JP2013160147A - スクロール型圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】ラップの段差部の根元部にまでチップシールを延出させていてもチップシールの破損を防止できるスクロール型圧縮機を提供すること。
【解決手段】一対のスクロール２０，３０は、１以上の段差部２１Ｃ，３１Ｃを経て順次高さが低くなるラップ２１，３１と、相手側のラップ３１，２１の段差部３１Ｃ，２１Ｃに倣って立ち上がる１以上の段差側面２０Ｃ，３０Ｃが形成される端板２００，３００と、を備えてなる。端板２００，３００との間に介在する内周チップシール４１，５１は、段差部２１Ｃ，３１Ｃの根元部Ｒにまで延出するとともに、そのシール面における段差部３１Ｃ，２１Ｃの根元部Ｒ側に、当該内周チップシールの内周側から外周側に向かうにつれて次第に下る高低差Ｈ_１を有する、
【選択図】図５

Description

本発明は、スクロール型圧縮機に関する。

スクロール型圧縮機は、固定スクロールと、旋回スクロールとを備えている。固定スクロールおよび旋回スクロールは、いずれも円板状の端板の一面側に、渦巻状のラップが設けられたものである。このような固定スクロールと旋回スクロールとを、ラップを噛み合わせた状態で対向させ、固定スクロールに対して旋回スクロールを公転旋回運動させる。そして、双方のスクロールの間に形成される圧縮空間の容積を旋回スクロールの旋回に伴って減少させることで、その空間内の流体（冷媒）の圧縮を行う。

このようなスクロール型圧縮機において、周方向のみならず高さ方向にも圧縮することで高圧縮比を得るために、ラップの高さを内周側では外周側よりも低くし、それに対応して、相手側の端板の内周側の部分を外周側よりも内面側に突出するように形成したものがある。この３Ｄスクロール（登録商標）と呼ばれるタイプのスクロール型圧縮機では、ラップおよび端板の双方に段差が形成される。

一般に、固定スクロールおよび旋回スクロールの双方のラップの先端には、チップシールが渦巻きに沿って設けられる。チップシールは、ラップの先端に形成された溝に挿入されており、溝内に流入する冷媒圧力によって発生する差圧により端板に向けて浮上することで端板との隙間を封止する。
３Ｄタイプのスクロール型圧縮機でも、このチップシールが設けられている。特許文献１では、ラップの内周側からラップの外周側が立ち上がる段差の根元部にまで内周側チップシールを設け、段差の上側には外周側チップシールを設けるとともに、内周チップシールと外周チップシールとの間にはＬ字状のチップシールを設けることにより、圧縮空間からの冷媒の漏れを防いでいる。

特開２００２−３０３２８１号公報

３Ｄタイプのスクロール型圧縮機において、ラップの段差部の根元部にまでチップシールを設けると、旋回スクロールの旋回に伴って、その根元部のチップシールが端板の段差を超えて、戻るときに、チップシールが端板の底部との間に挟まれて破損するおそれがある。
ここで、外周側チップシールよりも、根元部に設けられる内周側チップシールの方が、圧縮の進んだ冷媒圧力を受けることで差圧が大きいので浮上し易い。根元部にまで延出した内周チップシールの端部が、端板の段差を超えたときに端板面よりも浮き上がると、戻るときに挟まれ易くなる。
特許文献１のようにすれば、圧縮空間の気密性を高めることはできるものの、Ｌ字状のチップシールの製作や組立によってコストが増加する上、端板の底部との間にチップシールが挟まれることは解決されない。
そのため、現状では、ラップの段差部の根元部にはチップシールを設けていなかった。

本発明は、上記のような課題に基づいてなされたもので、ラップの段差部の根元部にまでチップシールを延出させていてもチップシールの破損を防止できるスクロール型圧縮機を提供することを目的とする。

本発明のスクロール型圧縮機は、一対のスクロールがいずれも、外周側から内周側に向かうにつれて１以上の段差部を経て順次高さが低くなる渦巻き状のラップと、相手側のラップの段差部に倣って立ち上がる１以上の段差側面が形成される端板と、を備えてなる。
そして、段差部よりも内周側に設けられて端板との間に介在する内周チップシールは、そのシール面における前記段差部の根元部側に、当該内周チップシールの内周側から外周側に向かうにつれて次第に下る高低差を有することを特徴とする。

この発明によれば、根元部が相手側の端板の段差側面を超えて、戻るときに、内周チップシールのシール面の高低差が相手側の端板に対する逃げとなるので、内周チップシールが段差側面に対してスムーズに退避される。このため、ラップの段差部の根元部にまで内周チップシールを延出させていても。内周チップシールが相手側の端板に干渉するのが抑制されるので、内周チップシールの破損を防止できる。

本発明における内周チップシールは、直方体と見立てたときの前記根元部に近接する一角に向けて、当該内周チップシールの幅方向および周方向の両方向に下る高低差を有することも好ましい。この内周チップシールは、直方体の一角を落とすように、面取りされている。
このような構成によれば、内周チップシールのシール面が滑らかな高低面となるので、内周チップシールが段差側面に対してよりスムーズに退避される。このため、内周チップシールの破損をより確実に防止できる。

本発明における内周チップシールの根元部側は、例えば、断面台形状または断面円弧状に形成されている。内周チップシールのシール面に幅方向に傾斜を付けると、その内周チップシールは断面台形状に形成される。

本発明における内周チップシールは、高低差を有することに伴う肉厚減少が補填されていることが好ましい。
肉厚減少が補填されていれば、内周チップシールが差圧により撓むのを抑制できる。これにより、根元部が相手側の端板の段差側面を超えたときに内周チップシールが端板面よりも浮き上がるのを抑制できるので、相手側の端板に内周チップシールが干渉するのをより確実に防止できる。

本発明における端板の段差側面の稜線部は、面取りされていることが好ましい。
面取りされていることにより、段差側面に内周チップシールが引っ掛かったり、端板との間に引き込まれて挟まれたりすることが起こり難い。

本発明の別のスクロール型圧縮機は、一対のスクロールがいずれも、外周側から内周側に向かうにつれて１以上の段差部を経て順次高さが低くなる渦巻き状のラップと、相手側のラップの段差部に倣って立ち上がる１以上の段差側面が形成される端板と、を備えてなる。
そして、段差部よりも内周側に設けられて端板との間に介在する内周チップシールは、ラップの先端に形成されたシール溝に収容され、シール溝からの浮上が一定範囲内に規制されていることを特徴とする。

この発明によれば、任意に構成できる浮上位置決め手段によってシール溝からの浮上を一定範囲内に規制することにより、根元部が相手側の端板の段差側面を超えたときに端板面よりも浮き上がるのを防止できるので、根元部が段差側面を超えて、戻るときに、内周チップシールが相手側の端板に干渉するのが抑制される。このため、内周チップシールの破損を防止できる。

そして、内周チップシールの浮上を一定範囲内に規制する浮上位置決め手段は、内周チップシールの根元部側の端部から突出する突起と、ラップに形成されて突起が隙間を有する状態で挿入される凹部と、からなり、段差部よりも外周側に設けられて端板との間に介在する外周チップシールが設けられるシール溝に、凹部に連通する流路が形成されている構成とすることもできる。
このように構成すれば、内周側ラップから外周側ラップが立ち上がる根元部ぎりぎりまで内周チップシールによる封止効果を発揮させつつ、そのことでチップシールの裏側に根元部側の端部からは取り込めない圧縮冷媒を、流路および凹部を介して外周側から取り込むことができるので、圧縮空間の気密性をより高めることができる。

本発明によれば、ラップの段差部の根元部にまでチップシールを延出させていてもチップシールの破損を防止できる。それによってスクロール間の気密性を向上させることができる。

第１実施形態に係るスクロール型圧縮機の縦断面図である。 旋回スクロールのラップを破断して固定スクロールおよび旋回スクロールのラップを示す図である。 固定スクロールおよび旋回スクロールの斜視図である。 （Ａ）はラップおよび端板の段差部における断面図である。（Ｂ）は、（Ａ）の４Ｂ−４Ｂ線断面図である。 （Ａ）はラップの段差部を示す斜視図であり、（Ｂ）はラップの内周側に設けられる内周チップシールの端部を示す斜視図である。 旋回スクロールの旋回に伴って、ラップの段差部の根元部が端板の段差側面を超えて、戻る過程を示す図である。 第２実施形態を示す図であり、（Ａ）は内周チップシールの斜視図であり、（Ｂ）は内周チップシールの縦断面図であり、（Ｃ）はラップおよび端板の段差部を示す断面図である。 第２実施形態の変形例におけるラップおよび端板の段差部である。 第３実施形態を示す図であり、（Ａ）および（Ｂ）の２種類のチップシール浮上位置決め手段を示している。 第３実施形態の変形例を示す図であり、図９とは異なるチップシール浮上位置決め手段を示している。 第４実施形態を示す図であり、（Ａ）はラップおよび端板の段差部における断面図であり、（Ｂ）はラップおよび端板の段差部における平面図である。 第５実施形態を示す図であり、ラップおよび端板の段差部における断面図である。

以下、添付図面に示す実施形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
なお、既に説明した構成と同様の構成については、同じ符号を付し、その説明を省略または簡略する。
〔第１実施形態〕
図１に示すように、圧縮機１は、縦型のスクロール型で、ハウジング１０内に、電動モータ１２と、電動モータ１２により駆動されるスクロール圧縮機構２とを備えている。この圧縮機１は、例えば空気調和機や冷凍機などを構成している。

ハウジング１０は、上端が開放された有底円筒状のハウジング本体１０１と、ハウジング本体１０１の上端を覆うハウジングトップ１０２とを備えている。
ハウジング本体１０１の側面には、図示しないアキュムレータからハウジング本体１０１内に冷媒を導入する吸入管１３が設けられている。
ハウジングトップ１０２には、スクロール圧縮機構２によって圧縮された冷媒を吐出する吐出管１４が設けられている。ハウジング１０の内部は、ディスチャージカバー２５によって低圧室１０Ａと高圧室１０Ｂとに仕切られている。

電動モータ１２は、ステータ１５と、ロータ１６とを備えている。
ステータ１５には、ハウジング本体１０１の側面に取り付けられた図示しない電源ユニットによって通電される。ロータ１６には、回転軸１７が一体に結合されている。

電動モータ１２を挟んで回転軸１７の両端側には、回転軸１７を回転可能に支持する下部軸受１８および上部軸受１９が設けられている。
上部軸受１９に形成される内部空間１９０には、回転軸１７の上端に設けられる偏心ピン１７Ａが突出している。

スクロール圧縮機構２は、固定スクロール２０と、固定スクロール２０に対して公転旋回する旋回スクロール３０とを備えている。
固定スクロール２０は、円板状の固定端板２００と、固定端板２００の内面側に立設される渦巻状のラップ２１とを備えている。
旋回スクロール３０も、円板状の旋回端板３００と、旋回端板３００の内面側に立設される渦巻状のラップ３１とを備えている。

旋回スクロール３０の旋回端板３００の背面には、ボス３４が設けられているとともに、そのボス３４に軸受を介してドライブブッシュ３６が組み付けられている。ドライブブッシュ３６の内側には偏心ピン１７Ａが嵌められている。これにより、旋回スクロール３０が回転軸１７の軸心に偏心して結合されるので、回転軸１７が回転すると、旋回スクロール３０は、回転軸１７の軸心からの偏心距離を旋回半径として回転（公転）する。
なお、旋回スクロール３０が、公転しつつも自転はしないよう、旋回スクロール３０と回転軸１７との間には、自転を拘束する図示しないオルダムリングが設けられている。

互いに所定量だけ偏心し、１８０度位相をずらして噛み合わせられるラップ２１，３１は、図２に示すように、旋回スクロール３０の回転角に応じて複数箇所で互いに接触する。すると、ラップ２１，３１の渦巻きの中心部（最内周部）に対して点対称に圧縮空間が形成されるとともに、旋回スクロール３０の旋回に伴って、圧縮空間はその容積を減少させながら次第に内周側に移動される。そして、渦巻きの中心部で冷媒が最大に圧縮される。

このスクロール圧縮機構２では、双方のスクロール２０，３０間に形成される圧縮空間の容積を渦巻きの途中でラップの高さ方向にも減少させている。そのために、図３に示すように、固定スクロール２０および旋回スクロール３０の双方において、ラップの高さを外周側よりも内周側で低めているとともに、その段差状のラップに対向する相手側の端板を外周側よりも内周側で、端板内面側に突出するようにしている。

固定スクロール２０の内周側ラップ２１Ａ（内周側ラップ）と外周側ラップ２１Ｂ（外周側ラップ）との間には、段差部２１Ｃが形成されている。段差部２１Ｃでは、内周側ラップ２１Ａから外周側ラップ２１Ｂが立ち上がっている。その立ち上がりの基端部を根元部Ｒと称する。ラップ２１とラップ３１とが噛み合わせられると、図４に示すように、根元部Ｒの上方に位置する外周側ラップ２１Ｂの外周始端部Ｓが外周底部３０Ｂの端部に対向する。
なお、ここでいう上下は、固定スクロール２０および旋回スクロール３０のいずれか一方を基準とする相対的な方向である。

旋回端板３００の外周底部３０Ｂと、それよりも内面側に突出した内周底部３０Ａとの間に形成される段差側面３０Ｃは、図２および図３に示すように、平面円弧状に形成されている。その段差側面３０Ｃに対して、旋回スクロール３０の旋回角度に応じて接触、離間する外周始端部Ｓは、平面視でラウンドした形状に形成されている（図５（Ａ））。
また、段差側面３０Ｃにおける内周底部３０Ａ側の稜線部３０Ｒ（縁）はＲ状あるいは直線状に面取りされている。

旋回スクロール３０のラップ３１においても、固定スクロール２０のラップ２１と同様に、内周側ラップ３１Ａと外周側ラップ３１Ｂとの間に段差部３１Ｃが形成されている。そして、根元部Ｒの上方に位置する外周側ラップ３１Ｂの外周始端部Ｓが固定端板２００の外周底部２０Ｂの端部に対向する。
また、固定端板２００の内周底部２０Ａと外周底部２０Ｂとの間に形成される段差側面２０Ｃも段差側面３０Ｃと同様に形成されており、その稜線部（図示せず）も面取りされている。

以下、上記のラップ２１およびラップ３１の先端に設けられるチップシールについて説明する。
図３に示すように、固定スクロール２０のラップ２１には、その巻き始めの始端から段差部２１Ｃの根元部Ｒまで延びる内周チップシール４１と、外周側ラップ２１Ｂの外周始端部Ｓから巻き終わりの手前まで延びる外周チップシール４２とが設けられている。
一方、旋回スクロール３０のラップ３１にも、巻き始めの始端から段差部３１Ｃの根元部Ｒまで延びる内周チップシール５１と、外周側ラップ３１Ｂの外周始端部Ｓから巻き終わりの手前まで延びる外周チップシール５２とが設けられている。

これらのチップシール４１，４２，５１，５２は、図４に示すように、それらが設けられるラップ先端に形成されたシール溝Ｄに収容されている。シール溝Ｄの一端部の内壁とチップシールとの間には、空隙Ｇが形成されている。その空隙Ｇから圧縮冷媒が導入されることでチップシールの表面側の圧力が裏面側よりも負圧となるので、図４に示すようにチップシールはシール溝Ｄから浮上する。すると、チップシールと相手側の端板との隙間が封止され、これによって圧縮空間が気密に保たれる。
チップシール４１，４２，５１，５２の材質は、本実施形態では、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、変性ポリフェニレンエーテル（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の樹脂材料が用いられており、これらのチップシールは、樹脂成形されている。但し、鉄、アルミニウム等の金属材料からチップシールを形成することもできる。

図５（Ａ）にラップ２１の段差部２１Ｃを示すように、内周チップシール４１は、根元部Ｒまで延びているとともに、外周チップシール４２は、外周側ラップ２１Ｂの外周始端部Ｓまで延びている。図５（Ａ）は、差圧が生じていない状態を示しており、チップシール４１，４２はシール溝Ｄ内に収まり、ラップの先端面２１Ｓからは突出していない。
外周チップシール４２は、全体に亘り、外周側ラップ２１Ｂの先端面と平行に、平面状とされているのに対して、内周チップシール４１は、根元部Ｒおよびその近傍の範囲４１０において、その表面（シール面）に高低差が付けられている。

本実施形態は、内周チップシールの根元部Ｒ側に高低差が付けられていることに特徴を有している。内周チップシール４１は、図５（Ｂ）に示すように、根元部Ｒに近接する一角Ｌが面取りされている。内周チップシール４１の根元部Ｒ側の端部形状は、図５（Ａ）に示すように丸いが、図５（Ｂ）ではそれを略している。
面取りされた内周チップシール４１は、根元部Ｒおよびその近傍（範囲４１０）において、根元部Ｒに近接する一角Ｌに向けて、当該内周チップシールの幅方向および周方向の両方向に下る高低差を有している。面取りによって形成された傾斜面４１Ａは、内周チップシール４１の内周側から外周側に向かうにつれて次第に下るように、幅方向に傾斜している。
なお、内周チップシール４１の表面に傾斜が付けられるのは、上記範囲のみであり、他の部分は、外周チップシール４２と同様に形成されている。

図４（Ｂ）に示すように、内周チップシール４１の根元部Ｒにおける高低差Ｈ_１は、シール溝Ｄからチップシールが浮上する高さＨ_２と同様に決められている。なお、各図では、高低差を誇張しており、実際は数十μｍ程度の高低差である。
なお、旋回スクロール３０のラップ３１に設けられる内周チップシール５１も、上記の内周チップシール４１と同様に形成されている。

以上のような構成の圧縮機１を起動するには、電動モータ１２を励磁するとともに、吸入管１３を通じてハウジング１０内に冷媒を導入する。
電動モータ１２が励磁されると回転軸１７が回転し、それに伴って旋回スクロール３０が固定スクロール２０に対して公転旋回運動する。すると、旋回スクロール３０と固定スクロール２０との間の圧縮空間で冷媒が圧縮されるとともに、吸入管１３からハウジング１０内の低圧室１０Ａに導入された冷媒が旋回スクロール３０と固定スクロール２０との間に吸い込まれる。そして、圧縮空間内で圧縮された冷媒は、ディスチャージカバー２５の吐出ポート２５１から高圧室１０Ｂに吐出され、さらに吐出管１４から外部へと吐出される。こうして、冷媒の吸入、圧縮、および吐出が連続して行われる。

旋回スクロール３０が旋回するのに伴って、図６に示すように、外周側ラップ２１Ｂの外周先端部Ｓが、旋回半径の円軌道上またはほぼ円軌道上を変位すると、根元部Ｒは、旋回スクロール３０の段差側面３０Ｃに対して出入りを繰り返す。図６の（Ａ）および図４（Ａ）は、根元部Ｒが、内周底部３０Ａに対向する側から段差側面３０Ｃを越えたときの状態を示している。
その後、順次、図６の（Ｂ）、（Ｃ）に示すように変位する過程で、段差側面３０Ｃの内側に内周側ラップ２１Ａが最大に挿入されるのを経て、根元部Ｒは内周底部３０Ａ側に向けて戻り始める。
根元部Ｒが内周底部３０Ａ側に向けて後退すると、それに伴って内周チップシール４１も内周底部３０Ａへと抜けていく。図６（Ｄ）のように外周始端部Ｓが段差側面３０Ｃのほぼ中央に接触するとき、内周チップシール４１は、段差側面３０Ｃから脱した位置に戻る。

上記のように内周チップシール４１に形成される傾斜面４１Ａは、根元部Ｒの変位の向きに対応している。内周チップシール４１は差圧によって内周底部３０Ａの表面にまで浮上しているが、内周チップシール４１はその内周側から外周側へと幅方向に、根元部Ｒの変位の進行方向前方に向かうにつれて次第に下るように傾斜しているため、内周チップシール４１が段差側面３０Ｃを超え、また戻るときに内周チップシール４１が段差側面３０Ｃの縁に引っ掛かったり、内周底部３０Ａとの間に引き込まれて挟まれることが起こり難い。
本実施形態の傾斜面４１Ａは、内周チップシール４１の一角が面取りされて形成されるため、内周チップシール４１の表面が滑らかなガイド面となって、根元部Ｒが内周底部３０Ａ側にスムーズに戻る。
しかも、段差側面３０Ｃの稜線部３０Ｒが面取りされていることにより、内周チップシール４１が引っ掛かったり挟まれたりすることがより起こり難い。
以上のように、本実施形態においては、内周チップシール４１が根元部Ｒまで延出していても、内周チップシール４１が相手側の旋回端板３００に干渉しないので、内周チップシール４１を設ける区間の延長によって圧縮空間の気密性を高めながら、内周チップシール４１の破損を避けられる。
上記は、旋回スクロール３０のラップ３１の段差部３１Ｃの根元部Ｒに設けられた内周チップシール５１についても同様である。
以上により、圧縮空間内の気密を安定して保つことができるので、圧縮機１の効率および信頼性を向上させることができる。

なお、上記の内周チップシール４１に代えて、幅方向向のみに傾斜が付けられた内周チップシールを用いることもできる。
また、直線状の傾斜が付けられた内周チップシール４１は、断面台形状に形成されるが（図５（Ｂ）参照）、内周チップシール４１は、その幅方向の一端側から他端側にかけて次第に下る断面円弧状に形成されていてもよい。要するに、根元部Ｒが段差側面３０Ｃの内側から内周底部３０Ａ側に戻るとき、その進行方向の後方側となる内周側から、前方側となる外周側に向けて次第に下る高低差が付けられている限り、内周チップシール４１の具体的形状は問わない。以上は、内周チップシール５１についても同様である。

そして、上記実施形態では、ラップ２１，３１の渦巻きの途上に１つだけ、段差部２１Ｃ，３１Ｃが設けられるとともに、その段差部２１Ｃ，３１Ｃの両側で端板２００，３００の底部高さが切り替わっていたが、ラップ２１，３１がいずれも２以上の段差部を有して階段状に形成されるとともに、相手側の端板の底部も階段状に形成されていてもよい。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について、図７を参照して説明する。
第２実施形態では、内周チップシールの根元部Ｒ側の肉厚が薄くなるのを回避する。そのため、本実施形態の内周チップシール４５は、図７（Ｂ）に示すように、傾斜面４１Ａの面取り形状に対応して次第に肉厚を増加させてなる。この内周チップシール４５は、図７（Ｃ）に示すようにシール溝Ｄ内に挿入され、内周側ラップ２１Ａと内周底部３０Ａとの間を封止する。

本実施形態によれば、内周チップシール４５の傾斜による肉厚減少が、厚み調整によって補填されるので、内周チップシール４１が差圧により撓むのを抑制できる。これにより、根元部Ｒが段差側面３０Ｃを超えたときに内周チップシール４１が内周底部３０Ａの面以上に浮き上がるのを抑制できるので、段差側面３０Ｃおよび内周底部３０Ａに内周チップシール４１が干渉するのをより確実に防止できる。

なお、上記では、固定スクロール２０のラップ２１に設けられる内周チップシール４５を例にとって説明したが、旋回スクロール３０のラップ３１に設けられる内周チップシールも内周チップシール４５と同様に形成することができ、それによって同様の作用効果が得られる。以降の各実施形態においても同様である。

図８は、図７とは異なる手段によって、内周チップシール４５が必要以上に浮上するのを規制している。図８に示す内周チップシール４５は、根元部Ｒ側の端部に突起４５１を有している。この突起４５１は、外周側ラップ２１Ｂの側面に形成された凹部２１１に挿入される。内周チップシール４５に差圧が作用しないとき、凹部２１１の上壁と内周チップシール４５との間には隙間があいている。そして、差圧によって内周チップシール４１が内周底部３０Ａの表面の位置まで浮上すると、凹部２１１の上壁に突起４５１が係止される。このため、根元部Ｒが戻るときに内周チップシール４５が相手側の旋回端板３００に干渉するのを防止できる。

〔第３実施形態〕
次に、第３実施形態について図９を参照して説明する。
以下、内周側ラップ２１Ａおよび内周チップシール４８について説明する。ここで説明する構成も、第１実施形態で説明したスクロール型の圧縮機１に適用されるものである。

本実施形態は、第１実施形態と同様に、ラップの段差部における根元部Ｒが段差側面に対して相対変位するときに、段差側面や内周底部に干渉することで破損のおそれがあるという課題を解決する。内周チップシールは、高い冷媒圧力による差圧が作用するので外周チップシールよりも浮上し易く、そのために相手側端板と干渉し易いので、内周チップシールの浮上を一定範囲内に規制することが特に有効となる。

そのために、図９（Ａ）に示すように、内周チップシール４８を貫通するピン４９によって、内周チップシール４８の浮上高さがシール溝Ｄの底部から一定の範囲内となるようにしている。ピン４９は、その頭部４９１と内周チップシール４８との間に、内周チップシール４８の浮上によって内周側ラップ２１Ａと内周底部３０Ａとの間を封止するのに必要な隙間をあけて、シール溝Ｄの底部に固定されている。このピン４９に代えて、ボルト、リベット等を用いることもできる。
また、図９（Ｂ）に示すように、ピン４９を内周チップシール４８の端部に掛かるように設けてもよい。このようにすると、内周チップシール４８の幅が狭い場合にピン４９に内周チップシール４８を貫通させることが難しくても、ピン４９を用いて内周チップシール４８の浮上位置を規制できる。

さらに、図１０は、上記とは異なる浮上位置決め手段を示す。図１０では、内周チップシール４８の端部がラップ先端面２１Ｓよりも一段低められており、シール溝Ｄの端部の土手がかしめられている。そのかしめ部Ｄ１は、内周チップシール４８との間に高さ方向の隙間を有するため、内周チップシール４８を一定範囲内で浮上するように規制する。図１０の構成では図９に示したようなピン４９や締結部材が用いられないので、低コスト化できる。
なお、図９および図１０を参照して説明した構成は、第１実施形態および第２実施形態に示した内周チップシールに適用することもできる。但し、ピン４９やかしめ部Ｄ１によって内周チップシールの浮上位置を規定することにより、内周チップシールの破損を防止できるので、内周チップシールに高低差を付けなくても足りる。

〔第４実施形態〕
次に、第４実施形態を図１１を参照して説明する。本実施形態も、第１実施形態と同様に、ラップの段差部における根元部Ｒが段差側面に対して相対変位するときに、相手側の端板に干渉することで破損のおそれがあるという課題を解決する。
図１１（Ａ）に示すように、内周チップシール６１は、その厚みＴ_ｉｎが外周チップシール６２の厚みＴ_ｏｕｔよりも厚い。厚みＴ_ｉｎは、段差側面３０Ｃに内周チップシール６１が衝突しても容易には撓まない剛性を満足するように決められる。このため、根元部Ｒが段差側面３０Ｃを超え、そして戻るときに内周チップシール６１が段差側面３０Ｃに引っ掛かったり、内周底部３０Ａとの間に挟まれたりし難い。このようにして内周チップシール６１の破損を防止する一方、外周チップシール６２の厚みＴ_ｏｕｔをシールに足りる程度の厚みに維持することでコストを抑えている。

あるいは、図１１（Ｂ）に示すように、内周チップシール６１の幅Ｗ_ｉｎを外周チップシール６２の幅Ｗ_ｏｕｔよりも広くしてもよい。その幅Ｗ_ｉｎは、段差側面３０Ｃに内周チップシール６１が衝突しても容易に撓まない剛性を満足するように決められるので、図１０に示す構成と同様に、内周チップシール６１の破損を防止できる。

内周チップシール６１の厚みを増やすこと、および幅を増やすことは、いずれか一方または両方を任意に選択できる。
上記のように内周チップシール６１の厚みや幅を大きくするほかに、内周チップシールにのみ、耐摩耗性や曲げ強度に優れる硬い材料を用いることによっても、信頼性向上およびコスト節約を両立できる。

なお、図１１を参照して説明した構成は、第１実施形態および第２実施形態に示した内周チップシールに適用することもできる。但し、上記の特有の構成によって、内周チップシール４８の破損を防止できるので、第１実施形態および第２実施形態を前提とする必要はない。

〔第５実施形態〕
図１２に示す第５実施形態では、内周チップシール６３の端部に突起６３１が設けられ、その突起６３１が外周側ラップ２１Ｂの側面に穿孔された凹部２１５に挿入されている。突起６３１は、本実施形態では内周チップシール６３の一部であり、内周チップシール６３の幅と同じ幅で形成されている。
そして、凹部２１５には、外周側ラップ２１Ｂの先端面にあるシール溝Ｄの底部から穿孔された孔２１７が連通している。
本実施形態では、根元部Ｒを超える位置まで内周チップシール６３を延出させているため、根元部Ｒにめり込んだ内周チップシール６３の端部からは、圧縮空間内の冷媒を内周チップシール６３の裏面側に取り込むことができない。
しかし、圧縮空間内の圧縮冷媒は、外周側ラップ２１Ｂのシール溝Ｄと外周チップシール４２との間の空隙Ｇから、孔２１７および凹部２１５を介して、内周チップシール６１の裏側に導入される。これによって内周チップシール６１は、浮上した状態において、凹部２１５の上壁によって係止される。

図１２の構成によれば、内周側ラップ２１Ａから外周側ラップ２１Ｂが立ち上がる根元部Ｒを超える位置まで内周チップシール６３を設けつつ、孔２１７および凹部２１５を通じて外周側の圧縮冷媒を内周チップシール６３の裏側に取り込むことができる。このため、根元部Ｒぎりぎりまで内周チップシール６３による封止効果を発揮させて、ラップ２１の内周側における圧縮冷媒の漏れをより確実に防ぐことができる。

なお、突起６３１は、本実施形態では内周チップシール６３の一部であるが、内周チップシール６３とは別体とされていてもよい。
図１２を参照して説明した構成は、第１実施形態および第２実施形態に示した内周チップシールに適用することもできる。但し、上記の特有の構成によって、内周チップシール４８の破損を防止できるので、第１実施形態および第２実施形態を前提とする必要はない。

上記以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。

１ 圧縮機
２ スクロール圧縮機構
１０ ハウジング
１２ 電動モータ
１３ 吸入管
１４ 吐出管
１７ 回転軸
２０ 固定スクロール
３０ 旋回スクロール
２０Ａ，３０Ａ 内周底部
２０Ｂ，３０Ｂ 外周底部
２０Ｃ，３０Ｃ 段差側面
２１，３１ ラップ
２１Ａ，３１Ａ 内周側ラップ
２１Ｂ，３１Ｂ 外周側ラップ
２１Ｃ，３１Ｃ 段差部
２１Ｓ ラップ先端面
３０Ｒ 稜線部
４１，４５，４８，５１，６１，６３ 内周チップシール
４１Ａ 傾斜面
４２，５２，６２ 外周チップシール
４９ ピン
２００ 固定端板
３００ 旋回端板
２１１ 凹部
２１５ 凹部
２１７ 孔（流路）
４５１ 突起
６３１ 突起
Ｄ シール溝
Ｈ_１ 高低差
Ｒ 根元部
Ｓ 外周始端部

Claims (7)

1. 一対のスクロールがいずれも、外周側から内周側に向かうにつれて１以上の段差部を経て順次高さが低くなる渦巻き状のラップと、相手側の前記ラップの前記段差部に倣って立ち上がる１以上の段差側面が形成される端板と、を有するスクロール型圧縮機であって、
   前記段差部よりも内周側に設けられて前記端板との間に介在する内周チップシールは、
   そのシール面における前記段差部の根元部側に、当該内周チップシールの内周側から外周側に向かうにつれて次第に下る高低差を有する、
   ことを特徴とするスクロール型圧縮機。
2. 前記内周チップシールは、直方体と見立てたときの前記根元部に近接する一角に向けて、当該内周チップシールの幅方向および周方向の両方向に下る高低差を有する、
   請求項１に記載のスクロール型圧縮機。
3. 前記内周チップシールの前記根元部側は、断面台形状または断面円弧状に形成される、
   請求項１または２に記載のスクロール型圧縮機。
4. 前記内周チップシールは、前記高低差を有することに伴う肉厚減少が補填されている、
   請求項１から３のいずれか一項に記載のスクロール型圧縮機。
5. 前記段差側面の稜線部は、面取りされている、
   請求項１から４のいずれか一項に記載のスクロール型圧縮機。
6. 一対のスクロールがいずれも、外周側から内周側に向かうにつれて１以上の段差部を経て順次高さが低くなる渦巻き状のラップと、相手側の前記ラップの前記段差部に倣って立ち上がる１以上の段差側面が形成される端板と、を有するスクロール型圧縮機であって、
   前記段差部よりも内周側に設けられて前記端板との間に介在する内周チップシールは、
   前記ラップの先端に形成されたシール溝に収容され、
   前記シール溝からの浮上が一定範囲内に規制されている、
   ことを特徴とするスクロール型圧縮機。
7. 前記内周チップシールの浮上を一定範囲内に規制する浮上位置決め手段は、
   前記内周チップシールの前記段差部の根元部側の端部から突出する突起と、
   前記ラップに形成されて前記突起が隙間を有する状態で挿入される凹部と、からなり、
   前記段差部よりも外周側に設けられて前記端板との間に介在する外周チップシールが設けられるシール溝には、前記凹部に連通する流路が形成されている、
   請求項６に記載のスクロール型圧縮機。

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