JPH0427399B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本願では、全体的に巻き付き要素の構成に合致
する渦巻き構成のチツプ面内に配設せる溝を備え
た巻き付き要素を含むスクロール型流体装置の密
封装置が開示される。溝内にはチツプ・シールが
配設され当該チツプ・シールは溝内に少なくとも
部分的に配設され溝の幅を少なくとも部分的に横
切る横に並んだ状態に配列される複数個の材料片
体である板状体を含み、前記各板状体は溝の渦巻
き構成の周りを長さ方向軸線に沿つて延在してい
る。溝の正確な形状に補合するよう半径方向に比
較的可撓性がある一方、所望の密封特性を提供す
るよう軸方向に比較的可撓性の無い状態にとどま
るシールを複数個の材料片体である板状体から作
成することによつて、高価な機械加工が不要にな
る。巻き付き要素の軸方向運動を可能にして所望
の密封力を与える一方、流体装置内に所定量の軸
方向補合量を与える力を複数個の板状体に巻き付
き要素から離れる軸方向に加える各種のバツクア
ツプ装置が開示されている。

本発明は、一般にコンプレツサー、ポンプ、膨
張器を含む、スクロール型流体装置の分野に関す
るもので、特に巻き付き要素の軸方向チツプ部分
と協働端板の間を密封するため設けられたチツ
プ・シールに関する当該スクロール型流体装置の
改良に関するものである。

吐出量一定型の流体装置の分野においては個々
の軸線の周りに全体的に渦巻き構成を有するフラ
ンク面を定める巻き付き要素を提供し、巻き付き
要素同志の相対的な軌道運動の結果そのフランク
面が実質的に相互に正接して存在する巻き付き要
素間の移動協働線により定められる１個以上の移
動容積を巻き付き要素間に形成することとなるよ
う、当該巻き付き要素がその軸線を全体的に平行
にした状態で相互に交差し角度的に偏寄つた関係
に存在することを特徴とする、一般にスクロール
型流体装置と称する型式のものがある。好適形態
においては、全体的に渦巻き型のフランク面の正
確な形状は円のインボリユートを含むが、『全体
的に渦巻き型』という用語は巻き付き要素間の相
対的な軌道運動中、所望の移動する容積体を提供
する任意の形態を包含する意図を有している。典
型的には移動容積体が効果的に密封されるよう巻
き付き要素が相対的な軌道運動を行なう際、端板
装置が巻き付き要素と密封関係的に設けてある。
この原理を具体化しているスクロール型流体装置
の初期の頃の開示内容については米国特許第
801182号を、また、つい最近の開示内容について
は米国特許第3884599号を参照することが出来る。

スクロール型流体装置としては気体性作動流体
の圧力を上昇させるガス圧縮器又は真空ポンプ；
液体作動流体を移送させる液体ポンプ等を含む広
範囲な適用例があり、比較的圧力が高い気体性作
動流体の膨張による機械的仕事を生じる膨張エン
ジンとしての利用があることが認められている。
ガス圧縮器の場合巻き付き要素の間に定められた
移動する容積体はその半径方向外側部分に発し、
その容積体が減少する間に内方へ進み、その結果
作動気体が圧縮され、当該作動気体は次に巻き付
き要素の半径方向内側部分から排出される。液体
ポンプは、容積体が半径方向内方へ進行する際容
積上の相当の減少が発生しないような構成にされ
た巻き付き要素で同様の様式を以つて作動し、一
方、スクロール型膨張エンジンはその巻き付き要
素の半径方向内側部分から比較的チツプ面の高い
気体性作動流体を受取り、当該作動流体は次に移
動容積体の容積増加に伴なつて移動容積体内を半
径方向外方へ前進し、その結果作動流体が膨張し
て機械的作用が起こる。

巻き付き要素間の所要の相対的軌道運動を実施
するのに要する機械的関係を考察するにあたつて
は少なくとも３種類の一般的な方法があることを
注意すべきである。

(1) 他方の巻き付き要素を一方の巻き付き要素に
対して相対的に軌道運動を生ぜしめる間に一方
の巻き付き要素を固定状態に維持し、即ち巻き
付き要素間に固定角度関係を維持する間に当該
巻き付き要素に円形状並進運動を生ぜしめるこ
と。

(2) 巻き付き要素間に固定角度関係を維持する間
に両方の巻き付き要素を反対方向に軌道運動さ
せること。

(3) 巻き付き要素間に固定角度関係を維持する間
に両方の巻き付き要素を偏寄した平行軸線の周
りで回転させること。

巻き付き要素間の相対的な軌道運動に関する別
の考察事項は当該巻き付き要素のフランク面が相
互に協働可能とされる様式にあり、即ち両巻き付
き要素間の半径方向密封力に伴なつて当該フラン
ク面が実質的に正接状態になる線に沿い両巻き付
き要素間で許容された実際の接触であり、又は両
巻き付き要素間に僅かの間〓又はギヤツプを維持
するよう当該フランク面に与えられる制限作用に
ある。この点に関して前者を『半径方向に制限す
る』型式と命名し、一方、後者を『固定クラン
ク』型式と命名出来ることが簡便である。本明細
書で使用の如く、『協働移動線』という用語は両
方の型式を表わす意図があり、一方『実際の移動
接触線』という用語は半径方向に制限する型式に
限定される。半径方向に制限される型式の駆動機
構の開示については米国特許第3924977号を参照
することが出来、一方固定クランク型式のものに
ついては米国特許第4082484号に図解されている。

スクロール型装置に使用するチツプ・シールの
初期の開示内容については前述した米国特許第
801182号を参照することが出来、一方、この分野
におけるつい最近の開発状況については米国特許
第3994636号に図解されている。然し乍ら、これ
ら両方の参照文献の場合シール要素自体は単一の
板状体で作成され、米国特許第3994636号は鋳鉄、
銅、青銅、炭素を含めた金属性と非金属性の双方
若しくは一方又はポリテトラフルオロエチレン、
又はポリアミドの如きプラスチツクを提案してい
る。理解される如く、単一の板状体を使用してシ
ール要素を作成する場合には作動を適切に行なう
目的から巻き付き要素内の溝の正確なインボリユ
ート形状に合せて機械加工するか又はその他の方
法にて形成しなければならないという欠点があ
る。この要件は適切なシールを提供するのに高価
な機械加工を必要とする好適な金属性密封要素の
場合も更に所望の形状に作成するのに十分な弾力
性がなく形成される目的上機械加工又は或る種の
成型加工作業も必要とする多くのプラスチツク材
料の場合も著しい欠点となる。

スクロール型流体装置に使用するチツプ・シー
ルの別の開示内容に関しては米国特許第4199308
号も参照可能であり、この場合の新規性は巻き付
き要素内に形成せる溝と当該溝の協働するシール
要素の特別の構成にある。

本発明によれば、軸線の周りに全体的に渦巻き
構成の少なくとも第１フランク面、好ましくは第
１及び第２フランク面を定める巻き付き要素を含
み、当該フランク面が全体的に軸方向に延在し、
軸線に対して実質的に直角の面内に存在するチツ
プ面に終端するようにした、スクロール型流体装
置に使用する巻き付き要素、チツプ・シールが提
供される。チツプ面内に配設せる溝は全体的にフ
ランク面の構成に適合する渦巻き構成を有し、当
該溝は軸線に対して相対的に全体的に半径方向に
測定した幅及びチツプ面から軸方向に測定した深
さを有している。チツプ・シールは、少なくとも
部分的に構内に配設されて当該溝を少なくとも部
分的に横切る横に並んだ状態に配設せる複数個の
板状体を含み、各板状体は溝の渦巻き構成の周り
を長さ方向軸線に沿つて延在し、軸線に対して相
対的に全体的に半径方向に測定した幅、軸方向に
測定した高さを有している。第１実施態様におい
て、当該溝には半径方向の内外両側壁と、底壁が
含まれ、一方、第２実施態様においては当該溝は
半径方向外壁と底壁のみを含んでいる。

チツプ・シールを構成する各板状体の高さは実
質的にその幅より大きく、各板状体は僅かに丸み
のある軸方向チツプ面と併せて対向的に面する実
質状平行な側面を定めることが望ましい。隣接す
る板状体の隣接する側面は実質的に平行で連続す
る関係にあり、その半径方向内端部分、その半径
方向内外両端部分又はその長さ方向軸線に沿つた
複数個の隔置個所において相互に固定可能であ
る。板状体が鋼の如き金属性である場合、当該板
状体はスポツト溶接によつて簡便に相互に固定可
能である。

チツプ・シールを構成する板状体は、全体的に
その高さと平行に延在する軸線の周りで比較的可
撓性があり且つ全体的にその幅と平行に延在する
軸線の周りで比較的非可撓性であり、かくして溝
の側壁との密封作用を行なうような全体的に半径
方向に可撓性があり、しかも流体装置内の協働す
る端板との協働作用を行なう比較的堅牢なシール
を提供するよう軸方向に相対的に非可撓性を維持
するシール要素を提供するものである。更に、当
該板状体は溝の半径方向外側壁に向かつて強制さ
れる様式で偏寄させることが出来る。

所望ならば、チツプ・シールと溝の側壁の間の
位置において二次板状体を少なくとも部分的に当
該溝内に配設することが出来、当該二次板状体は
側壁と共にシールを成すよう『テフロン』（登録
商標）又はその他のプラスチツク材料の如き弾力
的な材料で作成することが出来る。作動中に流体
装置内の差圧により強制的にチツプ・シールとの
密封係合状態にされるよう溝の半径方向外側壁と
チツプ・シールの間には二次板状体が配設される
ことが好ましい。

別の実施態様においては、溝の内部に配設され
横断面が全体的にＵ字形になつた長い部材を含む
板状体用のキヤリアが提供され、当該Ｕ字形溝の
内部に複数個の板状体が支承されている。以前説
明した如く溝の側壁又は複数個の壁と共にシール
を形成するようキヤリアは弾力的な材料で作成出
来ることが簡便である。

本発明の全ての実施態様においては、チツプ・
シールに巻き付き要素から離れる軸方向に力を加
える一方、チツプ・シールの軸方向運動を許容す
るようなバツクアツプ装置を提供することが望ま
しい。こうしたバツクアツプ装置は溝の底壁とチ
ツプ・シールの間に配設可能であり、複数個の螺
線コイルばね、渦巻き型の螺線ばね、或る長さの
弾力的なコード材料、又は全体的に平坦で長いば
ね部材を含み、全体的にベルビルばね又は座金の
原理に従つて作動することが出来る。

従つて、本発明の目的は、巻き付き要素の溝内
に配設され当該溝の幅を少なくとも部分的に横切
る横に並んだ状態を以つて配列された複数個の板
状体によりチツプ・シールが簡便に組立てられ、
当該チツプ・シールが高価な機械加工又は鋳造作
業を伴なわずに組立て得るようなスクロール型流
体装置の密封装置を提供することにある。

本発明の別の目的は、溝内で全体的に半径方向
へ比較的可撓性のある状態にとどまる一方、軸方
向では比較的非可撓性の状態にとどまつて端板と
協働する堅牢な密封面を提供するようにしたチツ
プ・シールを提供することにある。

最後に述べた目的に関係があるのは、半径方向
におけるチツプ・シールの相対的な可撓性が原因
で当該チツプ・シールと溝の半径方向外側側壁の
間に効果的な二次シールが形成出来るようにする
チツプ・シールの提供である。

本発明の更に別の目的は製造上比較的低コスト
である上、比較的高価な製造プロセスを通じて機
械加工がなされるチツプ・シールと同程度又はそ
れ以上に秀れた密封機能をもたらすチツプ・シー
ルを提供することにある。

本発明のこれらの目的及びその他の目的につい
ては以下説明される添附図面参照による詳細な説
明内容を考察することによつて明らかとなろう。

最初に図面の第１図を参照すると、全体的に参
照番号１で表わされたスクロール型の流体装置に
使用する巻きつき要素が平面図にて図解してあ
る。巻きつき要素１には半径方向内側の第１フラ
ンク面１ａと半径方向外側の第２フランク面１ｂ
が含まれ、当該両フランク面は第１図から明らか
な如く軸線２の周りで全体的に渦巻き構成になつ
ている。第１フランク面１ａ、第２フランク面１
ｂは軸方向に延在し、実質的に軸線２に対して直
角の平面内に存在するチツプ面３にて終端してい
ることが第２図から理解出来る。

チツプ面３内には半径方向外側の側壁４ａ、半
径方向内側の側壁４ｂ、底壁４ｃを有する溝が配
設されている。第１図から明らかな如く当該溝は
全体的に第１フランク面１ａ、第２フランク面１
ｂの渦巻き構成に適合する渦巻き構成であり、軸
線２に対して相対的に全体的に半径方向に測定し
た幅とチツプ面３から軸方向に測定した深さを有
している。溝４内には参照番号６で表わされたチ
ツプ・シールが配設されているが、当該チツプ・
シールは図解を明療にする目的から第１図、第２
図に概略的にのみ図解してあり、その更に詳細な
図解が第３ａ図乃至第３ｎ図に表わしてある。

本発明を含む新規なチツプ・シールの詳細な説
明に移る前に指摘すべき点は本願で以前説明した
如く第１図、第２図に図解せる型式の巻きつき要
素がスクロール型の流体装置の技術に熟知した者
には良く知られていることである。更に第２図に
図解されている如く、スクロール型の流体装置は
以前説明した多数の参照例に説明の如く相互に交
差する角度的に偏寄つた関係に配列してある２個
の実質的に同一のスクロール部材を利用して構成
出来るよう端板５に固定出来る。

次に図面の第３ａ図に移ると、本発明を含むチ
ツプ・シールを詳細に図解する目的から巻きつき
要素１の上方部分の拡大横断面が図示してある。
同図に示す如く、各々参照番号６で表わされた複
数個の板状体たるチツプ・シールが少なくとも部
分的に溝４内に配設され少なくとも部分的にその
幅を横切る状態で横に並んで配列されている。各
板状体は溝の渦巻き構成の周りで長さ方向軸線に
沿つて延在し軸線２に対して相対的に全体的に半
径方向に測定させる幅と、軸方向に測定せる高さ
を有している。第３ａ図から明らかな如く、各板
状体たるチツプ・シール６の高さは実質的にその
幅より大きく、各板状体は対向的に面する実質的
に平行な横方向面と併せて軸方向チツプ面を定
め、当該軸方向チツプ面は図示の如く故意に又は
板状体たるチツプ・シール６の形成される様式が
原因となつて僅かに丸くすることが出来る。隣接
する板状体たるチツプ・シール６の隣接する横方
向面は溝内に配設せる複合シール素子を定めるよ
う実質的に平行で連続的な関係になつていること
も第３ａ図から理解出来る。各板状体たるチツ
プ・シール６の軸方向チツプ面が僅かに丸まつた
構成にしてあることから複合シール要素の軸方向
密閉面は特に潤滑油が装置内に存在してシール要
素により捕獲される時にその密閉特性を高めるこ
とが出来るラビリンス効果を有している。

高さが実質的にその幅より大きくなつている各
板状体たるチツプ・シール６の横断面形状が原因
で当該各板状体は全体的にその高さに平行に延在
する軸線の周り、又は軸線２に対し相対的に半径
方向で相対的に撓む一方、全体的にその幅に平行
に又は軸方向に延在する軸線の周りで相対的に非
可撓状態にとどまることが理解されよう。更に、
これらの可撓性特性は複合シール要素に維持され
るが、以下に一層詳細に説明する如く板状体たる
チツプ・シール６が相互に固定される個所の個数
に応じて変えることが出来る。

従つて複数個の板状体たるチツプ・シール６で
形成された複合シール要素には半径方向における
可撓性が原因で容易に渦巻き構成に作成される一
方、同時に、圧縮器又はその他の流体装置内に組
込まれた際組合うスクロール部材の全体的に平面
状の端板と協働するようチツプ面３に対して全体
的に平行な複合密閉面を定める目的で軸方向に比
較的堅牢な状態にとどまることを理解すべきであ
る。半径方向の可撓性は製造コストが比較的廉価
であつて高価な機械加工作業が何ら必要でないと
いう観点のみでなく、流体装置の作動中に作動上
の利点をもたらすという観点から、この型式のシ
ール要素における利点になつている。作動上の利
点について説明するため、比較的高い流体圧力が
半径方向内側の第１フランク面１ａに隣接して存
在する一方、比較的低い流体圧力が半径方向外側
の第２フランク面１ｂに隣接して存在する際の圧
縮器の如き流体装置における作動中の第３ａ図の
複合シール要素について考察する。この圧力差は
溝の半径方向外側側壁４ａと、複合シール要素を
定める板状体たるチツプ・シール６の（第３ａ図
から見た）最も左側のシールの半径方向外側側面
との間に二次シールを設ける目的から第３ａ図に
全体的に示す如く複合シール要素を半径方向外側
方向に強制するよう作用する。複合シール要素が
呈する半径方向の可撓性が原因で確実な二次シー
ルが高められる。更に、この二次シールを高め又
は増強する目的から、複合シール要素は複合シー
ル要素のばね特性が原因で半径方向外方へ強制さ
れる様式で偏寄される。

複合シール要素を巻きつき要素１に組込むのと
併せて当該複合シール要素の製造を簡単にするに
は第１図に示す如く板状体たるチツプ・シール６
を少なくともその半径方向内側端部分７において
相互に固定することが簡便であることが判つた
が、所望ならば、板状体たるチツプ・シール６は
半径方向内側端部分７と半径方向外側部分８にお
いて相互に固定することも出来る。代替的な方法
として板状体たるチツプ・シール６はその半径方
向内側端部分７と半径方向外側部分８を含むその
長さ方向軸線に沿つた複数個の隔置位置において
相互に固定することが出来る。板状体たるチツ
プ・シール６が鋼の如き金属で作成してある場合
には当該板状体はスポツト溶接を利用して相互に
簡便に固定することが出来る。

鋼のコストが比較的廉価で製造加工が容易であ
り摩耗特性が秀れていることから板状体たるチツ
プ・シール６を鋼で作成することが便利であるこ
とが判明したが、その場合板状体たるチツプ・シ
ール６の幅は約0.0175cm（0.007in）乃至約0.0625
cm（0.025in）にすることが出来、これより小さ
い幅をその軸方向チツプ部分曲げた適用可能であ
るが、これより厚い幅では所定度合の可撓性を呈
しないと思われる。

第３ａ図に更に図解されている如く、板状体た
るチツプ・シール６に巻きつき要素１から離れる
軸方向に力を加える一方、板状体たるチツプ・シ
ールの軸方向の運動を可能ならしめるバツクアツ
プ装置が設けてある。当該バツクアツプ装置は第
３ａ図の場合横断面が実質的に円形になつたワイ
ヤで作成された複数個の螺線コイルばね９を含
む。螺線コイルばね９は溝の底壁４ｃに穿孔加工
した軸方向穴１０内に配設してある。螺線コイル
ばね９は溝に沿つた複数個の長さ方向隔置個所に
位置付けてある。当該個所は第１図の参照番号
９′で示してある。スクロール型流体装置の技術
の熟知者には理解されることであるが、バツクア
ツプ装置は複合シール要素の軸方向チツプ面と、
組合うスクロール部材の協働する端板の間に密閉
力を生じるだけでなく、組合うスクロール部材の
間に或る程度の軸方向補合状態を生じるよう作用
する。

次に図面の第３ｃ図に図解してある実施態様に
移ると、この実施態様は、螺線コイルばね９の上
方部分と複数個の板状体たるチツプ・シール６の
間にキヤツプ部材１１が設けられ、当該キヤツプ
部材１１が螺線コイルばね９により加えられる軸
方向を板状体たるチツプ・シール６全体に亘つて
均等に分配させる作用があることを除けば実質的
に第３ａ図の実施態様と同一であることに注目さ
れよう。

図面の第３ｄ図は実質的に第３ａ図の実施態様
と類似している更に別の実施態様を図解するもの
で、本例の場合異なる点は横断面が実質的に円形
のワイヤで作成した螺線コイルばね９の代わり
に、インボリユート型で実質的に平坦なばね材料
で形成された螺線ばね１２が設けてあることであ
る。図面には図解されていないが、ボリユート型
の螺線ばね１２には第３ｃ図に１１で示されたも
のと類似しているキヤツプ部材も備えることが出
来る。

第３ｅ図に図解してある本発明の実施態様では
溝の底壁４ｃと複合シール要素の下側の間で当該
溝内に配設せる或る長さの弾力的なコード体１３
を含むバツクアツプ装置を利用する。この種のバ
ツクアツプ装置については以前参照した米国特許
第3994636号に開示がしてあり、当該米国特許に
て説明の如く当該バツクアツプ装置は複合シール
要素の下側における漏洩阻止の目的から確実な二
次シールをもたらす利点がある。

ここで図面の第３ｂ図に移ると、当該図には溝
４の底壁４ｃと板状体たるチツプ・シール６の下
側との間に配設されて複合シール要素を形成する
全体的に平坦で長くなつたばね部材１４を含む別
型式のバツクアツプ装置が開示してある。ばね部
材１４は溝４の渦巻き構成の周りで長さ方向軸線
に沿つて延在し、当該ばね部材の半径方向内側部
分１４ｂが当該溝から軸方向に隔置される間に当
該ばね部材の半径方向外側縁部分１４ａが溝の底
壁と係合するような位置を呈している。この構造
によれば、ばね部材１４は半径方向内側縁部分１
４ｂが溝の底壁４ｃに向つて変位されて前述の軸
方向力を発生させるのに伴ない軸方向力が発生す
るようベルビルばね又は座金の作動原理に従つて
作動する。

次に図面の第３ｆ図乃至第３ｉ図を参照する
と、これらの実施態様は、提供される特別のバツ
クアツプ装置に関する限り全体的に各々第３ａ図
乃至第３ｅ図の実施態様に対応していることか
ら、これらの実施態様の詳細な説明は不要である
ことが理解されよう。然し乍ら、第３ｆ図乃至第
３ｉ図の実施態様は、キヤリア１５が板状体たる
チツプ・シール６に対して設けられ、横断面が全
体的にＵ字形の延在する部材を溝内に配設し、そ
のバイト部分が溝の底壁４ｃに沿つて存在し腕部
分が各々溝の外側側壁４ａ、内側側壁４ｂに沿つ
て当該底壁から軸方向に延在する点で、前掲の実
施態様のものとは異なつている。板状体たるチツ
プ・シール６は図示の如くＵ字型のキヤリア１５
内に配設され、その配列は巻きつき要素１内への
当該チツプ・シールの作成、取扱い及び組立てを
容易にするものである。キヤリア１５は少なくと
も溝の半径方向外方の外側側壁４ａと確実なシー
ル状態を呈するようプラスチツク等の如き弾力的
な材料で作成するのが好ましい。

バツクアツプ装置として第３ａ図のものと類似
した螺線コイルばねを使用しているが、図面の第
３ｋ図に図解した実施態様には更にシール要素と
溝が組立てられる際の精度に応じて少なくとも半
径方向外側の外側側壁４ａ、出来れば半径方向内
側の内側側壁４ｂとのシールを構成するよう弾力
的な材料で作成された第１、第２の二次板状体１
６ａ，１６ｂが含まれている。第１二次板状体１
６ａ、第２二次板状体１６ｂは板状体たるチツ
プ・シール６が螺線コイルばね９から半径方向に
摺動して離れるのを阻止する目的に供されること
に注意すべきである。

バツクアツプ装置として第３ｄ図に示す如き型
式の渦巻き型コイルばねが利用してあるが第３ｌ
図に図解した実施態様は、溝の半径方向外側の外
側側壁４ａと、板状体たるチツプ・シール６を有
する複合シール要素との間に単一の二次板状体１
７が設けてある点で異なつている。以前説明した
如く、スクロール型流体装置の作動中、巻きつき
要素１に存在する圧力状態が原因で、当該半径方
向外側の二次シールは相当に重要であり、弾力的
な材料で作成された二次板状体１７を設けること
は当該シール増強の目的から望ましいものであ
る。

第３ｅ図に関連して説明した如くバツクアツプ
装置たるコード体１３を利用する第３ｍ図の実施
態様が含まれ、ここで複合シール要素には板状体
が３個のみ含まれている。この図面は、シール要
素に所望程度の可撓性を与えると共に所定材料の
特別の弾性特性を利用する目的から厚さを増減可
能にし得る点を図解するため含まれている。

最後に、第３ｎ図の実施態様は、米国特許第
4199308号に開示されたものと類似している『開
口面』溝を有する巻き付き要素に関連して本発明
により作成されたチツプ・シールを図解する目的
で含まれている。本実施態様において、当該溝に
は半径方向外側の外側側壁４ａ、底壁４ｃのみが
含まれ、その構成は前掲の実施態様に図示された
溝の場合より或る状況下においては機械加工が容
易になるようになつている。

本発明によるチツプ・シールは特別の流体装置
に要する寸法にて所要の弾性を有する材料から比
較的容易に且つ廉価に作成出来、当該材料には硬
質鋼又はばね鋼の如き金属、及びこの型式の適用
例に要する耐久性を有する適当なプラスチツク材
料も含まれることがここで理解さるべきである。
複合シールは単に所望個数の板状体を所望の長さ
に切断し、当該板状体を巻き付き要素内に設けた
溝の中に挿入することによつて作成可能である
が、以前説明した如く、板状体たるチツプ・シー
ル６は少なくともその半径方向内側端部分及び好
ましくはその長さ方向軸線に沿つた複数個の個所
において相互に固定されることが望ましい。理解
されることであるが、当該板状体が相互に固定さ
れる個所が増えれば増える程、得られる複合シー
ル要素の半径方向の可撓性は低下することにな
る。板状体を最初に複合シール要素の第一端部分
に固定し、次に当該板状体を所望のインボリユー
ト構造に倦き込み、当該要素の別の端部分を相互
に固定することによつて複合シール要素の作成が
出来、作動関係は当該板状体が相互に固定される
その長さ方向に沿つて付加的な個所を設けること
に引続いて行なえるか又は行なえないことが判明
した。以前説明した如く、複合シール要素には前
述の説明で設けられた二次シールの増強又は補強
を行なう半径方向外方への予負荷又は偏寄作用を
加えることが出来る。

図解した各実施態様には或る形式のバツクアツ
プ装置が含まれているが、本願で開示した複合シ
ール要素は本願の第３図に関連して米国特許第
3994636号に全体的に説明されている如く、代替
的にシール要素の偏寄のため本装置内に存在する
圧力差に依存することでバツクアツプ装置を使用
せずに利用可能であることも指摘すべきである。

更に、開示された各実施態様における板状体た
るチツプ・シール６は渦巻き状溝の長さに沿つて
連続的になつているが、相互に適当に固定された
長さの短い一連の板状体を使用することにより複
合シール要素の作成が可能であり、こうした改変
例は本発明の範囲内に含まれるものである。

多数の特定実施態様に関連して本発明の説明を
行なつて来たが、特に、提供したバツクアツプ装
置の型式、複合シール要素作成に利用される正確
な個数の板状体と併せて、本シール作成に利用さ
れる特別の材料及び厚みに関連した本発明の諸改
変例が当技術の熟知者には本発明の考察から明ら
かとなることが理解さるべきである。従つて、本
発明の範囲は前掲の特許請求の範囲の技術的範囲
と技術思想に従つて決定さるべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従つて作成されたチツプ・シ
ールを含むスクロール型の流体装置に使用する巻
きつき要素の平面図、第２図は第１図の２−２線
における横断面図、第３ａ図乃至第３ｎ図はチツ
プ・シールとバツクアツプ装置が本発明に従つて
取り得る各種の構成を示す、第１図の３−３線に
おける横断面図である。 〔符号の説明〕、１…巻きつき要素、１ａ…第
１フランク面、１ｂ…第２フランク面、２…軸
線、３…チツプ面、４…溝、４ａ…外側側壁、４
ｂ…内側側壁、４ｃ…底壁、５…端板、６…チツ
プ・シール、７…半径方向内側端部分、８…半径
方向外側部分、９…螺線コイルばね、９′…隔置
個所、１０…軸方向穴、１１…キヤツプ部材、１
２…螺線ばね、１３…コード体、１４…ばね部
材、１４ａ…半径方向外側縁部分、１４ｂ…半径
方向内側縁部分、１５…キヤリア、１６ａ…第１
二次板状体、１６ｂ…第２二次板状体、１７…二
次板状体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a) 軸線の周りにおいて渦巻き構成の第１フ
   ランク面と第２フランク面を定める巻き付き要
   素であつて、前記第１フランク面と第２フラン
   ク面は軸方向に延在し前記軸線と直角の平面に
   存在するチツプ面に終端している該巻き付き要
   素、 (b) 前記第１及び第２フランク面に適合して前記
   チツプ面内に渦巻き構成にて配設され、前記軸
   線に対する半径方向の幅と軸方向の深さを有す
   る溝、 (c) 前記溝内には該溝内に横に並んで配設される
   複数個の板状体より成るチツプ・シールを設
   け、各板状体は前記渦巻き構成の溝の中で長さ
   方向に沿つて延在し、前記軸線に対する半径方
   向の幅と軸方向の高さを有しており、各板状体
   の軸方向チツプ面は前記巻き付き要素のチツプ
   面を越えて前記溝より突出しており、 (d) 前記各板状体の軸方向チツプ面は丸みを有し
   ており、前記各板状体は前記溝の半径方向外側
   の側壁に向かつて偏寄され、 (e) 隣接する板状体の隣接する側面は相互に平行
   で接触する関係にあり、 (f) 前記各板状体は半径方向では相対的に可撓性
   を有し、軸方向では相対的に非可撓性の構造で
   あり、 (g) 前記各板状体は少なくともその長さ方向に沿
   つた１箇所において相互に固定され、 (h) 前記各板状体の高さはその幅よりも大きな寸
   法に成形されて成ることを特徴とするスクロー
   ル型流体装置の密封装置。 ２ 前記溝内の深さ方向に部分的に配設され前記
   板状体の１つと前記溝の側壁の間に配設された二
   次板状体を含み、前記二次板状体が前記渦巻き構
   成の溝の中で長さ方向に延在している、特許請求
   の範囲第１項に記載のスクロール型流体装置の密
   封装置。 ３ 前記二次板状体が前記側壁とシールを形成す
   るよう弾力的な材料で構成されている特許請求の
   範囲第２項に記載のスクロール型流体装置の密封
   装置。 ４ 前記板状体は、前記溝内にて長さ方向に延在
   するキヤリアに支持され、前記キヤリアは前記溝
   の側壁とシールを形成するよう弾力的な材料で構
   成されている特許請求の範囲第１項に記載のスク
   ロール型流体装置の密封装置。 ５ 前記複数個の板状体の軸方向運動を許すとと
   もに前記複数個の板状体に前記巻き付き要素から
   離れる軸方向へ力を力えるばねであるバツクアツ
   プ装置を含むようにして成る特許請求の範囲第１
   項乃至第４項のいずれかの項に記載のスクロール
   型流体装置の密封装置。 ６ 前記ばねが実質的に平坦なばね材料で作成せ
   る渦巻き型の螺線ばねを含むようにした特許請求
   の範囲第５項に記載のスクロール型流体装置の密
   封装置。 ７ 各板状体が両側の平行な側面及び軸方向チツ
   プ面を定める特許請求の範囲第１項に記載のスク
   ロール型流体装置の密封装置。 ８ 前記板状体が金属性であり、当該板状体がス
   ポツト溶接により相互に固定されて成る特許請求
   の範囲第１項に記載のスクロール型流体装置の密
   封装置。 ９ 前記溝の底壁と前記複数個の板状体の間には
   バツクアツプ装置として配設せる複数個のばねを
   含み、前記複数個のばねは前記溝に沿つた複数個
   の長さ方向にて間隔をおいた個所に位置付けてあ
   り、前記溝の前記底壁は前記ばねを受入れる複数
   個の軸方向穴を含む特許請求の範囲第１項又は第
   ８項に記載のスクロール型流体装置の密封装置。