JPH0893669A

JPH0893669A - スクロール式流体機械

Info

Publication number: JPH0893669A
Application number: JP25119094A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Kobayashi; 義雄小林; Takashi Saito; 隆斉藤; Susumu Sakamoto; 晋坂本
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1994-09-20
Filing date: 1994-09-20
Publication date: 1996-04-09
Anticipated expiration: 2017-10-28
Also published as: JP3338568B2

Abstract

(57)【要約】【目的】凹溝内に侵入した圧力を利用し、シール部材
を全長に亘って凹溝からフローティングさせ、シール性
や圧縮性能を確実に向上させる。【構成】シール部材６の内側面６Ｃには最外周端から
ほぼ１巻前，後に亘る範囲を除いた箇所にのみ側面リッ
プ部８，８，…を形成し、シール部材６の最外周端から
ほぼ１巻前，後に亘る箇所では、凹溝５の側面５Ｂと内
側面６Ｃとの間にラップ部３の渦巻方向に沿って連続的
に延びる微少隙間を確保する。そして、圧縮室間の差圧
が小さいラップ部３の外周側でも、凹溝５内に侵入する
圧縮空気の圧力により、シール部材６を凹溝５内からフ
ローティングさせ、相手方の歯底面との間をシールす
る。これによって、ラップ部３の最外周端からほぼ１巻
前，後となる外周側の圧縮室間で、圧縮空気の一部が漏
洩したりするのを効果的に防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば空気圧縮機や真
空ポンプ等に用いて好適なスクロール式流体機械に関
し、特に、ラップ部の歯先側と相手方の歯底面との間を
シール部材によって気密にシールするようにしたスクロ
ール式流体機械に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ケーシングと、該ケーシングに
一体的に設けられ、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
して前記ケーシング内に旋回可能に設けられ、鏡板の歯
底面に該固定スクロールのラップ部との間で複数の圧縮
室を画成するように、渦巻状のラップ部が立設された旋
回スクロールと、前記ケーシングに回転可能に設けら
れ、先端側のクランクが旋回軸受を介して該旋回スクロ
ールに連結された駆動軸とを備え、前記固定スクロール
と旋回スクロールとのラップ部のうち少なくとも一方の
ラップ部には、該ラップ部の歯先に沿って延びる凹溝を
形成し、該凹溝内には相手方の歯底面に摺接するシール
部材を装着してなるスクロール式流体機械は知られてい
る。

【０００３】この種の従来技術によるスクロール式流体
機械では、前記ケーシング外に突出する駆動軸の基端側
をモータ等の駆動源で回転駆動することにより、この回
転を駆動軸のクランクから旋回軸受を介して旋回スクロ
ールに伝え、該旋回スクロールを駆動軸を中心にして一
定の旋回半径で旋回運動させる。

【０００４】そして、例えばスクロール式空気圧縮機と
して用いる場合には、固定スクロールと旋回スクロール
との各ラップ部間に画成される複数の圧縮室を、旋回ス
クロールの旋回運動によって連続的に縮小させ、吸込ポ
ートから吸込んだ空気を各圧縮室内で順次圧縮しつつ、
この圧縮空気を吐出ポートから外部のエアタンク等に向
けて吐出させるようにしている。

【０００５】この場合、ラップ部の歯先に形成した凹溝
内にはシール部材との間に圧縮室内から圧縮空気の一部
が侵入することによって、この圧縮空気の圧力がシール
部材に作用し、該シール部材を相手方の歯底面に向けて
押圧する。この結果、該シール部材は相手方の歯底面に
摺接するように、凹溝内で浮上してフローティングシー
ルを行い、各ラップ部を介して隣合う各圧縮室間を気密
にシールする。

【０００６】然るに、上述した従来技術によるスクロー
ル式空気圧縮機では、各圧縮室から凹溝内に侵入した圧
縮空気の圧力を利用して、シール部材を凹溝内で浮上さ
せ、所謂フローティングシールを行っているに過ぎない
ために、シール部材が相手方の歯底面に向けて浮上した
状態では、前記凹溝の側面，底面側とシール部材との間
に隙間が形成されてしまう。そして、この隙間は凹溝内
でラップ部の内周側から外周側に向け渦巻方向（周方
向）の全周に亘って連通するようになるので、高圧側の
圧縮室から低圧側の圧縮室に向け圧縮空気がこの隙間を
伝って外周側へと漏れてしまい、圧縮性能（圧縮効率）
が低下するという不具合がある。

【０００７】そこで、上記の不具合を解決するために、
例えば実開平２−１４７８８７号公報、実開平２−１４
７８８８号公報および特開平３−１１１０１号公報等に
記載のスクロール圧縮機（以下、他の従来技術という）
では、シール部材の側面と底面側とにそれぞれ該シール
部材の長さ方向に離間して複数の切込みを入れることに
より、該シール部材の側面と底面側とに複数の側面リッ
プ部と複数の底面側リップ部とを一体形成するようにし
ている。

【０００８】そして、他の従来技術では、これらの側面
リップ部と底面側リップ部とを凹溝内に侵入した圧縮空
気の圧力等で弾性変形させ、その先端側を凹溝の側面と
底面側とにそれぞれ摺接させることによって、凹溝の側
面，底面とシール部材との間に周方向に連通して形成さ
れる隙間を遮断し、この隙間を伝って高圧側の圧縮室か
ら低圧側の圧縮室に向け圧縮空気が外周側へと漏れるの
を防止するようにしている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した他
の従来技術では、弾性樹脂材料からなるシール部材の側
面と底面側とにそれぞれ一定の間隔をもって切込みを入
れることにより、シール部材に全長に亘って該シール部
材の側面と底面側とにそれぞれ複数の側面リップ部と複
数の底面側リップ部とを形成し、該各リップ部の先端側
を加工により開口させる構成としているから、下記のよ
うな問題が生じている。

【００１０】即ち、ラップ部の歯先に形成した凹溝内に
シール部材を挿入したときに、各側面リップ部が凹溝の
側面に突っ張るように接触し、両者の間の摺動（摩擦）
抵抗が大きくなるから、各圧縮室から凹溝内に侵入した
圧縮空気の圧力を利用して、シール部材を凹溝内で浮上
（フローティング）させ、該シール部材によって相手方
の歯底面との間をシールしようとするときに、各圧縮室
間の差圧が小さいラップ部の外周側では、シール部材を
凹溝内から浮上（フローティング）させるのが難しくな
り、外周側の各圧縮室間を必ずしも気密にシールできな
いという問題がある。

【００１１】また、前記各側面リップ部の突っ張りをな
くすように、シール部材の幅寸法を凹溝に比較して小さ
くしたり、凹溝の幅寸法を広げたりしたときには、凹溝
の側面とシール部材との間の隙間が大きくなり、各側面
リップ部によるシール作用が失われ、高圧側の圧縮室か
ら低圧側の圧縮室に向け圧縮空気がこの隙間を伝って外
周側へと漏れてしまうという問題がある。

【００１２】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、本発明は凹溝内に侵入した圧力を利用し
て、シール部材を凹溝内で確実に浮上（フローティン
グ）させることができ、シール部材によって相手方の歯
底面との間を効果的にシールできると共に、高圧側の圧
縮室から低圧側の圧縮室に向けて圧力が漏れるのを効果
的に防止でき、圧縮性能を確実に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を目的としてい
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明は、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
部との間で複数の圧縮室を画成するように渦巻状のラッ
プ部が立設された旋回スクロールとを備え、該旋回スク
ロールと固定スクロールとのラップ部のうち少なくとも
一方のラップ部には、該ラップ部の歯先に沿って延びる
凹溝を形成し、該凹溝内には相手方の歯底面に摺接する
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。

【００１４】そして、請求項１に記載の発明が採用する
構成の特徴は、前記シール部材に、該シール部材の長さ
方向に離間して形成され、前記凹溝の底面にそれぞれ接
触する複数の底面側リップ部と、前記シール部材の長さ
方向に離間して形成され前記凹溝の側面にそれぞれ接触
する複数の側面リップ部とを設け、該各側面リップ部
は、前記シール部材の側面に該シール部材の最外周端か
ら一定範囲に亘る箇所を除いて形成する構成としたこと
にある。

【００１５】この場合、請求項２に記載の発明のよう
に、前記各側面リップ部を、前記ラップ部の渦巻方向に
沿って内周側となるシール部材の側面にそれぞれ所定の
間隔をもって形成するのが好ましい。

【００１６】また、請求項３に記載の発明のように、前
記各側面リップ部は、前記シール部材の最外周端から１
巻前，後に亘る範囲を除いた箇所に形成する構成とする
のがよい。

【００１７】さらに、請求項４に記載の発明のように、
前記各側面リップ部は、前記シール部材の最外周端から
５／４巻以下に亘る範囲を除いた箇所に形成してもよ
い。

【００１８】

【作用】上記構成により、請求項１に記載の発明では、
シール部材の最外周端から一定範囲に亘る箇所に、凹溝
の側面に接触する側面リップ部を設けないようにしてい
るために、シール部材の最外周端から一定範囲に亘る箇
所では、シール部材と凹溝の側面との間に小さな隙間を
確保でき、両者の間の摺動（摩擦）抵抗を大幅に減じる
ことができる。従って、各圧縮室間の差圧が小さいラッ
プ部の最外周側でも、各圧縮室から凹溝内に侵入する圧
力を利用して、シール部材を凹溝内から確実に浮上（フ
ローティング）させることができる。

【００１９】この場合、請求項２に記載の発明のよう
に、前記ラップ部の渦巻方向に沿って内周側となるシー
ル部材の側面に、それぞれ所定の間隔をもって各側面リ
ップ部を形成することにより、圧縮室からの圧力でシー
ル部材が渦巻方向の内周側から外周側に向けて押圧さ
れ、シール部材の内周側となる側面と凹溝との間に隙間
が形成されたとしても、この隙間を各側面リップ部によ
って確実に遮断することができる。

【００２０】また、請求項３に記載の発明の如く、前記
各側面リップ部を設けない範囲を、前記シール部材の最
外周端から１巻前，後に亘る範囲とすることにより、シ
ール部材を凹溝内から確実に浮上（フローティング）さ
せ、相手方の歯底面に摺接させることができる上に、シ
ール部材の最外周端からほぼ１巻を越える箇所では、各
側面リップ部を凹溝の側面に接触させることができ、凹
溝とシール部材との間を確実にシールできる。

【００２１】さらに、請求項４に記載の発明のように、
前記各側面リップ部を設けない範囲を、前記シール部材
の最外周端から５／４巻以下に亘る範囲とすることによ
り、シール部材を凹溝内から確実に浮上（フローティン
グ）させ、相手方の歯底面に摺接させることができる上
に、シール部材の最外周端から例えば５／４巻を越える
箇所では、各側面リップ部を凹溝の側面に接触させるこ
とができ、凹溝とシール部材との間を確実にシールでき
る。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例によるスクロール式流
体機械を、図１ないし図６に基づきスクロール式空気圧
縮機として用いる場合を例に挙げて説明する。

【００２３】図において、１は当該スクロール式空気圧
縮機のケーシングの一部となる固定スクロールを示し、
該固定スクロール１は、大略有蓋筒状に形成されたケー
シング本体（図示せず）の開口端側を施蓋するように、
この開口端側に固着されている。そして、該固定スクロ
ール１は、その中心が後述する駆動軸１５の軸線Ｏ1−
Ｏ1 と一致するように配設された円板状の鏡板２と、該
鏡板２の歯底面２Ａに立設された渦巻状のラップ部３
と、前記鏡板２の外周側に位置し、該ラップ部３を囲む
ように筒状に形成された支持部４とから大略構成されて
いる。

【００２４】また、該固定スクロール１のラップ部３は
図２，図３に示す如く、最内周端が巻始め端となり最外
周端が巻終り端となって、例えば３巻前，後の渦巻状に
形成されている。そして、該ラップ部３の歯先３Ａは、
後述する旋回スクロール９の歯底面１０Ａから小さなク
リアランス（隙間）をもって離間している。

【００２５】５はラップ部３の歯先３Ａ側に形成された
凹溝を示し、該凹溝５はラップ部３の幅方向中間部に位
置して横断面が略コ字状をなすように形成され、その底
面５Ａおよび左，右の側面５Ｂ，５Ｃはラップ部３の渦
巻形状に沿ってその巻始め端から巻終り端まで延びてい
る。そして、該凹溝５内には後述のシール部材６が装着
され、相手方となる旋回スクロール９の歯底面１０Ａと
の間をシールするようになっている。

【００２６】６はラップ部３の凹溝５内に装着されたシ
ール部材を示し、該シール部材６は耐摩耗性や摺動性に
優れた弾性樹脂材料、例えばポリテトラフルオロエチレ
ン（ＰＴＦＥ）等のフッ素系樹脂、ポリエーテルサルフ
ォン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰ
Ｓ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、液晶
ポリマー（ＬＣＰ）またはポリスルフォン（ＰＳＦ）等
を用いて、横断面が四角形状をなす長尺のチップシール
として形成され、凹溝５の長手方向に沿って渦巻状に伸
長する。

【００２７】ここで、該シール部材６は、凹溝５の底面
５Ａ上に載置される受圧面としての下側面６Ａと、該下
側面６Ａと上下方向で対向し相手方の歯底面１０Ａに摺
接する上側面６Ｂと、凹溝５の側面５Ｂ，５Ｃに対面し
渦巻状をなすシール部材６の径方向内側，外側に位置す
る内側面６Ｃ，外側面６Ｄとから構成されている。そし
て、該シール部材６は下側面６Ａを凹溝５の底面５Ａ上
に載置するように、内側面６Ｃ，外側面６Ｄが凹溝５内
に僅かな隙間をもって挿入され、凹溝５の底面５Ａ上か
ら相手方となる旋回スクロール９の歯底面１０Ａに向け
て浮上可能となっている。

【００２８】７，７，…はシール部材６の下側面６Ａに
一体形成された底面側リップ部を示し、該各底面側リッ
プ部７は図２に示す如くシール部材６の下側面６Ａに、
その長さ方向に沿って一定間隔の切込みをそれぞれ斜め
に入れることにより、薄肉のリップ部として形成され、
その先端側は自由端となっている。そして、該各底面側
リップ部７はシール部材６の最内周端から最外周端に亘
るシール部材６の全長にそれぞれ一定間隔をもって配設
され、その先端側が凹溝５の底面５Ａに弾性的に接触す
ることにより、凹溝５の底面５Ａとシール部材６との間
をシールする構成となっている。

【００２９】８，８，…はシール部材６の内側面６Ｃに
一体形成された側面リップ部で、該各側面リップ部８は
図２，図３に示すようにシール部材６の内側面６Ａに、
その長さ方向に沿って一定間隔の切込みをそれぞれ斜め
に入れることにより、薄肉のリップ部として形成され、
その先端側は自由端となっている。ここで、該各側面リ
ップ部８はシール部材６の最内周端から外周側に向けて
シール部材６の長さ方向にそれぞれ一定間隔をもって配
設されているものの、該各側面リップ部８は、シール部
材６の最外周端からほぼ１巻前，後の一定範囲（例えば
シール部材６の最外周端から３／４巻以上に亘る範囲、
またはシール部材６の最外周端から５／４巻以下に亘る
範囲）を除いた箇所にのみ形成されている。

【００３０】そして、該各側面リップ部８は、シール部
材６の最外周端からほぼ１巻前，後の範囲を除いた箇所
で、各側面リップ部８の先端側が図４に示すように、凹
溝５の側面５Ｂに弾性的に接触することにより、凹溝５
の側面５Ｂとシール部材６との間をシールする構成とな
っている。また、シール部材６の最外周端からほぼ１巻
前，後の範囲に亘る内側面６Ｃは、図５に示すように凹
溝５の側面５Ｂとの間に微少隙間Ｓを形成し、この微少
隙間Ｓはラップ部３の渦巻方向に沿って、例えばシール
部材６の最外周端から３／４〜５／４巻の範囲に亘って
延びている。

【００３１】９は固定スクロール１に対向して前記ケー
シング本体内に旋回可能に設けられる旋回スクロールを
示し、該旋回スクロール９は、表面側が歯底面１０Ａと
なって円板状に形成された鏡板１０と、該鏡板１０の歯
底面１０Ａから固定スクロール１の鏡板２に向けて立設
され、該固定スクロール１のラップ部３と同様に渦巻状
に形成されたラップ部１１と、鏡板１０の背面側中央に
設けられたボス部１２とから構成され、該ボス部１２は
後述する駆動軸１５のクランク１５Ａに回転可能に取付
けられている。

【００３２】ここで、該旋回スクロール９のラップ部１
１についても図４に示す如く、固定スクロール１のラッ
プ部３と同様に例えば３巻前，後の渦巻状に形成され、
その歯先１１Ａ側には、固定スクロール１側のラップ部
３と同様に横断面がコ字形状をなす凹溝１３が形成され
ている。

【００３３】１４は旋回スクロール９側の凹溝１３内に
装着された他のシール部材を示し、該シール部材１４は
前述した固定スクロール１側のシール部材６と同様に、
横断面が四角形状をなす長尺のチップシールとして形成
され、凹溝１３から相手方となる固定スクロール１の歯
底面２Ａに向けて浮上可能となっている。また、該シー
ル部材１４にも固定スクロール１側のシール部材６と同
様に、各側面リップ部と各底面側リップ部（いずれも図
示せず）とがそれぞれ形成され、これらのリップ部は凹
溝１３の側面，底面側とシール部材１４との間をシール
する構成となっている。

【００３４】１５は前記ケーシング本体に回転自在に設
けられる駆動軸を示し、該駆動軸１５は先端側がケーシ
ング本体内に延びるクランク１５Ａとなり、該クランク
１５Ａはその軸線Ｏ2 −Ｏ2 が駆動軸１５の軸線Ｏ1 −
Ｏ1 に対して所定寸法δだけ偏心している。そして、該
駆動軸１５のクランク１５Ａには、旋回スクロール９の
ボス部１２が旋回軸受１６を介して旋回可能に取付けら
れ、旋回スクロール９は自転防止機構（図示せず）等を
介して旋回運動が与えられる。

【００３５】また、固定スクロール１と旋回スクロール
９とは、軸線Ｏ1 −Ｏ1 に対して軸線Ｏ2 −Ｏ2 を寸法
δだけ偏心した状態で、旋回スクロール９のラップ部１
１が固定スクロール１のラップ部３に対し重ね合わせる
ように配設される。これにより、該旋回スクロール９を
固定スクロール１に対して旋回させたときに、その旋回
に応じて各ラップ部３，１１間に容積が変化する複数の
圧縮室１７，１７，…が画成されるようになっている。

【００３６】１８，１９は固定スクロール１に形成され
た吸込ポート，吐出ポートを示し、該吸込ポート１８は
圧縮室側の圧縮室１７と連通するように鏡板２の外周側
に穿設され、吐出ポート１９は、最内周側の圧縮室１７
と連通するように鏡板２の中心部に穿設されている。

【００３７】本実施例によるスクロール式空気圧縮機は
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。

【００３８】まず、ケーシングの外部からモータ等の駆
動源（図示せず）によって駆動軸１５を回転駆動する
と、この回転は該駆動軸１５のクランク１５Ａから旋回
軸受１６を介して旋回スクロール９に伝えられ、該旋回
スクロール９は駆動軸１５の軸線Ｏ1 −Ｏ1 を中心にし
て寸法δの旋回半径をもった旋回運動を行う。

【００３９】そして、この旋回運動によって各ラップ部
３，１１の間に画成される圧縮室１７，１７，…は中央
側に向けて連続的に縮小し、吸込ポート１８から吸込ん
だ空気を順次圧縮しつつ、この圧縮空気を吐出ポート１
９から外部のエアタンク（図示せず）等に向けて吐出す
る。

【００４０】ここで、圧縮運転が開始されると、ラップ
部３，１１の凹溝５，１３内には高圧側の圧縮室１７か
ら圧縮空気の一部が侵入し、例えば固定スクロール１側
のシール部材６は、受圧面となる下側面６Ａでこの圧縮
空気の圧力を受圧することにより、相手方となる鏡板１
０の歯底面１０Ａに摺接するように、凹溝５内から浮上
（フローティング）し、ラップ部３，１１を介して隣合
う各圧縮室１７間を気密にシールする。また、旋回スク
ロール９側のシール部材１４についても同様である。

【００４１】そして、シール部材６（１４）に形成した
各底面側リップ部７と側面リップ部８とは、凹溝５（１
３）内に侵入した圧縮空気の圧力等で弾性変形し、その
先端側が凹溝５（１３）の底面５Ａと側面５Ｂにそれぞ
れ摺接することによって、凹溝５（１３）の底面５Ａ，
側面５Ｂとシール部材６（１４）との間に周方向に連通
して形成される隙間を遮断し、この隙間を伝って高圧側
の圧縮室１７から低圧側の圧縮室１７に向け圧縮空気が
外周側へと漏れるのを防止する。

【００４２】ところで、シール部材６（１４）の全長に
亘って側面リップ部８，８，…を形成した場合には、凹
溝５（１３）内にシール部材６（１４）を挿入したとき
に、例えば各側面リップ部８の先端側が凹溝５の側面５
Ｂに突っ張るように接触し、両者の間の摺動（摩擦）抵
抗が大きくなる。そして、圧縮室１７から凹溝５（１
３）内に侵入した圧縮空気の圧力を利用して、シール部
材６（１４）を浮上（フローティング）させ、相手方の
歯底面１０Ａ（２Ａ）との間をシールしようとするとき
に、各圧縮室１７間の差圧が小さいラップ部３（１１）
の外周側では、シール部材６（１４）を凹溝５（１３）
内からフローティングさせるのが難しくなり、必ずしも
圧縮性能を向上させることができない。

【００４３】そこで、本発明者等は、例えばラップ部３
の外周側で凹溝５内に装着されるシール部材６の最外周
側を除く箇所にのみに側面リップ部８，８，…を形成す
ることを検討した。そして、図６に示すように側面リッ
プ部８等を設けない範囲を、シール部材６の最外周端か
ら１／４巻，２／４巻，…と徐々に広げつつ、その度毎
に当該スクロール式空気圧縮機を実際に圧縮運転させ
て、それぞれの場合での圧縮性能（圧縮効率）を実験デ
ータとして得た。

【００４４】この結果、側面リップ部８等を設けない範
囲を、シール部材６（１４）の最外周端から３／４巻以
上にしたときには、シール部材６（１４）のフローティ
ング性を向上させ、十分な圧縮性能（圧縮効率）を得る
ことができ、最外周端から１巻程度としたときに圧縮性
能（圧縮効率）を最も高めることができると共に、例え
ばシール部材６（１４）の最外周端から５／４巻を越え
た範囲では、逆に圧縮性能（圧縮効率）が漸次低下して
しまうことが分かった。

【００４５】そこで、本実施例では、シール部材６（１
４）の最外周端から１巻前，後の一定範囲（例えばシー
ル部材６（１４）の最外周端から３／４〜５／４巻に亘
る範囲）を除いた箇所にのみ各側面リップ部８等を形成
し、シール部材６（１４）の最外周端からほぼ１巻前，
後に亘る箇所では図５に例示する如く、凹溝５の側面５
Ｂと内側面６Ｃとの間にラップ部３の渦巻方向に沿って
連続的に延びる微少隙間Ｓを形成するようにしている。

【００４６】この結果、このシール部材６（１４）を凹
溝５（１３）内に挿入したときに、シール部材６（１
４）の最外周端からほぼ１巻前，後に亘る箇所では、例
えば凹溝５の側面５Ｂと内側面６Ｃとの間に連続的に延
びる微少隙間Ｓを確保でき、各側面リップ部８が凹溝５
の側面５Ｂに弾性的に接触するようなことはなくなり、
両者の間の摺動（摩擦）抵抗を大幅に減じることができ
る。

【００４７】かくして、本実施例によれば、各圧縮室１
７から凹溝５（１３）内に侵入する圧縮空気の圧力で、
シール部材６（１４）を凹溝５（１３）内から浮上（フ
ローティング）させ相手方の歯底面１０Ａ（２Ａ）との
間をシールするときに、各圧縮室１７間の差圧が小さい
ラップ部３（１１）の外周側でも、シール部材６（１
４）を凹溝５（１３）内から確実にフローティングさせ
ることができ、ラップ部３（１１）の最外周端からほぼ
１巻前，後となる外周側の各圧縮室１７間で、圧縮空気
の一部が漏洩したりするのを効果的に防止できる。

【００４８】従って、本実施例によれば、凹溝５（１
３）内に侵入する圧縮空気の圧力を利用して、シール部
材６（１４）を凹溝５（１３）内から安定して確実に浮
上（フローティング）させることができ、シール部材６
（１４）によって相手方の歯底面１０Ａ（２Ａ）との間
を効果的にシールできると共に、高圧側の圧縮室１７か
ら低圧側の圧縮室１７に向けて圧縮空気が漏れるのを効
果的に防止でき、圧縮性能を確実に向上させることがで
きる。

【００４９】また、シール部材６（１４）の内側面６Ｃ
等に、例えば最外周端から３／４〜５／４巻に亘る範囲
に側面リップ部８等を設けなくてもよいから、リップ部
の加工数を減らすことができ、加工時の作業性を向上で
きコストダウンを図ることができる等、種々の効果を奏
する。

【００５０】なお、前記実施例では、側面リップ部８等
を設けない範囲をシール部材６（１４）の最外周端か
ら、１巻前，後（例えば３／４〜５／４巻）の範囲にす
るものとして述べたが、本発明はこれに限らず、シール
部材６（１４）の最外周端から一定範囲（例えば最外周
端から２／４巻以上に亘る範囲、または最外周端から６
／４（３／２）巻以下に亘る範囲）を除いて、シール部
材６（１４）の内側面に各側面リップ部８等を形成する
ようにしてもよい。

【００５１】また、前記実施例では、固定スクロール１
のラップ部３と旋回スクロール９のラップ１１とにそれ
ぞれ凹溝５，１３を形成し、これらの凹溝５，１３内に
シール部材６，１４を装着するものとして述べたが、こ
れに替えて、固定スクロール１のラップ部３と旋回スク
ロール９のラップ部１１のうち、いずれか一方のラップ
部にのみシール部材を設けるようにしてもよいものであ
る。

【００５２】さらに、前記実施例では、スクロール式流
体機械をスクロール式空気圧縮機として用いる場合を例
に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば真
空ポンプ，冷媒圧縮機等に適用してもよいものである。

【００５３】

【発明の効果】以上詳述した通り本発明によれば、請求
項１に記載の如く、凹溝の側面に接触する各側面リップ
部を、シール部材の最外周端から一定範囲に亘る箇所を
除いて形成するようにしているので、シール部材の最外
周端から一定範囲に亘る箇所では、シール部材と凹溝の
側面との間に小さな隙間を確保でき、両者の間の摺動
（摩擦）抵抗を大幅に減じることができる。従って、各
圧縮室間の差圧が小さいラップ部の最外周側でも、各圧
縮室から凹溝内に侵入する圧力を利用して、シール部材
を凹溝内から安定して確実に浮上（フローティング）さ
せることができ、シール部材によって相手方の歯底面と
の間を効果的にシールできると共に、高圧側の圧縮室か
ら低圧側の圧縮室に向けて圧縮空気が漏れるのを効果的
に防止でき、圧縮性能を確実に向上させることができ
る。そして、リップ部の加工数を減らすことができ、加
工時の作業性を向上できコストダウンを図ることができ
る。

【００５４】この場合、請求項２に記載の発明では、ラ
ップ部の渦巻方向に沿って内周側となるシール部材の側
面に、それぞれ所定の間隔をもって各側面リップ部を形
成する構成としているから、圧縮室からの圧力でシール
部材が渦巻方向の内周側から外周側に向けて押圧され、
シール部材の内周側となる側面と凹溝との間に隙間が形
成されるときにも、この隙間を各側面リップ部によって
確実に遮断でき、凹溝とシール部材との間をシールし圧
縮性能を効果的に向上させることができる。

【００５５】また、請求項３に記載の発明の如く、前記
各側面リップ部を設けない範囲を、前記シール部材の最
外周端から１巻前，後に亘る範囲とすることにより、シ
ール部材を凹溝内からより安定して浮上（フローティン
グ）させ、相手方の歯底面に摺接させることができる上
に、シール部材の最外周端からほぼ１巻を越える箇所で
は、各側面リップ部を凹溝の側面に接触させることによ
って、凹溝とシール部材との間を確実にシールでき、圧
縮性能をさらに安定させて向上できる。

【００５６】さらに、請求項４に記載の発明のように、
前記各側面リップ部を設けない範囲を、前記シール部材
の最外周端から５／４巻以下に亘る範囲とすることによ
っても、シール部材を凹溝内から安定して浮上（フロー
ティング）させ、相手方の歯底面に摺接させることがで
きる上に、シール部材の最外周端から例えば５／４巻を
越える箇所では、各側面リップ部を凹溝の側面に接触さ
せることによって、凹溝とシール部材との間をシールで
き、圧縮性能を安定させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例によるスクロール式空気圧縮機
の固定スクロール、旋回スクロールおよび各シール部材
等を示す縦断面図である。

【図２】固定スクロールのラップ部とシール部材とを拡
大して示す分解斜視図である。

【図３】図１中の矢示 III−III 方向拡大断面図であ
る。

【図４】ラップ部の中間部側で凹溝内に装着したシール
部材の側面リップ部等を示す図３中の要部拡大図であ
る。

【図５】ラップ部の最外周側で凹溝内に装着したシール
部材等を示す図３中の要部拡大図である。

【図６】側面リップ部を設けない範囲と圧縮効率との関
係を示す特性線図である。

【符号の説明】

１固定スクロール２，１０鏡板２Ａ，１０Ａ歯底面３，１１ラップ部５，１３凹溝５Ａ底面５Ｂ，５Ｃ側面６，１４シール部材６Ａ下側面（受圧面）６Ｂ上側面（摺接面）６Ｃ内側面６Ｄ外側面７底面側リップ部８側面リップ部９旋回スクロール１５駆動軸１７圧縮室１８吸込ポート１９吐出ポート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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
との間で複数の圧縮室を画成するように渦巻状のラップ
部が立設された旋回スクロールとを備え、該旋回スクロ
ールと固定スクロールとのラップ部のうち少なくとも一
方のラップ部には、該ラップ部の歯先に沿って延びる凹
溝を形成し、該凹溝内には相手方の歯底面に摺接するシ
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、前記シール部材には、該シール部材の長さ方向に離
間して形成され、前記凹溝の底面にそれぞれ接触する複
数の底面側リップ部と、前記シール部材の長さ方向に離
間して形成され前記凹溝の側面にそれぞれ接触する複数
の側面リップ部とを設け、該各側面リップ部は、前記シ
ール部材の側面に該シール部材の最外周端から一定範囲
に亘る箇所を除いて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。
【請求項２】前記各側面リップ部は、前記ラップ部の
渦巻方向に沿って内周側となるシール部材の側面にそれ
ぞれ所定の間隔をもって形成してなる請求項１に記載の
スクロール式流体機械。
【請求項３】前記各側面リップ部は、前記シール部材
の最外周端から１巻前，後に亘る範囲を除いた箇所に形
成してなる請求項１または２に記載のスクロール式流体
機械。
【請求項４】前記各側面リップ部は、前記シール部材
の最外周端から５／４巻以下に亘る範囲を除いた箇所に
形成してなる請求項１または２に記載のスクロール式流
体機械。