JP2013148020A - スクロール式流体機械 - Google Patents

Abstract

【課題】可動スクロール部材を固定スクロール部材に向けて付勢しながらも、弾性体から可動スクロール部材に加わる荷重を低減することができるスクロール式流体機械を提供すること。
【解決手段】電動コンプレッサにおいて、可動スクロール部材４５の背面６５ａと弾性体７１との間に背圧室７５が区画されている。区画壁３２には、弾性体７１のシール部７２ａよりも内側に圧接する円環状のシール部材６７が装着されている。区画壁３２と弾性体７１との間の隙間のうちシール部材６７より外周側の外側領域Ｓ２が背圧室７５よりも低圧な吸入室５１に連通している。
【選択図】図２

Description

本発明は、可動スクロール部材の背面と弾性体との間に背圧室が区画されているスクロール式流体機械に関する。

従来より、スクロール式流体機械としてのスクロールコンプレッサにおいては、固定スクロール部材に対し、可動スクロール部材が旋回可能に設けられ、この可動スクロール部材の公転運動により、両スクロール部材の渦巻壁間に形成された圧縮室が渦巻壁の中心側に容積を減少しながら移動されて冷媒ガスの圧縮が行われる。

スクロールコンプレッサとしては、可動スクロール部材に作用するスラスト方向の圧縮反力に抗して圧縮室の密閉性を高めるために、ハウジングと可動スクロール部材の基板との間に、可動スクロール部材を固定スクロール部材に向けて付勢する弾性体を介在させたものが存在する（例えば、特許文献１参照。）。

図４に示すように、ハウジング８０内において可動スクロール部材８１の基板８２の背面側には、円環状でかつ平板状をなす弾性体８３が配設されている。弾性体８３は、可動スクロール部材８１の基板８２の背面側に設けられた接触部８２ａが摺接するようにハウジング８０内に固定されている。弾性体８３は、弾性体８３の外周部を固定スクロール部材８６の端面と、この弾性体８３に対して可動スクロール部材８１と反対側に設けられた対向壁８５とで挟持することでハウジング８０内に固定されるとともに、弾性体８３の外周部がシールされている。また、対向壁８５には、弾性体８３の弾性変形を許容する許容空間が形成されている。そして、弾性体８３が、可動スクロール部材８２の圧接によって対向壁８５側に弾性変形することで、可動スクロール部材８１が固定スクロール部材８６に向けて付勢されている。

また、ハウジング８０内において、可動スクロール部材８１の基板８２の背面側には背圧室８７が区画形成されている。この背圧室８７の圧力によって可動スクロール部材８１が固定スクロール部材８６に向けて付勢されている。なお、背圧室８７は、弾性体８３の内周側を介して、弾性体８３と対向壁８５との間の隙間に連通しており、弾性体８３における可動スクロール部材８１と反対側の面には、背圧室８７と同じ圧力が作用している。そして、可動スクロール部材８１は、弾性体８３の弾性変形に基づく付勢力のみならず、背圧室８７の圧力に基づく付勢力によっても固定スクロール部材８６に向けて付勢されている。

特開２００４−１４４０４５号公報

ところが、特許文献１において、弾性体８３における可動スクロール部材８１の反対側（対向壁８５側）の面には、背圧室８７の圧力（背圧力）が作用している。一方、弾性体８３において、可動スクロール部材８１側の面のうち、接触部８２ａより内側の部分には、背圧室８７の圧力が作用しているが、接触部８２ａより外側の部分には、背圧室８７の圧力より低圧の吸入圧力が作用している。このため、弾性体８３において、接触部８２ａより外側の部分は、背圧室８７の圧力と吸入圧力との差圧に基づいた荷重が加わってしまい、可動スクロール部材８１には余分な負荷が掛かり、可動スクロール部材８１の公転運動の妨げとなっている。

本発明は、可動スクロール部材を固定スクロール部材に向けて付勢しながらも、弾性体から可動スクロール部材に加わる荷重を低減することができるスクロール式流体機械を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、ハウジング内に固定された固定側基板、及び該固定側基板に一体の固定側渦巻壁からなる固定スクロール部材と、前記固定側渦巻壁に噛み合わされる可動側渦巻壁、及び該可動側渦巻壁に一体の可動側基板からなる可動スクロール部材と、を備え、前記可動スクロール部材の公転運動により両渦巻壁間に形成された作用室の容積が変更され、前記ハウジング内に、該ハウジング内を前記固定スクロール部材及び前記可動スクロール部材が収容されるスクロール収容室に区画する区画壁が設けられるとともに、前記区画壁と、該区画壁に対向する前記固定スクロール部材の端面との間には、環状でかつ平板状をなす弾性体の外周部がシール部で挟持されるとともに、該弾性体には前記可動側基板の背面側に設けられた環状の接触部が摺接し、前記可動スクロール部材の背面と前記弾性体との間に背圧室が区画されているスクロール式流体機械に関する。このスクロール式流体機械において、前記区画壁には、前記弾性体の前記シール部よりも内側に圧接する環状のシール部材が装着されるとともに、前記区画壁と前記弾性体との間の隙間のうち前記シール部材より外周側が前記背圧室よりも低圧な低圧領域に連通し、前記シール部材より内周側が前記背圧室に連通している。

これによれば、区画壁と弾性体との間の隙間のうち、シール部材より外周側は背圧室より低い圧力領域となる。また、区画壁と弾性体との間の隙間のうち、シール部材より内周側は背圧室と同じ圧力領域となるが、この圧力領域は、シール部材によってその外側の低圧領域からシールされる。よって、区画壁と弾性体との間の隙間において背圧室の圧力が作用する部分を、シール部材より内側と対向する部分だけとすることができる。よって、シール部材が設けられない場合と比べると、弾性体において、背圧室の圧力と低圧領域の圧力との差圧が作用する面積を小さくすることができる。その結果として、背圧室の圧力と低圧領域との圧力の差圧に基づいて弾性体に加わる荷重を、シール部材を設けない場合と比べて低減することができる。

また、前記シール部材は、前記可動スクロール部材が公転運動したときの前記弾性体への接触部の軌跡で囲まれる領域の内側に配設されてもよい。
これによれば、接触部の軌跡で囲まれる領域は、可動スクロール部材の接触部によって弾性体が区画壁に圧接される領域である。この領域の内側にシール部材を配設することで、接触部が弾性体に圧接すると、その弾性体をシール部材に確実に圧接させることができ、シール部材の内側と外側に確実に区画することができる。

また、前記シール部材は円環状であり、前記シール部材の外径は前記接触部の内径以上に形成されてもよい。これによれば、背圧室の圧力と低圧領域の圧力との差圧により、弾性体が接触部から引き剥がされる虞が低減する。

本発明によれば、可動スクロール部材を固定スクロール部材に向けて付勢しながらも、弾性体から可動スクロール部材に加わる荷重を低減することができる。

実施形態の電動コンプレッサを示す縦断面図。 （ａ）は凸状部の一部がシール部材の外側に位置した状態を示す部分拡大断面図、（ｂ）は図２（ａ）と１８０度反対側を示す部分拡大断面図。 （ａ）は弾性体、シール部材、接触部の位置関係を模式的に示す正面図、（ｂ）は弾性体と接触部の位置関係を模式的に示す正面図。 背景技術を示す部分拡大断面図。

以下、本発明のスクロール式流体機械を、車両用空調装置に用いられる電動コンプレッサに具体化した一実施形態について詳述する。
図１に示すように、電動コンプレッサ１０のハウジング１１は、第１ハウジング構成体２１と第２ハウジング構成体２２の二つのハウジング構成体を接合固定することで構成されている。第１ハウジング構成体２１は、円筒部２３の一端（図面左端）側に底部２４を有する有底円筒状をなし、アルミニウム合金のダイカスト鋳物によって構成されている。第２ハウジング構成体２２は有蓋円筒状をなし、アルミニウム合金のダイカスト鋳物によって構成されている。ハウジング１１内には、第１ハウジング構成体２１と第２ハウジング構成体２２とで囲まれて密閉空間１２が形成されている。

底部２４の内壁面の中央部には、円筒状の軸支部２４ａが一体に突設されている。また、円筒部２３の開口端側には、中央部に挿通孔３２ａが貫通形成された円筒状の区画壁３２が固定されている。第１ハウジング構成体２１内には回転軸３３が収容されている。回転軸３３の左端側は、ベアリング３４を介することで、軸支部２４ａによって回転可能に支持されている。回転軸３３の右端側は区画壁３２の挿通孔３２ａに挿通されている。そして、回転軸３３は、挿通孔３２ａ内のベアリング３５を介して区画壁３２によって回転可能に支持されている。区画壁３２と回転軸３３との間には、回転軸３３を封止する軸シール部材３８が配置されている。よって、密閉空間１２内には、区画壁３２を境として、第１ハウジング構成体２１の底部２４側にモータ収容室１２ａが区画されている。

モータ収容室１２ａ内において、第１ハウジング構成体２１の円筒部２３の内周面には、ステータ３６が設けられている。モータ収容室１２ａ内において回転軸３３には、ステータ３６の内周側に位置するようにしてロータ３７が固定されている。ステータ３６及びロータ３７によって電動モータ１３が構成されている。電動モータ１３は、ステータ３６への給電によって、ロータ３７と回転軸３３とを一体的に回転させる。

第１ハウジング構成体２１内において、円筒部２３の開口端側には固定スクロール部材４１が収容配置されている。固定スクロール部材４１は、円板状をなす固定側基板６１の外周側に円筒状の外周壁６２が立設されるとともに、固定側基板６１において外周壁６２の内周側に固定側渦巻壁６３が立設されて形成されている。固定スクロール部材４１は、外周壁６２の端面６２ａを以て、区画壁３２の円環状をなす周壁部６４に接合されている（図２参照）。よって、密閉空間１２内には、固定スクロール部材４１の固定側基板６１、外周壁６２、及び区画壁３２によって囲まれるとともに、回転軸３３が軸シール部材３８によって封止されることで、スクロール収容室５８が区画形成されている。

回転軸３３において、スクロール収容室５８内に位置する固定スクロール部材４１側の端面には、回転軸３３の軸線Ｌに対して偏心した位置に偏心軸４３が設けられている。偏心軸４３にはブッシュ４４が固定されている。ブッシュ４４には、スクロール収容室５８内に収容配置された可動スクロール部材４５が、固定スクロール部材４１と対向するようにベアリング４６を介して相対回転可能に支持されている。可動スクロール部材４５は、円板状をなす可動側基板６５に、固定スクロール部材４１へ向かって可動側渦巻壁６６が立設されて形成されている。図２（ａ）に示すように、可動側基板６５における背面６５ａの外周縁部には、接触部として、円環状をなす凸状部６５ｂが設けられている。凸状部６５ｂの先端面は、内周縁部が外周縁部よりも若干高くされている。

図１に示すように、固定スクロール部材４１と可動スクロール部材４５とは、スクロール収容室５８内で、固定側渦巻壁６３と可動側渦巻壁６６が互いに噛み合わされるとともに、各渦巻壁６３，６６の先端面が相手のスクロール部材４１，４５の各基板６１，６５に接触している。よって、固定側基板６１と、固定側渦巻壁６３と、可動側基板６５と、可動側渦巻壁６６は、スクロール収容室５８内において作用室としての圧縮室４７を区画形成する。

可動側基板６５と、この可動側基板６５に対向する区画壁３２との間には、自転阻止機構４８が配設されている。自転阻止機構４８は、可動側基板６５の背面６５ａの外周部に複数設けられた円環孔４８ａと、区画壁３２の周壁部６４に複数（図面においては一つのみ示す）突設され円環孔４８ａに遊嵌されたピン４８ｂとからなっている。

スクロール収容室５８内において、固定スクロール部材４１の外周壁６２と可動スクロール部材４５の可動側渦巻壁６６の最外周部との間には、吸入室５１が区画形成されている。外周壁６２の外周面には、凹部６２ｂが形成されている。凹部６２ｂと第１ハウジング構成体２１の内周面とによって囲まれて、吸入室５１につながる吸入通路３９が形成されている。

第１ハウジング構成体２１の円筒部２３において、モータ収容室１２ａに対応した外周面には、吸入口５０が形成されている。吸入口５０には、図示しない外部冷媒回路の蒸発器につながる外部配管が接続されている。吸入口５０はモータ収容室１２ａと連通されている。モータ収容室１２ａは、区画壁３２の周壁部６４に貫通形成された透孔４０を介して吸入通路３９に接続されている。よって、外部冷媒回路からの低圧冷媒ガスは、吸入口５０、モータ収容室１２ａ、透孔４０及び吸入通路３９を介して吸入室５１へと導入される。

密閉空間１２の一部は、第２ハウジング構成体２２と固定スクロール部材４１との接合によって、吐出室５２として区画されている。第２ハウジング構成体２２には、吐出室５２に連通する吐出口５３が形成されている。吐出口５３には、図示しない外部冷媒回路の凝縮器につながる外部配管が接続されている。そして、吐出室５２の高圧冷媒ガスは、吐出口５３を介して外部冷媒回路へと導出される。

固定スクロール部材４１の中心には吐出孔４１ａが形成され、この吐出孔４１ａを介して中心側の圧縮室４７と吐出室５２とが接続されている。吐出室５２内において固定スクロール部材４１には、吐出孔４１ａを開閉するためのリード弁よりなる吐出弁５５が配設されている。吐出弁５５の開度は、固定スクロール部材４１に固定配置されたリテーナ５６によって規制される。

そして、電動モータ１３によって回転軸３３が回転駆動されると、可動スクロール部材４５が偏心軸４３を介して固定スクロール部材４１の軸心（回転軸３３の軸線Ｌ）の周りで公転される。このとき、可動スクロール部材４５は、自転阻止機構４８によって自転が阻止されて、公転運動のみが許容される。この可動スクロール部材４５の公転運動により、圧縮室４７が両スクロール部材４１，４５の両渦巻壁６３，６６の外周側から中心側へ容積を減少しつつ移動されることで、吸入室５１から圧縮室４７内に取り込まれた低圧冷媒ガスの圧縮が行われる。圧縮済みの高圧冷媒ガスは、吐出孔４１ａから吐出弁５５を介して吐出室５２に吐出される。

図１及び図２（ａ）に示すように、可動側基板６５の背面６５ａ側には、背圧室７５が区画形成されている。背圧室７５と吐出圧力領域としての吐出室５２とは、途中に絞り７６ａ（図３（ａ）参照）を有する圧力供給通路７６を介して接続されている。よって、吐出室５２から背圧室７５に供給された高圧冷媒ガスによって、可動スクロール部材４５が、その背面６５ａ側から固定スクロール部材４１に向けて付勢されている。具体的には、可動スクロール部材４５は、凸状部６５ｂの内側領域に作用する高圧冷媒ガスによって固定スクロール部材４１に向けて付勢されている。

背圧室７５と密閉空間１２のモータ収容室１２ａ（吸入圧力領域）とは、区画壁３２に設けられた抽気通路７７を介して接続されている。区画壁３２において抽気通路７７の途中には、背圧室７５の圧力とモータ収容室１２ａの圧力との差に応じて抽気通路７７の開度を調節する調節弁７８が配設されている。調節弁７８は、背圧室７５の圧力とモータ収容室１２ａの圧力との差を一定に保つように動作される。従って、電動コンプレッサ１０の通常運転状態では、調節弁７８の動作によって、背圧室７５の圧力、すなわち背圧室７５の圧力に基づく可動スクロール部材４５の付勢力はほぼ一定に保たれることとなる。

スクロール収容室５８内において、可動側基板６５の背面６５ａ側には、円環状でかつ平板状をなす弾性体７１が配設されている。弾性体７１の材質としては、例えばＳＫ材等の金属材料が使用されている。弾性体７１は、その外周部７２が、区画壁３２の周壁部６４（外周縁部６４ａ）と、固定スクロール部材４１の外周壁６２（端面６２ａ）とにシール部７２ａで狭持されることにより、ハウジング１１内に固定されている。また、区画壁３２の周壁部６４の外周縁部６４ａと、固定スクロール部材４１の外周壁６２の端面６２ａとの間は、シール部７２ａの介在によってシールされている。

図３（ａ）に示すように、弾性体７１の外周部７２には、弾性体７１の周方向に沿って延びる長孔７１ａが貫通形成されている。この長孔７１ａと、区画壁３２の外周縁部６４ａ及び固定スクロール部材４１の外周壁６２の端面６２ａとで囲まれた空間は、吐出室５２と背圧室７５とを接続する圧力供給通路７６の一部（詳しくは絞り７６ａ）を構成している。弾性体７１の外周部７２には、固定スクロール部材４１の凹部６２ｂ（吸入通路３９）と、区画壁３２の透孔４０とを接続する透孔７１ｂが複数貫通形成されている。弾性体７１の内周部７３には、自転阻止機構４８のピン４８ｂが挿通されるピン孔７１ｃが複数貫通形成されている。

区画壁３２の周壁部６４において、外周縁部６４ａよりも内周側の円環状領域は、弾性体７１に対して可動スクロール部材４５と反対側で対向する対向壁６４ｂをなしている。この対向壁６４ｂには、回転軸３３の軸線Ｌを中心とした円環状に凹部６４ｃが形成されている。この凹部６４ｃの形成によって、対向壁６４ｂにおいて弾性体７１の内周部７３と対向する位置には、回転軸３３の軸線Ｌを中心とした円環凸状に、支持部６４ｄが残存されている。支持部６４ｄの先端面は、区画壁３２の外周縁部６４ａと同一平面上に存在する。よって、弾性体７１は、外周部７２のシール部７２ａが区画壁３２と固定スクロール部材４１によって狭持保持されるのみならず、内周部７３が支持部６４ｄによって当接支持されている。

凹部６４ｃの形成によって、自然状態にある弾性体７１の内周部７３と、区画壁３２の対向壁６４ｂとの間には、空間（許容空間）が形成されることとなる。また、可動スクロール部材４５の凸状部６５ｂの先端が、固定スクロール部材４１の外周壁６２の端面６２ａよりも区画壁３２側に必ず突出するように、各スクロール部材４１，４５の寸法が設計されている。したがって、電動コンプレッサ１０の組立済の状態では、可動スクロール部材４５の凸状部６５ｂが、弾性体７１に対し円環状に圧接し、弾性体７１が円環状に対向壁６４ｂ側に弾性変形されることとなる。また、凸状部６５ｂの先端が弾性体７１に圧接するため、凸状部６５ｂと弾性体７１とで囲まれる領域は、背圧室７５と同じ圧力領域となり、背圧室７５に導入された高圧冷媒ガスの圧力が作用している。

ここで、弾性体７１の内周部７３は、区画壁３２の支持部６４ｄによって、円環状領域で当接支持されている。したがって、弾性体７１の弾性変形は、外周部７２と内周部７３の間の部分が凹部６４ｃ内へ膨らみ出るようにして行われる。そして、弾性体７１が、可動スクロール部材４５の圧接によって対向壁６４ｂ側に弾性変形することで、可動スクロール部材４５が固定スクロール部材４１に向けて付勢されることとなる。したがって、固定スクロール部材４１と可動スクロール部材４５とは、弾性体７１の弾性変形に基づく付勢力、及び前述した背圧室７５の圧力に基づく付勢力によって、各渦巻壁６３，６６の先端面が相手のスクロール部材４１，４５の基板６１，６５に圧接され、圧縮室４７の密閉性が確保されることとなる。

弾性体７１と凸状部６５ｂとの圧接は、可動スクロール部材４５の固定スクロール部材４１（弾性体７１）に対する何れの旋回位置でも確実に維持される。よって、背圧室７５のうち、可動スクロール部材４５の凸状部６５ｂの内側に区画される部分は、スクロール収容室５８のその他の領域（吸入室５１）からシールされている。

図１及び図２に示すように、区画壁３２において、外周縁部６４ａ（シール部７２ａ）より内側であり、かつ凹部６４ｃの内底面６４ｅには、回転軸３３の軸線Ｌを中心とした円環状に装着溝６４ｆが形成されている。この装着溝６４ｆには、Ｏ−リングよりなるシール部材６７が装着されている。ここで、図３（ａ）に、可動スクロール部材４５が公転運動するときの凸状部６５ｂの最外周部の軌跡を辿って形成される円を仮想円Ｃで示す。仮想円Ｃの直径は、シール部材６７の外径より大きくなっている。また、シール部材６７の外径は、凹部６４ｃの直径より小さく、かつ凸状部６５ｂ（接触部）の直径よりも大きくなっている。そして、本実施形態では、シール部材６７は、仮想円Ｃより内側（凸状部６５ｂの軌跡で囲まれる領域の内側）に配設されるとともに、仮想円Ｃに対し同心円状に配設されている。また、弾性体７１において、凹部６４ｃの外周寄りには、吸入室５１と連通する連通孔７１ｄが弾性体７１を厚み方向に貫通して形成されている。

図３（ａ）の破線に示すように、可動スクロール部材４５は、凸状部６５ｂの周方向の一部が、シール部材６７を外側へ越えた状態で公転運動する。この状態では、図２（ａ）に示すように、凸状部６５ｂの弾性体７１に向けた圧接により、弾性体７１が凹部６４ｃの内底面６４ｅに当接するとともに、シール部材６７に弾性体７１が圧接する。このため、対向壁６４ｂと弾性体７１との間の隙間は、シール部材６７を境にして外側と内側に区画される。そして、対向壁６４ｂと弾性体７１との間の隙間のうち、シール部材６７の内側領域Ｓ１（図３ａの粗ドット表示部）は、背圧室７５と連通して背圧室７５と同じ圧力領域となる。一方、対向壁６４ｂと弾性体７１との間の隙間のうち、シール部材６７の外側領域Ｓ２は、シール部材６７によって内側領域Ｓ１から気密にシールされるとともに、連通孔７１ｄによって、背圧室７５より低圧領域の吸入室５１と連通し、吸入圧力領域となる。

一方、図２（ｂ）に示すように、可動スクロール部材４５は、凸状部６５ｂの一部がシール部材６７の内側に位置する状態で公転運動する。そして、凸状部６５ｂの弾性体７１に向けた圧接により、弾性体７１が凹部６４ｃの内底面６４ｅに当接するとともに、シール部材６７に弾性体７１が圧接する。このため、対向壁６４ｂと弾性体７１との間の隙間は、シール部材６７を境にして外側と内側に区画される。そして、対向壁６４ｂと弾性体７１との間の隙間のうち、シール部材６７の内側領域Ｓ１は、背圧室７５と連通して背圧室７５と同じ圧力領域となる。一方、対向壁６４ｂと弾性体７１との間の隙間のうち、シール部材６７の外側領域Ｓ２は、シール部材６７によって内側領域Ｓ１から気密にシールされるとともに、連通孔７１ｄによって吸入室５１と連通し吸入圧力領域となる。したがって、凸状部６５ｂがシール部材６７の内側に位置しても、シール部材６７の外側領域Ｓ２は吸入圧力領域となる。

次に、電動コンプレッサ１０の作用について説明する。
さて、可動スクロール部材４５は、弾性体７１の弾性変形に基づく付勢力、及び背圧室７５の圧力に基づく付勢力によって固定スクロール部材４１に向けて付勢され、各渦巻壁６３，６６の先端面が相手のスクロール部材４１，４５の基板６１，６５に圧接され、圧縮室４７の密閉性が確保されている。

図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、この電動コンプレッサ１０において、対向壁６４ｂと弾性体７１との間の隙間のうちシール部材６７の外側領域Ｓ２は、背圧室７５の圧力より低圧の吸入圧力領域となり、弾性体７１におけるシール部材６７より外側の部分には吸入圧力が作用している。また、対向壁６４ｂと弾性体７１との間の隙間のうち、シール部材６７の内側領域Ｓ１には、背圧室７５と同じ圧力領域となり、弾性体７１におけるシール部材６７より内側の部分には、背圧室７５と同じ圧力が作用している。このとき、背圧室７５の圧力と吸入圧力との差圧に基づいて弾性体７１に加わる荷重は、
（弾性体７１における内側領域Ｓ１の面積（粗ドット表示部）−凸状部６５ｂの内側面積）×（背圧室の圧力−吸入圧力）…式１
で表される。

図３（ｂ）に示すように、シール部材６７が設けられない場合は、弾性体７１の全体に背圧室７５の圧力が作用している。具体的には、弾性体７１において、凹部６４ｃの周縁より内側部分の全体に、背圧室７５の圧力が作用している。このとき、背圧室７５の圧力と吸入圧力との差圧によって弾性体７１に加わる荷重は、
（弾性体７１における凹部６４ｃの周縁より内側部分の面積（密ドット表示部）−凸状部６５ｂの内側面積）×（背圧室の圧力−吸入圧力）…式２
で表される。式１と式２では［凸状部６５ｂの内側面積］と［背圧室の圧力−吸入圧力」は同じ値となるため、［弾性体７１における内側領域Ｓ１の面積］と［弾性体７１における凹部６４ｃの周縁より内側部分の面積］との大小によって、弾性体７１に加わる荷重の大小が決まる。弾性体７１において、［弾性体７１における内側領域Ｓ１の面積］の方が［弾性体７１における凹部６４ｃの周縁より内側部分の面積］より小さいため、式１で得られる値が、式２で得られる値より小さくなる。したがって、シール部材６７を設けない場合と比べると、シール部材６７を設けた場合の方が、弾性体７１に加わる荷重が小さくなる。

上記構成の本実施形態においては次のような効果を奏する。
（１）弾性体７１の弾性変形に基づく付勢力、及び背圧室７５の圧力に基づく付勢力によって可動スクロール部材４５を固定スクロール部材４１に向けて付勢するようにした。また、区画壁３２に、弾性体７１の外周部７２よりも内側に圧接する円環状のシール部材６７を装着した。そして、シール部材６７により、区画壁３２と弾性体７１との間の隙間を、背圧室７５と同じ圧力領域の内側領域Ｓ１と、吸入圧力と同じ圧力領域の外側領域Ｓ２に区画した。よって、弾性体７１において、背圧室７５の圧力が作用する部分を内側領域Ｓ１と対向する部分だけとし、シール部材６７が設けられない場合と比べると、背圧室７５の圧力と吸入圧力との差圧が作用する面積を小さくすることができる。その結果として、背圧室７５の圧力と吸入圧力との差圧に基づいて弾性体７１に加わる荷重を、シール部材６７を設けない場合と比べて低減することができ、可動スクロール部材４５の公転運動に加わる負荷を低減することができる。

（２）シール部材６７により、区画壁３２と弾性体７１との間の隙間を、背圧室７５と同じ圧力領域の内側領域Ｓ１と、吸入圧力と同じ圧力領域の外側領域Ｓ２に区画した。弾性体７１において、外側領域Ｓ２と対向する部分には、両面側に吸入圧力が作用し、差圧に基づく荷重が発生していない。よって、背圧室７５の圧力と吸入圧力との差圧に基づいて弾性体７１に加わる荷重を極力小さくすることができる。

（３）シール部材６７を、凸状部６５ｂの軌跡で囲まれる仮想円Ｃの内側（領域）に配設した。仮想円Ｃの内側は、凸状部６５ｂによって弾性体７１が対向壁６４ｂに圧接される領域である。この領域にシール部材６７を配設することで、弾性体７１とシール部材６７を確実に圧接させ、区画壁３２と弾性体７１との間の隙間を、シール部材６７の内側と外側に確実に区画することができる。

（４）シール部材６７の外径を、仮想円Ｃの直径より小さくし、シール部材６７を弾性体７１の内周部７３寄りに配設した。このため、弾性体７１において、背圧室７５の圧力と吸入圧力との差圧が作用する部分を小さくし、かつ、吸入圧力が作用する部分を大きくすることができる。その結果として、背圧室７５の圧力と吸入圧力との差圧に基づいて弾性体７１に加わる荷重をより低減することができる。

（５）弾性体７１に連通孔７１ｄを形成し、区画壁３２と弾性体７１との間の隙間のうち、シール部材６７の外側領域Ｓ２と吸入室５１とを連通させた。これにより、弾性体７１において、外側領域Ｓ２と対向する部分には、両面側に吸入圧力が作用し、差圧に基づく荷重が発生しない。よって、弾性体７１に連通孔７１ｄを形成するだけの簡単な構成で、弾性体７１に加わる荷重を低減することができる。

（６）弾性体７１の弾性変形に基づく付勢力、及び背圧室７５の圧力に基づく付勢力によって可動スクロール部材４５を固定スクロール部材４１に向けて付勢するようにした。また、弾性体７１とシール部材６７との圧接により、区画壁３２と弾性体７１との間の隙間を、背圧室７５と同じ圧力領域の内側領域Ｓ１と、吸入圧力と同じ圧力領域の外側領域Ｓ２に区画し、区画壁３２と弾性体７１との間の隙間において、背圧室７５の圧力が作用する部分を内側領域Ｓ１と対向する部分だけとした。よって、弾性体７１とシール部材６７を併せ持つ電動コンプレッサ１０だからこそ、背圧室７５の圧力と吸入圧力との差圧に基づいて弾性体７１に加わる荷重を、シール部材６７を設けない場合と比べて低減することができる。

（７）シール部材６７の外径を凸状部６５ｂの内径以上に形成した。図２（ａ）に示すように、凸状部６５ｂとシール部材６７の間では、弾性体７１には可動スクロール部材４５側に背圧室７５の圧力、可動スクロール部材４５とは反対側に吸入圧力が作用する。したがって、シール部材６７の外径が凸状部６５ｂの内径より小さいと、凸状部６５ｂとシール部材６７の間の領域が大きくなって、背圧室７５の圧力と吸入圧力との差圧により、弾性体７１が凸状部６５ｂから引き剥がされる虞がある。これに対して、シール部材６７の外径を凸状部６５ｂの内径以上にすることで、凸状部６５ｂとシール部材６７の間の領域を小さくし、弾性体７１が凸状部６５ｂから引き剥がされる虞を低減することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態では、シール部材６７を、仮想円Ｃより内側に配設したが、シール部材６７の外径を仮想円Ｃの直径と同じにし、仮想円Ｃ上にシール部材６７を配置してもよい。

○ 実施形態では、弾性体７１に連通孔７１ｄを形成し、吸入室５１と外側領域Ｓ２とを連通させたが、これに限らない。例えば、図２（ａ）の２点鎖線に示すように、固定スクロール部材４１の外周壁６２、及び区画壁３２の周壁部６４に、吸入室５１と外側領域Ｓ２とを連通させる連通路６９を形成し、吸入室５１と外側領域Ｓ２とを連通させてもよい。

○ 実施形態では、弾性体７１は、区画壁３２と固定スクロール部材４１との接合部分において外周部７２のシール部７２ａが狭持されることにより、ハウジング１１内に固定されていた。これを変更し、外周部７２をボルト止めすることで、弾性体７１をハウジング１１内に固定してもよい。

○ 実施形態では、シール部材６７より外周側の外側領域Ｓ２を低圧領域としての吸入室５１と連通させたが、背圧室７５より低圧であれば、外側領域Ｓ２と連通する領域は吸入室５１以外であってもよい。

○ シール部材６７は、円環状に限らず、多角環状など適宜の形状を採用し得る。
○ 実施形態では、スクロール式流体機械を電動コンプレッサ１０に具体化したが、これに限定されるものではなく、車両のエンジンによって駆動されるタイプのスクロールコンプレッサや、電動モータ及びエンジンの両方を駆動源とする所謂ハイブリッドタイプのスクロールコンプレッサに具体化してもよい。

○ 実施形態では、スクロール式流体機械を冷媒ガスを圧縮する圧縮機に具体化したが、ランキンサイクル等に適用される膨張機に具体化してもよい。この場合は、冷媒ガスが膨張する膨張室が作用室となる。

上記実施形態から把握できる技術的思想について記載する。
（イ）前記区画壁と前記弾性体との間の隙間のうち前記シール部材より外周側と、前記背圧室より低圧な低圧領域とは、前記弾性体を厚み方向に貫通する連通孔によって連通している請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載のスクロール式流体機械。

（ロ）前記スクロール式流体機械は、圧縮機である請求項１〜請求項３、及び技術的思想（イ）のうちいずれか一項に記載のスクロール式流体機械。

１０…スクロール式流体機械としての電動コンプレッサ、１１…ハウジング、３２…区画壁、４１…固定スクロール部材、４５…可動スクロール部材、４７…作用室としての圧縮室、５８…スクロール収容室、６１…固定側基板、６２ａ…端面、６３…固定側渦巻壁、６５…可動側基板、６５ａ…背面、６５ｂ…接触部としての凸状部、６６…可動側渦巻壁、６７…シール部材、７１…弾性体、７２…外周部、７２ａ…シール部、７５…背圧室。

Claims (3)

1. ハウジング内に固定された固定側基板、及び該固定側基板に一体の固定側渦巻壁からなる固定スクロール部材と、
   前記固定側渦巻壁に噛み合わされる可動側渦巻壁、及び該可動側渦巻壁に一体の可動側基板からなる可動スクロール部材と、を備え、
   前記可動スクロール部材の公転運動により両渦巻壁間に形成された作用室の容積が変更され、
   前記ハウジング内に、該ハウジング内を前記固定スクロール部材及び前記可動スクロール部材が収容されるスクロール収容室に区画する区画壁が設けられるとともに、前記区画壁と、該区画壁に対向する前記固定スクロール部材の端面との間には、環状でかつ平板状をなす弾性体の外周部がシール部で挟持されるとともに、該弾性体には前記可動側基板の背面側に設けられた環状の接触部が摺接し、
   前記可動スクロール部材の背面と前記弾性体との間に背圧室が区画されているスクロール式流体機械であって、
   前記区画壁には、前記弾性体の前記シール部よりも内側に圧接する環状のシール部材が装着されるとともに、前記区画壁と前記弾性体との間の隙間のうち前記シール部材より外周側が前記背圧室よりも低圧な低圧領域に連通し、前記シール部材より内周側が前記背圧室に連通していることを特徴とするスクロール式流体機械。
2. 前記シール部材は、前記可動スクロール部材が公転運動したときの前記弾性体への接触部の軌跡で囲まれる領域の内側に配設される請求項１に記載のスクロール式流体機械。
3. 前記シール部材は円環状であり、前記シール部材の外径は前記接触部の内径以上に形成される請求項１又は請求項２に記載のスクロール式流体機械。