対向して設けられ鏡板に該一方のスクロールのラップ部と重なり合う渦巻状のラップ部が立設された他方のスクロールと、前記各スクロールのラップ部のうち少なくとも一方のラップ部の歯先面に開口して設けられた渦巻状のシール溝と、該シール溝内に装着されて相手方の鏡板に摺接するチップシールとを備えてなるスクロール式流体機械において、
   前記チップシールは、前記シール溝に沿って渦巻状に延びるシール本体と、該シール本体よりも耐摩耗性が低く少なくとも相手方の鏡板と摺接する位置で該シール本体の表面を覆う低耐摩耗性層とによって構成したことを特徴とするスクロール式流体機械。
2. 前記シール本体はポリテトラフルオロエチレンを含んだ樹脂材料により形成し、前記低耐摩耗性層は二硫化モリブデンを含んだ材料により形成してなる請求項１に記載のスクロール式流体機械。
   

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