JP4625446B2 - スクロール圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、渦巻き状ラップの先端面に、チップシール部材が嵌合装着された固定スクロール部材および旋回スクロール部材を備えたスクロール圧縮機に関するものである。

スクロール圧縮機は、固定端板の一面に固定渦巻き状ラップが立設される固定スクロール部材と、旋回端板の一面に旋回渦巻き状ラップが立設され、固定スクロール部材に対し自転を阻止されつつ公転旋回駆動されるよう組み合わされて圧縮室を形成する旋回スクロール部材と、を備え、両スクロール部材により圧縮機構を構成している。このスクロール圧縮機では、通常、固定スクロール部材および旋回スクロール部材の渦巻き状ラップの先端面に、渦巻き方向に沿うチップシール溝を設け、該チップシール溝にチップシール部材を嵌合装着することにより、渦巻き状ラップのチップ隙間をシールし、圧縮漏れを低減するようにしている。

上記したチップシール部材の装着は、チップ隙間をシールし、圧縮漏れを低減して圧縮機効率を向上させる上で有効な手法である。しかし、チップ隙間をゼロにすることは、加工組み立て精度や運転時の熱膨張を考慮すると、現実的には困難である。そこで、チップ隙間をできるだけ詰めるように設計するとともに、チップシール部材をチップシール溝内に移動可能に嵌装してチップ隙間を調整できるようにし、圧縮室のシール性を高めるようにしている。

一方、上記のようなスクロール圧縮機において、チップ隙間およびラップ側面間の隙間をシールするため、固定スクロール部材および旋回スクロール部材の少なくともいずれか一方の渦巻き状ラップの表面およびその歯底面にＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂被膜やＰＴＦＥコンポジット無電解ニッケルメッキ、あるいはＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ）被膜等をコーティングしたもの等が従来から知られている（例えば、特許文献１，２，３，４参照）。

特開昭６４−６９７８８号公報 特開２００３−４２０７８号公報 特開２００１−３０４１５１号公報 特開２００１−１１５９５９号公報

ところで、スクロール圧縮機において、圧縮性能を向上させるためには、チップ隙間をできるだけ小さくし、ガス漏れを低減して圧縮効率を高める必要がある。しかし、チップ隙間を小さくすると、圧縮機の温度上昇によりスクロール部材が熱膨張した場合に、渦巻き状ラップの先端面が相手方スクロール部材のラップ歯底面に接触し、その面圧が上昇されることとなる。これが異常摩耗や摺動摩擦の増大による摺動ロスの要因となり、場合によっては焼き付きの危険性が生じる。従って、圧縮性能の向上と信頼性の確保という、相反する要求の中で、チップ隙間を設定しているのが実情である。

また、スクロール部材の表面にＰＴＦＥ等のコーティング被膜を設けた特許文献１ないし４に記載のものでは、スクロール部材のラップ先端面と歯底面とが接触する事態に至っても、金属同士が直に接触したまま摺動することがなく、異常摩耗や摺動ロスを低減することができるとともに、焼き付きの発生を抑制することが可能となる反面、コーティング被膜が剥がれ、あるいは被膜の磨耗が進むことで多くの摩耗紛が発生することは避けられない。特に、コーティング被膜は、スクロール部材端板の渦巻き状ラップが立設される一側面のラップ先端面、ラップ側面、ラップ歯底面を含む全表面に設けられる場合がほとんどのため、その分摩耗粉の発生が多くなり、摩耗紛が摺動部に噛み込まれてトラブルを発生したり、あるいは冷媒回路に循環して各種弁の目詰まりの要因となったりすることが懸念されている。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、スクロール部材の熱膨張時に、ラップ先端面の接触による面圧の異常上昇を未然に防止し、異常摩耗、摺動ロス等を低減するとともに、チップ隙間を可及的に小さくして圧縮機効率を向上させることができるスクロール圧縮機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のスクロール圧縮機は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかるスクロール圧縮機は、固定端板の一面に固定渦巻き状ラップが立設される固定スクロール部材と、旋回端板の一面に旋回渦巻き状ラップが立設され、前記固定スクロール部材に対し自転を阻止されつつ公転旋回駆動されるよう組み合わされて圧縮室を形成する旋回スクロール部材と、前記固定渦巻き状ラップおよび前記旋回渦巻き状ラップの各ラップ先端面に設けられるチップシール溝内にその深さ方向に移動可能に嵌合装着されるチップシール部材と、を備えたスクロール圧縮機において、前記固定スクロール部材および前記旋回スクロール部材のいずれか一方または双方の前記チップシール溝内部に、前記チップシール部材よりも融点が低く、前記チップシール溝の深さ方向の厚さが前記チップシール部材よりも薄い低融点材製のバックアップ材が装備され、該バックアップ材の表面側に前記チップシール部材が位置する状態で、該チップシール部材が前記チップシール溝内に嵌合装着されていることを特徴とする。

本発明によれば、圧縮機の異常温度上昇によりスクロール部材が熱膨張され、渦巻き状ラップ先端面に設けられているチップシール部材が相手方スクロール部材の渦巻き状ラップ歯底面に接触してその面圧が異常上昇する事態になると、チップシール部材の裏面側に装備されているバックアップ材が溶融される。これにより、チップシール部材がチップシール溝内に押し込まれるため、ラップ先端面の接触による面圧の異常上昇を抑制することができる。従って、スクロール部材の熱膨張によるラップ先端面の接触面圧の異常上昇を未然に防止し、異常磨耗や摺動摩擦の増大による摺動ロス等を低減することができる。また、熱膨張を考慮して予めチップ隙間を大きめに設定しておく必要がなく、チップ隙間を可及的に小さくして圧縮漏れを低減し、圧縮効率を向上させて高性能化を図ることができる。

さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上記のスクロール圧縮機において、前記バックアップ材の融点は、１５０〜２５０℃とされていることを特徴とする。

本発明によれば、スクロール部材が熱膨張し、チップシール部材が相手方スクロール部材の渦巻き状ラップ歯底面に接触してその面圧が異常上昇する事態になると、融点が２５０〜３００℃程度の材料で構成されているチップシール部材に対して、融点がそれよりも低い１５０〜２５０℃とされているバックアップ材が先に溶融され、チップシール部材がチップシール溝内に押し込まれる。このため、ラップ先端面の接触面圧の異常上昇を防止することができ、従って、異常磨耗や摺動摩擦の増大による摺動ロス等を低減することができるとともに、チップ隙間を可及的に小さくして圧縮漏れを低減し、圧縮効率を向上させて高性能化を図ることができる。

さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上述のいずれかのスクロール圧縮機において、前記ラップ先端面の前記チップシール溝を除く部位に、前記チップシール部材よりも融点の低いコーティング材が被膜されることを特徴とする。

本発明によれば、スクロール部材が熱膨張された場合、まずコーティング材がチップシール部材と共に相手スクロール部材のラップ歯底面に接触されることとなる。このため、コーティング材が溶融されるまでの間は、渦巻き状ラップの先端面と歯底面との金属同士の接触摺動を回避し、コーティング材を介しての潤滑摺動を維持することができる。従って、異常摩耗や摺動摩擦の増大による摺動ロス等を低減することができる。また、コーティング材によりチップ隙間を更に極小化して圧縮漏れを低減し、圧縮効率を一段と向上させることができる。

さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上記のスクロール圧縮機において、前記コーティング材が、前記バックアップ材と同一材料とされることを特徴とする。

本発明によれば、コーティング材とバックアップ材が同一材料とされるため、スクロール部材が熱膨張され、チップシール部材およびコーティング材が相手方スクロール部材の渦巻き状ラップ歯底面に接触してその面圧が異常上昇するような事態となると、バックアップ材およびコーティング材が同一温度で共に溶融され、ラップ先端面の接触による面圧の異常上昇を抑制することができる。従って、熱膨張によるラップ先端面の接触面圧の異常上昇に起因する異常磨耗や摺動ロス等をより確実に回避することができる。

さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上述のいずれかのスクロール圧縮機において、前記チップシール溝の前記バックアップ材が装備される部分に、溶融された前記バックアップ材を逃がす空間部が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、圧縮機の異常温度上昇によりバックアップ材が溶融する事態に至った場合でも、それを空間部に逃がすことができるため、溶融したバックアップ材がチップシール溝から外部へと漏出するのを抑制することができる。従って、溶融したバックアップ材が漏出し、それが摺動部に噛み込まれたり、冷媒流動部に目詰まりしたりするのを防止することができる。

さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上述のいずれかのスクロール圧縮機において、前記バックアップ材と前記チップシール部材間に、仕切り板が介装されることを特徴とする。

本発明によれば、圧縮機の異常温度上昇によりバックアップ材が溶融する事態に至った場合でも、仕切り板により溶融したバックアップ材がチップシール部材に溶着するのを防止することができる。従って、バックアップ材によりチップシール部材の移動が阻害される事態を回避し、チップシール部材を正常に機能させることができる。

さらに、本発明にかかるスクロール圧縮機は、固定端板の一面に固定渦巻き状ラップが立設される固定スクロール部材と、旋回端板の一面に旋回渦巻き状ラップが立設され、前記固定スクロール部材に対し自転を阻止されつつ公転旋回駆動されるよう組み合わされて圧縮室を形成する旋回スクロール部材と、前記固定渦巻き状ラップおよび前記旋回渦巻き状ラップの各ラップ先端面に設けられるチップシール溝に嵌合装着されるチップシール部材と、を備えたスクロール圧縮機において、前記固定スクロール部材および前記旋回スクロール部材のいずれか一方または双方の前前記渦巻き状ラップの歯底面に、前記チップシール部材が摺接されるボトムプレートが設置され、該ボトムプレートの裏面側に、前記チップシール部材よりも融点の低いバックアップ材が装備されることを特徴とする。

本発明によれば、圧縮機の異常温度上昇によってスクロール部材が熱膨張され、渦巻き状ラップ先端面に設けられているチップシール部材が相手方スクロール部材の渦巻き状ラップ歯底面に設置されているボトムプレートに接触してその面圧が異常上昇する事態になると、ボトムプレートの裏面側に装備されているバックアップ材が溶融される。これにより、ボトムプレートが後退されるため、ラップ先端面の接触による面圧の異常上昇を抑制することができる。従って、スクロール部材の熱膨張によるラップ先端面の接触面圧の異常上昇を未然に防止し、異常磨耗や摺動摩擦の増大による摺動ロス等を低減することができる。また、熱膨張を考慮して予めチップ隙間を大きめに設定しておく必要がなく、チップ隙間を可及的に小さくして圧縮漏れを低減し、圧縮効率を向上させて高性能化を図ることができる。

本発明によると、スクロール部材が熱膨張し、渦巻き状ラップ先端面に設けられているチップシール部材が相手方スクロール部材の渦巻き状ラップ歯底面に接触してその面圧が異常上昇するような事態となると、バックアップ材が溶融して面圧を低減させることができるため、熱膨張による渦巻き状ラップ先端面の接触面圧の異常上昇を未然に防止し、異常磨耗や摺動摩擦の増大による摺動ロス等を低減することができる。また、熱膨張を考慮して予めチップ隙間を大きめに設定しておく必要がなく、チップ隙間を可及的に小さくして圧縮漏れを低減し、圧縮効率を向上させて高性能化を図ることができる。

以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１および図２を用いて説明する。
図１には、本実施形態に係るスクロール圧縮機１の断面図が示されている。スクロール圧縮機１は、その概略外形を構成するハウジング２を有する。このハウジング２は、アルミ合金製のフロントハウジング３およびリアハウジング４を備え、各々のフランジ部が図示省略のボルトにより一体的に締め付けられた状態で固定される。

フロントハウジング３側の内部には、クランク軸５がメイン軸受６およびサブ軸受７を介してその軸線Ｌ回りに回転自在に支持されている。クランク軸５の一端側(図において左側)は小径軸部５Ａとされ、この小径軸部５Ａは、フロントハウジング３を貫通して図１の左側に突出されている。小径軸部５Ａの突出部には、公知の如く、動力を受ける図示省略の電磁クラッチ、プーリー等が設けられ、図示省略されたエンジン等の駆動源からＶベルト等を介して動力が伝達されるようになっている。
なお、メイン軸受６とサブ軸受７との間には、メカニカルシール（リップシール）８が設置されており、ハウジング２内と大気との間を気密にシールしている。

クランク軸５の他端側(図において右側)には、大径軸部５Ｂが設けられ、さらにこの大径軸部５Ｂには、クランク軸５の軸線Ｌより所定寸法だけ偏心した状態で偏心ピン５Ｃが一体に設けられている。この大径軸部５Ｂおよび上記小径軸部５Ａが、各々メイン軸受６およびサブ軸受７を介してフロントハウジング３に回転自在に支持される。そして、偏心ピン５Ｃには、ドライブブッシュ９、ドライブ軸受１０を介して後述する旋回スクロール部材１３が連結され、クランク軸５が回転されることにより、旋回スクロール部材１３が旋回駆動されるようになっている。

ドライブブッシュ９には、旋回スクロール部材１３が旋回駆動されることにより生じるアンバランス荷重を除去するためのバランスウェイト９Ａが設けられ、旋回スクロール部材１３の旋回駆動と共に旋回されるようになっている。
また、ハウジング２の内部には、スクロール圧縮機構１１を構成するアルミ合金製の一対の固定スクロール部材１２および旋回スクロール部材１３が組み込まれる。固定スクロール部材１２は、固定端板１２Ａと該固定端板１２Ａから立設される固定渦巻き状ラップ１２Ｂとから構成され、一方、旋回スクロール部材１３は、旋回端板１３Ａと該旋回端板１３Ａから立設される旋回渦巻き状ラップ１３Ｂとから構成される。

固定スクロール部材１２および旋回スクロール部材１３の固定渦巻き状ラップ１２Ｂおよび旋回渦巻き状ラップ１３Ｂの先端面１２Ｅ，１３Ｅ（図２参照）には、各々渦巻き方向に沿ってチップシール溝１２Ｃおよび１３Ｃが設けられ、該チップシール溝１２Ｃおよび１３Ｃにそれぞれチップシール部材１４，１５が嵌合装着される。このチップシール部材１４，１５は、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等から構成され、相手方スクロール部材１２，１３の渦巻き状ラップ１２Ｂ，１３Ｂの歯底面１２Ｆ，１３Ｆに摺接されてチップシール部を構成している。

一対の固定スクロール部材１２と旋回スクロール部材１３は、各々の中心を旋回半径分だけ離すとともに、固定渦巻き状ラップ１２Ｂと旋回渦巻き状ラップ１３Ｂとが１８０度位相をずらせて噛み合わせた状態で組み込まれる。これにより、固定および旋回スクロール部材１２，１３間には、固定端板１２Ａおよび旋回端板１３Ａと固定渦巻き状ラップ１２Ｂおよび旋回渦巻き状ラップ１３Ｂとにより限界された一対の圧縮室１６がスクロールの中心に対して対称に形成されることとなる。固定スクロール部材１２は、リアハウジング４の内面にボルト１７により固定設置され、旋回スクロール部材１３は、旋回端板１３Ａの背面に設けられているボス部に、前記したクランク軸５の一端側に設けられている偏心ピン５Ｃが連結され、旋回駆動されるようになる。

また、旋回スクロール部材１３は、フロントハウジング３に形成されているスラスト軸受面３Ｂに旋回端板１３Ａの背面におけるスラスト面１３Ｄが支持されており、このスラスト軸受面３Ｂと旋回スクロール部材１３の背面との間に介装されるピンリングやオルダムリング等の自転阻止機構１８により、旋回スクロール部材１３は、自転が阻止されながら固定スクロール部材１２に対し公転旋回駆動されるよう構成される。

固定スクロール部材１２における固定端板１２Ａの中央部には、圧縮された冷媒ガスを吐出する吐出ポート１２Ｄが開口されており、該吐出ポート１２Ｄには、固定端板１２Ａにリテーナ１９を介して取付けられた吐出リード弁２０が設けられる。さらに、固定端板１２Ａの外周面には、リアハウジング４の内面に密接されるようＯリング等のシール部材２１が設けられ、リアハウジング４との間でハウジング２の内部空間から区画された吐出チャンバー２２を形成している。これにより、吐出チャンバー２２を除くハウジング２の内部空間が、吸入チャンバー２３として機能するよう構成される。吸入チャンバー２３には、リアハウジング４に設けられている吸入口２４を介して冷凍サイクルから戻ってくる冷媒ガスが吸入され、この吸入チャンバー２３を経て固定スクロール部材１２と旋回スクロール部材１３間に形成される圧縮室１６に冷媒ガスが吸い込まれるようになっている。
また、フロントハウジング３とリアハウジング４との間の接合面には、Ｏリング等のシール材２５が介装され、ハウジング２内に形成される吸入チャンバー２３を大気から気密にシールしている。

さらに、上記スクロール圧縮機１において、固定スクロール部材１２および旋回スクロール１３の各チップシール溝１２Ｃ，１３Ｃ内には、図２に示されるように、バックアップ材３０が装備されている。このバックアップ材３０は、チップシール部材１４，１５の裏面側に配置されており、チップシール部材１４，１５よりも低い融点を有する材料により構成される。チップシール部材１４，１５は、上記のように、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等から構成され、その融点は２５０〜３００℃である。これに対して、バックアップ材３０は、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエステル（ＰＥＴ）、ナイロン等により構成することができ、その融点は１５０〜２５０℃とされている。

以上の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
外部駆動源から図示省略のプーリー、電磁クラッチ等を介して回転駆動力をクランク軸５に伝達し、クランク軸５を回転すると、クランク軸５の偏心ピン５Ｃにドライブブッシュ９およびドライブ軸受１０を介して連結されている旋回スクロール部材１３が、自転阻止機構１８により自転を阻止されながら、固定スクロール部材１２に対して公転旋回駆動される。これによって、半径方向最外方に形成される圧縮室１６内に、吸入チャンバー２３内の冷媒ガスが吸い込まれる。圧縮室１６は、所定の旋回角位置で吸入締め切りされた後、その容積が減少されながら中心側へと移動される。この間に冷媒ガスは圧縮され、圧縮室１６が吐出ポート１２Ｄに連通する位置に達すると、吐出リード弁２０が押し開かれて圧縮されたガスは吐出チャンバー２２内に吐き出され、さらに吐出チャンバー２２を経てスクロール圧縮機１外へと吐出される。

この圧縮運転の間に、スクロール圧縮機１の温度が異常上昇されることがあり、この場合、固定スクロール部材１２および旋回スクロール１３の渦巻き状ラップ１２Ｂ，１３Ｂがそれぞれ熱膨張する。この固定スクロール部材１２および旋回スクロール１３の熱膨張によって、渦巻き状ラップ１２Ｂ，１３Ｂの先端面１２Ｅ，１３Ｅに設けられているチップシール部材１４，１５と相手方スクロール部材１２，１３の歯底面１２Ｆ，１３Ｆとが互いに接触し、その面圧が上昇される。

本実施形態では、チップシール部材１４，１５の歯底面１２Ｆ，１３Ｆへの接触による面圧が異常に上昇し、チップシール部材１４，１５が異常摩耗を起こしたり、摺動摩擦の増大により摺動ロスが生じたり、あるいはチップシール部材１４，１５が溶融して損傷したりする以前に、固定スクロール部材１２および旋回スクロール１３の温度上昇によりチップシール部材１４，１５の裏面側に装備されているバックアップ材３０が溶融される。これにより、チップシール部材１４，１５がチップシール溝１２Ｃ，１３Ｃ内に押し込まれるため、上記面圧の異常上昇を抑制することができる。
従って、スクロール部材１２，１３の熱膨張によるラップ先端面１２Ｅ，１３Ｅ、すなわちチップシール部材１４，１５の接触による面圧の異常上昇を未然に防止し、それに起因する異常磨耗や摺動摩擦の増大による摺動ロス等を低減することができるとともに、チップシール部材１４，１５の損傷を防止することができる。
また、熱膨張を考慮して予めチップ隙間を大きめに設定しておく必要がなく、チップ隙間を可及的に小さくして圧縮漏れを低減することができるため、圧縮効率を向上させてスクロール圧縮機１の高性能化を図ることができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図３を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、渦巻き状ラップ１２Ｂ，１３Ｂの先端面１２Ｅ，１３Ｅにコーティング材３１を被膜している点が異なっている。その他の点については、第１実施形態と同様であるので、説明は省略する。
渦巻き状ラップ１２Ｂ，１３Ｂの先端面１２Ｅ，１３Ｅに被膜されるコーティング材３１は、図３に示されるように、ラップ先端面１２Ｅ，１３Ｅのチップシール溝１２Ｃ，１３Ｃを除く部位のみに設けられる。

上記コーティング材３１は、チップシール部材１４，１５よりも融点が低い材料とされており、上記したバックアップ材３０と同様、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエステル（ＰＥＴ）、ナイロン等により構成することができ、融点は１５０〜２５０℃とされている。
なお、コーティング材３１とバックアップ材３０は、同一材料を用いてもよいが、必ずしも同一材料の組み合わせである必要はない。コーティング材３１としては、ナイロン等のように潤滑性の高い材料の方がより好ましい。

上記のように、ラップ先端面１２Ｅ，１３Ｅのチップシール溝１２Ｃ，１３Ｃを除く部位に、チップシール部材１４，１５よりも融点の低いコーティング材３１を被膜しておくことにより、運転状態によりスクロール部材１２，１３が熱膨張された場合に、まずコーティング材３１がチップシール１４，１５と共に相手スクロール部材１２，１３のラップ歯底面１２Ｆ，１３Ｆに接触されることとなる。このため、コーティング材３１が温度上昇により溶融されるまでの間は、渦巻き状ラップ１２Ｂ，１３Ｂの先端面１２Ｅ，１３Ｅと歯底面１２Ｆ，１３Ｆとの金属同士の直接接触による摺動が回避され、コーティング材３１を介しての潤滑摺動を維持することができる。
従って、固定スクロール部材１２および旋回スクロール部材１３の異常摩耗や摺動摩擦増大による摺動ロス等を低減することができる。また、コーティング材３１によりチップ隙間を更に極小化して圧縮漏れを低減することができるため、圧縮機効率を一段と向上させることができる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について、図４および図５を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、チップシール溝１２Ｃ，１３Ｃのバックアップ材３０が装備される部分に、溶融されたバックアップ材３０を逃がす空間部３２Ａ，３２Ｂが形成されている点が異なっている。その他の点については、第１実施形態と同様であるので、説明は省略する。
空間部３２Ａは、図４に示すように、バックアップ材３０をチップシール溝１２Ｃ，１３Ｃの溝幅よりも若干幅狭に構成し、その両サイドを空間部３２Ａとすることにより形成されている。
また、空間部３２Ｂは、図５に示すように、チップシール溝１２Ｃ，１３Ｃの底面に更に狭くて浅い溝を設け、それを空間部３２Ｂとすることにより形成されている。

上記のように、バックアップ材３０を装備する部分に、空間部３２Ａ，３２Ｂを形成しておくことにより、バックアップ材３０が溶融される事態と至った場合、溶融したバックアップ材３０を空間部３２Ａ，３２Ｂに逃がすことができる。このため、溶融したバックアップ材３０がチップシール溝１２Ｃ，１３Ｃから外部に漏出するのを抑制することができる。
従って、溶融したバックアップ材３０がチップシール溝１２Ｃ，１３Ｃから外部に漏出し、それが摺動部に噛み込まれたり、冷媒流動部に目詰まりしたりするのを防止することができる。

［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態について、図６を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、チップシール部材１４，１５とバックアップ材３０との間に、仕切り板３３が介装されている点が異なっている。その他の点については、第１実施形態と同様であるので、説明は省略する。
仕切り板３３は、図６に示すように、チップシール溝１２Ｃ，１３Ｃに装備されるチップシール部材１４，１５とバックアップ材３０との間に介装されるもので、鉄板等の薄板により構成される。

チップシール部材１４，１５は、チップシール溝１２Ｃ，１３Ｃ内にその深さ方向に僅かに移動可能に嵌装されており、相手方スクロール部材１２，１３の歯底面１２Ｆ，１３Ｆに摺接され、チップ隙間を調整してシールする機能を有している。
上記チップシール部材１４，１５とバックアップ材３０との間に、仕切り板３３を介装しておくことによって、万一バックアップ材３０が溶融された場合でも、溶融したバックアップ材３０がチップシール部材１４，１５に溶着することにより、チップシール部材１４，１５の動きが拘束されるのを防止することができる。
従って、バックアップ材３０の装備に拘りなく、常にチップシール部材１４，１５を正常に機能させることができる。

［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態について、図７を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、チップシール部材１４，１５の接触面圧の異常上昇を防止するバックアップ材４０を、歯底面１２Ｆ，１３Ｆとボトムプレート５０間に装備している点が異なっている。その他の点については、第１実施形態と同様であるので、説明は省略する。
図７に示されるように、スクロール圧縮機１において、渦巻き状ラップ１２Ｂ，１３Ｂの歯底面１２Ｆ，１３Ｆに、相手方スクロール部材１２，１３に設けられているチップシール部材１４，１５が摺接されるボトムプレート５０を設置する場合がある。このボトムプレート５０は、耐摩耗性および摺動性を有する渦巻き状の薄板で、例えば鋼板等によって構成される。

上記のようなボトムプレート５０を備えたスクロール圧縮機１においては、ボトムプレート５０の裏面側に、チップシール部材１４，１５よりも融点の低いバックアップ材４０を装備した構成とすることができる。
このような構成とすることによっても、スクロール圧縮機１の異常温度上昇によりスクロール部材１２，１３が熱膨張され、チップシール部材１４，１５が相手方スクロール部材１２，１３の歯底面１２Ｆ，１３Ｆに設置されているボトムプレート５０に接触してその面圧が異常上昇するような事態となると、ボトムプレート５０の裏面側に装備されているバックアップ材４０が溶融される。これによって、ボトムプレート５０が僅かに後退されるため、上記面圧の異常上昇を抑制することができる。

つまり、チップシール部材１４，１５の接触面圧が異常に上昇して、チップシール部材１４，１５が異常摩耗を起こしたり、摺動摩擦の増大により摺動ロスが生じたり、あるいはチップシール部材１４，１５が溶融して損傷したりする以前に、バックアップ材４０が溶融されることにより、面圧の異常な上昇を防止することができる。
従って、本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様、スクロール部材１２，１３の熱膨張によるラップ先端面１２Ｅ，１３Ｅの接触面圧の異常上昇を未然に防止し、異常摩耗や摺動摩擦の増大による摺動ロス等を低減することができるとともに、チップ隙間を可及的に小さくして圧縮効率を向上させることができる等の効果を奏する。

なお、上記実施形態では、固定スクロール部材１２および旋回スクロール部材１３をアルミニウム合金製とした例について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、固定スクロール部材１２および旋回スクロール部材１３が鋳鉄製のスクロール圧縮機にも適用できることはもちろんである。
また、チップシール部材１４，１５、バックアップ材３０，４０、およびコーティング材３１については、その材料の具体例を幾つか説明したが、それは一例であって上記例に限定されるものではなく、同等の材料により代替可能であることは云うまでもない。

本発明の第１実施形態に係るスクロール圧縮機の縦断面図である。 図１に示すスクロール圧縮機の部分拡大断面図である。 本発明の第２実施形態に係るスクロール圧縮機の部分拡大断面図である。 本発明の第３実施形態に係るスクロール圧縮機の部分拡大断面図である。 本発明の第３実施形態に係るスクロール圧縮機の変形例の部分拡大断面図である。 本発明の第４実施形態に係るスクロール圧縮機の部分拡大断面図である。 本発明の第５実施形態に係るスクロール圧縮機の部分拡大断面図である。

１ スクロール圧縮機
１２ 固定スクロール部材
１２Ａ 固定端板
１２Ｂ 固定渦巻き状ラップ
１２Ｃ チップシール溝
１２Ｅ ラップ先端面
１２Ｆ ラップ歯底面
１３ 旋回スクロール部材
１３Ａ 旋回端板
１３Ｂ 旋回渦巻き状ラップ
１３Ｃ チップシール溝
１３Ｅ ラップ先端面
１３Ｆ ラップ歯底面
１４，１５ チップシール部材
３０，４０ バックアップ材
３１ コーティング材
３２Ａ，３２Ｂ 空間部
３３ 仕切り板
５０ ボトムプレート

Claims (7)

1. 固定端板の一面に固定渦巻き状ラップが立設される固定スクロール部材と、旋回端板の一面に旋回渦巻き状ラップが立設され、前記固定スクロール部材に対し自転を阻止されつつ公転旋回駆動されるよう組み合わされて圧縮室を形成する旋回スクロール部材と、前記固定渦巻き状ラップおよび前記旋回渦巻き状ラップの各ラップ先端面に設けられるチップシール溝内にその深さ方向に移動可能に嵌合装着されるチップシール部材と、を備えたスクロール圧縮機において、
   前記固定スクロール部材および前記旋回スクロール部材のいずれか一方または双方の前記チップシール溝内部に、前記チップシール部材よりも融点が低く、前記チップシール溝の深さ方向の厚さが前記チップシール部材よりも薄い低融点材製のバックアップ材が装備され、
   該バックアップ材の表面側に前記チップシール部材が位置する状態で、該チップシール部材が前記チップシール溝内に嵌合装着されていることを特徴とするスクロール圧縮機。
2. 前記バックアップ材の融点は、１５０〜２５０℃とされていることを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機。
3. 前記ラップ先端面の前記チップシール溝を除く部位に、前記チップシール部材よりも融点の低いコーティング材が被膜されることを特徴とする請求項１または２に記載のスクロール圧縮機。
4. 前記コーティング材が、前記バックアップ材と同一材料とされることを特徴とする請求項３に記載のスクロール圧縮機。
5. 前記チップシール溝の前記バックアップ材が装備される部分に、溶融された前記バックアップ材を逃がす空間部が形成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
6. 前記バックアップ材と前記チップシール部材間に、仕切り板が介装されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
7. 固定端板の一面に固定渦巻き状ラップが立設される固定スクロール部材と、旋回端板の一面に旋回渦巻き状ラップが立設され、前記固定スクロール部材に対し自転を阻止されつつ公転旋回駆動されるよう組み合わされて圧縮室を形成する旋回スクロール部材と、前記固定渦巻き状ラップおよび前記旋回渦巻き状ラップの各ラップ先端面に設けられるチップシール溝に嵌合装着されるチップシール部材と、を備えたスクロール圧縮機において、
   前記固定スクロール部材および前記旋回スクロール部材のいずれか一方または双方の前前記渦巻き状ラップの歯底面に、前記チップシール部材が摺接されるボトムプレートが設置され、
   該ボトムプレートの裏面側に、前記チップシール部材よりも融点の低いバックアップ材が装備されることを特徴とするスクロール圧縮機。

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