JP2008057465A - スクロール式流体機械 - Google Patents

Abstract

【課題】 圧縮運転の開始時にシール部材がシール溝の外側壁面に摩擦接触するのを抑え、圧縮運転時でのシール部材の浮上性、シール性を高めるようにする。
【解決手段】 旋回スクロール８側のシール溝１２をラップ部１０の内径側から外径側に向け曲率半径Ｒaxが漸次大きくなる渦巻形状に形成し、シール溝１２の曲率半径Ｒaxは、ラップ部１０の最外径側で最大の半径Ｒ１に設定する。チップシール２０は、その曲率半径Ｒbxをシール溝１２の曲率半径Ｒaxよりも渦巻方向の全長にわたって小さい寸法（Ｒbx ＜ Ｒax）となるように予め形成する。そして、チップシール２０を旋回スクロール８のシール溝１２内に装着したときには、シール溝１２の内側壁面１２Ｂにチップシール２０が接触するように弾性変形し、チップシール２０が外側壁面１２Ｃに摩擦接触するのを抑えるようにする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、空気圧縮機、真空ポンプ等に好適に用いられるスクロール式流体機械に関する。

一般に、スクロール式流体機械としては、例えば電動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駆動することにより、空気等の流体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１，２参照）。

特開昭６２−４１９８５号公報 特開２００２−３１００７５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等とにより構成されている。

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設けられている。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ために所謂チップシールと呼ばれるシール部材が装着されている。

ここで、シール部材は、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、シール部材の断面形状（横断面）は、例えばシール溝の溝形状よりも一回り小さな四角形状に形成されている。

そして、ラップ部のシール溝内に装着されたシール部材は、圧縮運転時に圧縮室内に発生した圧縮空気の圧力で前記シール溝内から浮上し、相手方の鏡板（歯底面）に面接触するように摺接することによって、ラップ部の歯先と相手方の鏡板との間を気密にシールするものである。

ところで、上述した従来技術では、ラップ部のシール溝内に装着するシール部材を、前記シール溝よりも曲率半径が大きくなるように予め形成しているため、シール部材をシール溝内に嵌込んで装着したときには、シール部材が弾性復元力によってシール溝の外側壁面に押付けられた状態になる。

このため、シール部材はシール溝の外側壁面に摩擦接触する傾向があり、例えば圧縮運転初期のように圧縮室内の圧力が低い状態では、シール部材を摩擦抵抗に抗してシール溝内から浮上させるのが難しくなり、場合によっては、シール部材が相手方の鏡板（歯底面）に摺接できずに、相手方の鏡板とラップ部との間を気密にシールすることができなくなってしまう。

特に、固定スクロールと旋回スクロールとの間に画成する複数の圧縮室のうち外径側の圧縮室は、内径側（中心側）の圧縮室に比較して圧力が低いため、ラップ部の外径側においてシール部材がシール溝の外側壁面に摩擦接触すると、この影響でシール部材がシール溝から浮上できなくなる。この結果、シール部材により内，外の圧縮室間を良好に遮断（シール）することができなくなり、圧縮性能が低下するという問題がある。

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、圧縮運転の開始時にシール部材がシール溝の外側壁面に摩擦接触するのを抑え、圧縮運転時におけるシール部材の浮上性、シール性を高めて、圧縮性能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部材と、該一方のスクロール部材に対向して設けられ鏡板に該一方のスクロール部材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部材とを備え、該各スクロール部材のラップ部のうち少なくとも一方のラップ部には、その歯先面に開口する渦巻状のシール溝を設け、該シール溝内には相手方の鏡板に摺接するシール部材を装着し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、前記シール溝は、前記ラップ部の内径側から外径側に向けて曲率半径（Ｒax）が漸次大きくなる渦巻形状とし、前記シール部材は、その全長にわたり前記シール溝の曲率半径（Ｒax）よりも小さい曲率半径（Ｒbx）をもった渦巻形状に形成する構成としたことにある。

また、請求項２の発明が採用する構成の特徴は、前記シール溝は、前記ラップ部の最外径側で曲率半径（Ｒax）が最大の半径（Ｒ１）となる渦巻形状とし、前記シール部材は、前記最大の半径（Ｒ１）よりも小さい半径（Ｒ２）をもって円筒状に圧縮成形されたポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を主材とする素材を、螺旋状に切削加工することにより形成する構成としたことにある。

また、請求項３の発明では、前記シール部材は、前記最大の半径（Ｒ１）よりも小さい半径（Ｒ２）をもって円筒状に圧縮成形されたポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を主材とする素材を、螺旋状に切削加工することにより形成している。

上述の如く、請求項１に記載の発明によれば、ラップ部のシール溝内に装着され相手方の鏡板に摺接するシール部材を、その全長にわたり前記シール溝の曲率半径（Ｒax）よりも小さい曲率半径（Ｒbx）をもった渦巻形状に形成する構成としているので、当該シール部材をシール溝に装着した段階では、シール溝の内側壁面にシール部材が接触するようになり、シール溝の外側壁面にシール部材が摩擦接触するのを抑えることができる。そして、この状態で圧縮運転を開始したときには、内，外の圧縮室間に発生する圧力差により、シール部材はシール溝の内側壁面から外側壁面に向けて押圧されると共に、シール溝内から浮上して相手方の鏡板（歯底面）に摺接するようになり、ラップ部の歯先と相手方の鏡板との間を気密にシールすることができる。

この結果、圧縮運転時には内，外の圧縮室間に発生する圧力差に従って、シール部材をラップ部のシール溝内から確実に浮上させることができ、このシール部材を全長（内径側から外径側）にわたって相手方の鏡板に面接触するように摺接させることができる。従って、圧縮運転時にはシール部材により高いシール性を確保でき、内，外の圧縮室間を良好に遮断（シール）することができると共に、スクロール式流体機械としての圧縮性能を向上することができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、ラップ部の最外径側でシール溝の曲率半径（Ｒax）が最大の半径（Ｒ１）となるのに対し、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を主材とするシール部材の素材を、最大の半径（Ｒ１）よりも小さい半径（Ｒ２）をもった円筒形状に圧縮成形した状態で、この円筒状の素材を例えば輪切り形状または螺旋状に切削加工することによりシール部材を形成する構成としている。このため、最大の半径（Ｒ１）よりも小さい半径（Ｒ２）の曲率半径で延びるシール部材をシール溝内に嵌込むように装着したときには、少なくともシール部材の最外径側部位をシール溝の内側壁面に接触するように配置でき、シール部材の最外径側部位がシール溝の外側壁面に摩擦接触するのを抑えることができる。そして、この状態で圧縮運転を開始すると、内，外の圧縮室間に発生する圧力差により、シール部材の外径側部位は、シール溝の内側壁面から外側壁面に向けて押圧されると共に、シール溝内から浮上して相手方の鏡板（歯底面）に摺接するようになり、ラップ部の歯先と相手方の鏡板との間を気密にシールすることができ、請求項１の場合と同様な効果を得ることができる。

また、請求項３に記載の発明によれば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を主材とする素材を、最大の半径（Ｒ１）よりも小さい半径（Ｒ２）をもった円筒形状に圧縮成形した状態で、この円筒状の素材を螺旋状に切削加工することによりシール部材を形成する構成としている。このため、円筒形状に圧縮成形された素材を用いて、１本の長尺なシール部材を加工することができる。

以下、本発明の実施の形態によるスクロール式流体機械を、例えば車載用となる小型の空気圧縮機に適用した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。

ここで、図１ないし図５は本発明の第１の実施の形態を示している。図中、１は空気圧縮機（スクロール式流体機械）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体として形成されている。また、ケーシング１の軸方向他側には、出力軸２Ａを有する電動モータ２が着脱可能に取付けられ、この電動モータ２にケーシング１は一体化されている。

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またはその合金材料を用いて形成されている。そして、固定スクロール３は、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、該ラップ部５を径方向外側から取囲むように鏡板４の外周側に設けられた筒状の支持部６とにより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、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，後の渦巻形状をなしている。そして、ラップ部５の歯先面５Ａは、後述する旋回スクロール８のラップ部１０（図４、図５参照）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て配置され、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、このシール溝７には、後述のチップシール２０が浮上可能に装着されるものである。ここで、シール溝７は、後述のシール溝１２（図２、図３参照）とほぼ同様に凹溝として形成され、ラップ部５の長さ方向に渦巻状をなして延びている。

また、シール溝７の断面形状（横断面）は、例えば略コ字状または四角形状に図４、図５に示す如く形成されている。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またはその合金材料等を用いて形成されている。そして、旋回スクロール８は、電動モータ２により後述の駆動軸１３、旋回軸受１５等を介して旋回駆動されるものである。

ここで、旋回スクロール８は、その表面側が歯底面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とにより構成されている。そして、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，後の渦巻形状に形成されている。

１２はラップ部１０の歯先面１０Ａに開口して設けられた旋回スクロール８側のシール溝で、該シール溝１２は、前述した固定スクロール３側のシール溝７とほぼ同様に凹溝として形成され、ラップ部１０の長さ方向に渦巻状をなして延びている。そして、シール溝１２は、図４、図５に示す如く底面１２Ａ、内側壁面１２Ｂおよび外側壁面１２Ｃを有し、該シール溝１２内には後述のチップシール２０が浮上可能に装着されている。

ここで、旋回スクロール８側のシール溝１２は、図３に示すようにラップ部１０の内径側から外径側に向け曲率半径Ｒaxが漸次大きくなる渦巻形状をもって形成され、シール溝１２の曲率半径Ｒaxは、ラップ部１０の最外径側で最大の半径Ｒ１（Ｒax ≦ Ｒ１）に設定されている。なお、固定スクロール３側のシール溝７についても、シール溝１２と同様に曲率半径Ｒaxの渦巻形状をもって形成されるものである。

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電動モータ２の出力軸２Ａに取付けられ、電動モータ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。この場合、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。

ここで、電動モータ２により駆動軸１３が回転駆動されるときには、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ものである。そして、ケーシング１と旋回スクロール８の背面側との間には、例えば３個の自転防止機構１６（１個のみ図示）が設けられ、該自転防止機構１６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ものである。

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に設けられた吸込ポート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内で順次圧縮するものである。

１９は固定スクロール３の鏡板４に設けられた吐出ポートで、この吐出ポート１９は、鏡板４の中心側に穿設された吐出穴等を含んで構成される。そして、吐出ポート１９は、複数の圧縮室１７のうち、その内径側（中心側）の圧縮室１７内で最も高い圧力に加圧された圧縮空気を固定スクロール３の外部に吐出するものである。

２０，２０は固定スクロール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るシール部材としてのチップシールを示している。そして、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、耐摩耗性等を有する樹脂材料により例えば射出成形等の手段を用いて渦巻形状に形成され、その曲率半径Ｒbxは、図３に示す如くシール溝１２の曲率半径Ｒaxよりも、渦巻方向の全長にわたって小さい寸法（Ｒbx ＜ Ｒax）となっている。

そして、チップシール２０の曲率半径Ｒbxは、その外径側部位２０Ａで最大の曲率半径Ｒbnとなり、外径側部位２０Ａの曲率半径Ｒbnは、シール溝１２の最外径側における半径Ｒ１よりも小さい寸法（Ｒbn ＜ Ｒ１）に設定されている。また、固定スクロール３のシール溝７内に装着するチップシール２０についても、同様に形成されるものである。

本実施の形態によるスクロール式の空気圧縮機は、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。

まず、チップシール２０は、その曲率半径Ｒbxをシール溝１２の曲率半径Ｒaxよりも渦巻方向の全長にわたって小さい寸法（Ｒbx ＜ Ｒax）となるように予め形成されている。そして、チップシール２０を旋回スクロール８のシール溝１２内に装着したときには、図４に示す如くシール溝１２の内側壁面１２Ｂにチップシール２０が接触するように弾性変形する。

このため、圧縮運転を開始する前の段階では、チップシール２０がシール溝１２の外側壁面１２Ｃに強く接触することはなくなり、両者の間の摩擦接触等を小さく抑えることができる。なお、この初期状態でチップシール２０は、その渦巻方向（長さ方向）の複数箇所でシール溝７，１２の外側壁面７Ｃ，１２Ｃにも接触するのが通常である。そして、固定スクロール３側のシール溝７についても、チップシール２０を同様に装着することができ、シール溝７の外側壁面７Ｃとチップシール２０との摩擦接触を抑えることができる。

次に、この状態で圧縮機の運転を開始したときには、固定スクロール３と旋回スクロール８のラップ部５，１０間に形成した複数の圧縮室１７，１７，…内で空気が漸次圧縮され、内，外の圧縮室１７，１７間には圧力差が発生する。そして、シール溝１２内に装着されたチップシール２０は、内，外の圧力差によりシール溝１２の内側壁面１２Ｂから外側壁面１２Ｃに向けて図４中の矢示Ａ方向に押圧されると共に、シール溝１２の底面１２Ａ側にも圧縮空気の一部がまわり込んで入る。

このため、チップシール２０は、シール溝１２の底面１２Ａ側に流入した圧縮空気によってシール溝１２内から浮上するように押圧され、図５に示す如く相手方の鏡板４（歯底面４Ａ）に面接触するように摺接する。これによって、ラップ部１０の歯先面１０Ａと相手方の鏡板４との間をチップシール２０により気密にシールすることができる。

また、固定スクロール３側のシール溝７内でも、チップシール２０が同様に底面７Ａ側に流入した圧縮空気によって浮上し、図５に示す如く相手方の鏡板９（歯底面９Ａ）に面接触するように摺接することにより、ラップ部５の歯先面５Ａと相手方の鏡板９との間を気密にシールすることができる。

そして、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、旋回スクロール８の旋回動作に伴って外径側から内径側に向け連続的に縮小する。これにより、圧縮機は、吸込ポート１８から吸込んだ外気を各圧縮室１７で順次圧縮し、吐出ポート１９から外部の空気タンク(図示せず)等に向けて圧縮空気を吐出する。

ところで、例えば図６に示す比較例によるチップシール１００の如く、その全長にわたる曲率半径をシール溝１２の曲率半径Ｒaxよりも大きくした場合には、チップシール１００をシール溝１２内に装着したときに、チップシール１００がシール溝１２の外側壁面１２Ｃに強く接触し、圧縮運転の開始前にチップシール１００が外側壁面１２Ｃに摩擦接触することがある。

そして、この状態で圧縮運転を開始したときには、固定スクロール３と旋回スクロール８との間に画成する複数の圧縮室１７のうち、例えば外径側の圧縮室１７は、内径側（中心側）の圧縮室１７に比較して圧力が低いため、ラップ部１０の外径側においてチップシール１００の外径側部位がシール溝１２の外側壁面１２Ｃに摩擦接触し、この影響でチップシール１００の外径側部位がシール溝１２から浮上できなくなるという不具合が発生する虞れがある。

そこで、本実施の形態では、このような不具合を解消するために、例えば旋回スクロール８側においてラップ部１０のシール溝１２内に装着されるチップシール２０を、その全長にわたりシール溝１２の曲率半径Ｒaxよりも小さい曲率半径Ｒbxをもった渦巻形状に形成する構成としている。

このため、当該チップシール２０をシール溝１２に装着した段階では、シール溝１２の内側壁面１２Ｂにチップシール２０が接触するようになり、シール溝１２の外側壁面１２Ｃに対してチップシール２０が摩擦接触するのを抑えることができる。

そして、この状態で電動モータ２により旋回スクロール８を旋回駆動し、圧縮運転を開始したときには、内，外の圧縮室１７間に発生する圧力差により、チップシール２０はシール溝１２の内側壁面１２Ｂから外側壁面１２Ｃに向けて押圧されると共に、シール溝１２内から浮上して相手方となる固定スクロール３の鏡板４（歯底面４Ａ）に摺接するようになり、ラップ部１０の歯先と相手方の鏡板４との間を気密にシールすることができる。

また、固定スクロール３側のシール溝７についても、チップシール２０を同様に装着することができ、シール溝７の外側壁面７Ｃとチップシール２０との摩擦接触を抑えることができる。そして、圧縮運転時には、チップシール２０をシール溝７内から浮上させて旋回スクロール８の鏡板９（歯底面９Ａ）に摺接させ、ラップ部５の歯先と相手方の鏡板９との間を気密にシールすることができる。

このように、本実施の形態にあっては、圧縮運転時に内，外の圧縮室１７間に発生する圧力差に従って、チップシール２０の外径側部位２０Ａ等をラップ部１０（５）のシール溝１２（７）内から確実に浮上させることができ、このチップシール２０を全長（内径側から外径側）にわたって相手方の鏡板４（９）に面接触するように摺接させることができる。

従って、圧縮運転の開始時にチップシール２０がシール溝１２（７）の外側壁面１２Ｃ（７Ｃ）に摩擦接触するのを抑えることができ、図６に示す比較例によるチップシール１００のように、圧縮運転時におけるシール溝１２（７）からの浮上性が低下する等の問題を解消することができる。

そして、本実施の形態では、圧縮運転時にチップシール２０によって高いシール性を確保でき、内，外の圧縮室１７間を良好に遮断（シール）することができると共に、スクロール式流体機械としての圧縮性能を向上することができる。

次に、図７ないし図９は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態では、前述した第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。しかし、本実施の形態の特徴は、シール部材としてのチップシール２１を、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を主材とする円筒状の素材２２を用いて形成する構成としたことにある。

ここで、チップシール２１の素材２２は、ＰＴＦＥを主材とした材料を用いて図８に示す如く半径Ｒ２の円筒形状に圧縮成形される。この場合、素材２２の半径Ｒ２は、シール溝１２の最外径側における半径Ｒ１よりも小さい寸法（Ｒ２＜Ｒ１）に設定される。

次に、この素材２２は、図８中に点線で例示する切取り線２３に沿って螺旋状に切削加工され、図９に示す螺旋形状のチップシール２１として形成される。そして、このチップシール２１は、適切な長さに切断された状態で、例えば旋回スクロール８のシール溝１２内に図７に示す如く装着されるものである。また、固定スクロール３のシール溝７についても、同様に形成したチップシール２１が装着される。

かくして、このように構成される本実施の形態でも、圧縮運転時にはチップシール２１によって高いシール性を確保でき、前記第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。

特に、本実施の形態では、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を主材とするチップシール２１の素材２２を、シール溝１２（７）の曲率半径Ｒaxのうち最大の半径Ｒ１よりも小さい半径Ｒ２をもった円筒形状に圧縮成形した状態で、この円筒状の素材２２を螺旋状に切削加工することによりチップシール２１を形成する構成としている。

このため、シール溝１２（７）側の最大の半径Ｒ１よりも小さい半径Ｒ２の曲率半径で螺旋状に延びるチップシール２１を、シール溝１２（７）内に嵌込むように装着したときには、少なくともチップシール２１の外径側部位２１Ａをシール溝１２（７）の内側壁面１２Ｂ（７Ｂ）に接触するように配置でき、チップシール２１の外径側部位２１Ａがシール溝１２（７）の外側壁面１２Ｃ（７Ｃ）に摩擦接触するのを抑えることができる。

そして、この状態で圧縮運転を開始すると、内，外の圧縮室１７間に発生する圧力差により、チップシール２１の外径側部位２１Ａは、シール溝１２（７）の内側壁面１２Ｂ（７Ｂ）から外側壁面１２Ｃ（７Ｃ）に向けて押圧されると共に、シール溝１２（７）内から浮上して相手方の鏡板４（９）に摺接するようになり、ラップ部１２（７）の歯先と相手方の鏡板４（９）との間を気密にシールすることができる。

また、本実施の形態では、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を主材とする円筒状の素材２２を螺旋状に切削加工することによりチップシール２１を形成する構成としたから、円筒形状に圧縮成形された素材２２を用いて、１本の長尺なチップシール２１を加工することができる。

なお、前記第２の実施の形態では、円筒状の素材２２を螺旋状に切削加工することによりチップシール２１を形成する構成としたが、例えば円筒状の素材を輪切り形状（環状）に切削加工した後に、輪切り形状の素材を一箇所で切断することによってチップシールを形成してもよい。

また、前記第１の実施の形態では、固定スクロール３と旋回スクロール８のラップ部５，１０に形成したシール溝７，１２内に、チップシール２０をそれぞれ設ける場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばラップ部５，１０のシール溝７，１２のうちいずれか一方だけにチップシール２０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。そして、この点は第２の実施の形態についても同様である。

また、前記各実施の形態では、チップシール２０，２１は全長にわたって略同一の断面形状を有するものとした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば特開平９−２５６９７３号公報に記載されたように、チップシールの浮上性、シール性を向上するために、チップシールの内径側や底面側にリップ部を設ける構成としてもよい。

また、前記各実施の形態では、固定スクロール３と旋回スクロール８とからなるスクロール式の空気圧縮機を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば２つのスクロール部材間で複数の圧縮室を画成する構成とした種々の型式のスクロール式圧縮機にも適用できるものである。そして、スクロール式流体機械としては、空気圧縮機に限らず、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。

本発明の第１の実施の形態によるスクロール式の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。 チップシールをラップ部のシール溝内に装着する前の状態を示す分解斜視図である。 シール溝内に装着したチップシールを圧縮運転前の状態で図２中の矢示IV−IV方向からみた拡大断面図である。 圧縮運転時にチップシールがシール溝内から浮上した状態を示す図４と同様位置での拡大断面図である。 比較例によるチップシールがラップ部のシール溝内に装着された状態を示す断面図である。 第２の実施の形態によるチップシールをラップ部のシール溝内に装着した状態を示す断面図である。 図７中のチップシールを形成するために用いる円筒状の素材を示す斜視図である。 図８の素材を螺旋状に切削加工してチップシールを形成した状態を示す斜視図である。

符号の説明

１ ケーシング
２ 電動モータ
３ 固定スクロール（スクロール部材）
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（スクロール部材）
１３ 駆動軸
１６ 自転防止機構
１７ 圧縮室
１８ 吸込ポート
１９ 吐出ポート
２０，２１ チップシール（シール部材）
２２ 素材
２３ 切取り線

Claims (3)

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部材と、該一方のスクロール部材に対向して設けられ鏡板に該一方のスクロール部材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部材とを備え、該各スクロール部材のラップ部のうち少なくとも一方のラップ部には、その歯先面に開口する渦巻状のシール溝を設け、該シール溝内には相手方の鏡板に摺接するシール部材を装着してなるスクロール式流体機械において、
   前記シール溝は、前記ラップ部の内径側から外径側に向けて曲率半径（Ｒax）が漸次大きくなる渦巻形状とし、
   前記シール部材は、その全長にわたり前記シール溝の曲率半径（Ｒax）よりも小さい曲率半径（Ｒbx）をもった渦巻形状に形成する構成としたことを特徴とするスクロール式流体機械。
2. 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部材と、該一方のスクロール部材に対向して設けられ鏡板に該一方のスクロール部材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部材とを備え、該各スクロール部材のラップ部のうち少なくとも一方のラップ部には、その歯先面に開口する渦巻状のシール溝を設け、該シール溝内には相手方の鏡板に摺接するシール部材を装着してなるスクロール式流体機械において、
   前記シール溝は、前記ラップ部の最外径側で曲率半径（Ｒax）が最大の半径（Ｒ１）となる渦巻形状とし、
   前記シール部材は、前記最大の半径（Ｒ１）よりも小さい半径（Ｒ２）をもって円筒状に圧縮成形されたポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を主材とする素材を、切削加工することにより形成する構成としたことを特徴とするスクロール式流体機械。
3. 前記シール部材は、前記最大の半径（Ｒ１）よりも小さい半径（Ｒ２）をもって円筒状に圧縮成形されたポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を主材とする素材を、螺旋状に切削加工することにより形成する構成としてなる請求項２に記載のスクロール式流体機械。
   

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