JPH09250466A - スクロール式流体機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 固定スクロールまたは旋回スクロールの周辺
側においてシール部材のシール性を向上させる。 【解決手段】 固定スクロールまたは旋回スクロールの
ラップ部に形成された凹溝内に装着するシール部材１６
の下面１６Ａに複数の切込み溝１７を形成する。そし
て、各切込み溝１７の深さをシール部材１６の巻始め端
側から巻終り端側にかけて徐々に大きくなるように形成
する。これにより、シール部材１６の巻終り端側を巻始
め端側に比して柔軟なものとすることができると共に、
各切込み溝１７を拡開し易くすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば空気圧縮
機、冷媒圧縮機または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する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、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
回スクロールまたは固定スクロールのラップ部に該ラッ
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たスクロ
ール式流体機械は知られている。

【０００３】そして、前記シール部材の下面に複数の切
込み溝を形成したものが、例えば実開平２−１４７８８
７号公報等により知られている。

【０００４】ここで、図９および図１０は従来技術によ
るスクロール式流体機械の固定スクロールおよびシール
部材等を示している。即ち、固定スクロール１のラップ
部２には、該ラップ部２の歯先に沿って延びる凹溝３が
形成され、該凹溝３内にはシール部材４が遊嵌状態で装
着されている。

【０００５】そして、該シール部材４はポリテトラフル
オロエチレン等の樹脂材料で形成され、固定スクロール
１のラップ部２の渦巻形状に沿うように渦巻状に形成さ
ている。さらに、該シール部材４の上面４Ａは旋回スク
ロール５の歯底面５Ａに摺接する摺接面となっている。

【０００６】また、該シール部材４の下面４Ｂには、図
１０に示すように、複数の切込み溝６，６，…が形成さ
れている。そして、圧縮運転時に圧縮流体が矢示Ｆ方向
に加わることによって該各切込み溝６が拡開し、該各切
込み溝６の形成された下面４Ｂの一部が弾性変形してリ
ップ部４Ｃ，４Ｃ，…となり、図１０に示す如く凹溝３
の底面３Ａに押し付けられるようになる。

【０００７】これにより、凹溝３の底面３Ａとシール部
材４の下面４Ｂとの間を圧縮流体が矢示Ｆ方向に通り抜
けるのを防止し、該圧縮流体が凹溝３内を介して固定ス
クロール１の中心側から周辺側に向けて漏れるのを防止
している。また、圧縮流体が各切込み溝６内を押圧し、
該シール部材４を旋回スクロール５の歯底面５Ａ側に押
し上げることにより、該シール部材４は凹溝３内で浮上
し、相手方の歯底面５Ａを気密にシールする。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術によるシール部材４の下面４Ｂには、各切込み溝
６が該シール部材４の径方向内側に位置する巻始め側
（内径側）から径方向外側に位置する巻終り側（外径
側）にかけて総て均等の深さをもって形成されているた
め、下記のような問題が生じる。

【０００９】即ち、圧縮運転時において、固定スクロー
ル１（旋回スクロール５）の中心側は高圧となるが、周
辺側は中心側に比して低圧である。このため、固定スク
ロール１の中心側では高圧の圧縮流体が作用するためシ
ール部材４の各切込み溝６が図１０に示すように大きく
拡開するものの、周辺側では圧縮流体が低圧であるため
シール部材４の各切込み溝６が十分に拡開しない場合が
ある。

【００１０】この結果、固定スクロール１の周辺側で
は、シール部材４のリップ部４Ｃが凹溝３の底面３Ａに
十分に接触せず、圧縮流体が凹溝３の底面３Ａとシール
部材４の底面４Ａとの間を通り抜けて固定スクロール１
の外部に漏洩してしまう場合がある。また、シール部材
４Ａの各切込み溝６が十分に拡開しないと、圧縮流体が
各切込み溝６内を十分に押圧しないため、シール部材４
Ａが旋回スクロール５の歯底５Ａ側に十分に浮上せずシ
ール性が低下するという問題がある。

【００１１】また、圧縮運転時において、固定スクロー
ル１の中心側は高圧の圧縮作用により高温となるが、周
辺側は中心側に比して低温である。このため、該シール
部材４を巻始め側から巻終り側にかけて総て同一の樹脂
材料を用いた場合、固定スクロール１の中心側では高温
により軟化してシール部材４の剛性が低くなるのに対
し、周辺側では低温であるため軟化せず中心側に比して
シール部材４の剛性が高い。

【００１２】この結果、固定スクロール１の周辺側で
は、シール部材４が完全に浮上せず、所々でシール部材
４の上面４Ａが相手方の歯底面５Ａに摺接しない状態と
なる場合があり、シール性が低下するという問題があ
る。

【００１３】なお、シール部材４を巻始め側と巻終り側
とで異なる樹脂材料で形成したり、シール部材４の厚さ
を巻始め側と巻終り側とで異なるように加工したりし
て、圧縮運転時において固定スクロール１の中心側と周
辺側とでシール部材４の剛性が均一になるように形成す
ることも考えられる。しかし、このようにシール部材４
を形成するとコストが高くなり、また信頼性、耐久性が
低下する一因となる。

【００１４】一方、他の従来技術としてシール部材の内
周面に、前記シール部材４の各切込み溝６とほぼ同様の
切込み溝が複数形成されたものも知られているが、この
ような他の従来技術によるシール部材の各切込み溝も、
該シール部材の巻始め側から巻終り側にかけて総て均等
の深さをもって形成されているため、上記と同様の問題
が生じる。

【００１５】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、固定スクロールまたは旋回ス
クロールの周辺側においてシール部材のシール性を向上
させることができる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。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために請求項１に記載の発明は、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する構成を採用してい
る。

【００１７】そして、請求項１に記載の発明の特徴は、
前記シール部材には、前記凹溝底面に対向する下面に該
シール部材の長さ方向に離間した多数の切込み溝を形成
し、該各切込み溝の深さを径方向内側に位置する巻始め
側で小さくし、径方向外側に位置する巻終り側で大きく
したことにある。

【００１８】上記構成により、シール部材に形成された
切込み溝が深ければ深いほど、該切込み溝が形成された
部分でシール部材が曲がり易くなる。即ち、該切込み溝
が深ければ深いほど、該切込み溝が入り込んだ部分のシ
ール部材の断面積が小さくなるため、シール部材が柔軟
性を増す。従って、シール部材の巻終り側は巻始め側に
比して柔軟性があるから、圧縮運転時等においてスクロ
ールの周辺側が中心側に比して低温でも、シール部材の
巻終り側は巻始め側と実質的にほぼ同一の剛性となる。
これにより、該シール部材の巻終り側は、圧縮運転時に
おいて凹溝内に侵入した圧縮流体により確実に浮上し、
相手方の歯底面に確実に摺接して十分なシール性を発揮
するようになる。

【００１９】また、シール部材に形成された切込み溝が
深ければ深いほど、圧縮運転時の圧縮流体により該切込
み溝が押圧されたとき、該切込み溝が大きく拡開するよ
うになる。従って、圧縮運転時において、スクロールの
周辺側が中心側に比して低圧の場合でも、シール部材の
巻終り側に形成された各切込みを大きく拡開させること
ができ、シール部材のうち該切込みを形成された部位
（リップ部）を下側に大きく広げ、凹溝の底面に確実に
押し付けることができる。これにより、圧縮流体が凹溝
とシール部材の隙間を通り抜けるのを防止でき、圧縮流
体が該凹溝内を介して、スクロールの中心側から周辺側
に向けて流通し、外部に漏洩するのを防止することがで
きる。

【００２０】請求項２に記載の発明の特徴は、前記シー
ル部材には、前記凹溝の内側面に対向する内周面に該シ
ール部材の長さ方向に離間した多数の切込み溝を形成
し、該各切込み溝の深さを径方向内側に位置する巻始め
側で小さくし、径方向外側に位置する巻終り側で大きく
したことにある。

【００２１】上記構成により、シール部材に形成された
切込み溝が深ければ深いほど、該切込み溝が形成された
部分でシール部材が曲がり易くなり、請求項１に記載の
発明と同様の作用を奏する。

【００２２】また、シール部材の巻終り側に形成された
各切込み溝の深さが大きいから、圧縮運転時の圧縮流体
により該切込み溝が押圧されたとき、該切込み溝が大き
く拡開するようになる。従って、圧縮運転時において、
スクロールの周辺側が中心側に比して低圧の場合でも、
シール部材の巻終り側に形成された各切込み溝を大きく
拡開させることができ、シール部材のうち該切込み溝を
形成された部位（リップ部）を該シール部材の径方向内
向きに大きく広げ、凹溝の内側面に確実に押し付けるこ
とができる。これにより、圧縮流体が凹溝とシール部材
の隙間を通り抜けるのを防止でき、圧縮流体が該凹溝内
を介して、スクロールの中心側から周辺側に向けて流通
し、外部に漏洩するのを防止することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って詳述する。

【００２４】ここで、図１ないし図６は本発明の第１の
実施例によるスクロール式流体機械をスクロール式空気
圧縮機に適用した場合を例に挙げて示している。

【００２５】図において、１１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１１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１１は、その中心が後述する駆動軸２４の軸
線Ｏ１−Ｏ１と一致するように配設された円板状の鏡板
１２と、該鏡板１２の歯底面１２Ａに立設された渦巻状
のラップ部１３と、前記鏡板１２の周辺側に位置し、該
ラップ部１３を囲むように筒状に形成された支持部１４
とから大略構成されている。

【００２６】また、該固定スクロール１１のラップ部１
３は図２に示す如く、中心側が巻始め端となり周辺側が
巻終り端となって、例えば３巻半程度の渦巻状に形成さ
れている。そして、該ラップ部１３の歯先１３Ａは、図
３に示すように、後述する旋回スクロール１９の歯底面
２０Ａから微小なクリアランスＣをもって離間してい
る。

【００２７】１５はラップ部１３の歯先１３Ａ側に形成
された凹溝を示し、該凹溝１５は図３に示す如く、ラッ
プ部１３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１５Ａおよび左，右の側
面１５Ｂ，１５Ｃはラップ部１３の渦巻き形状に沿って
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１５内には後述するシール部材１６が装着され、相
手方となる旋回スクロール１９の歯底面２０Ａとの間を
シールするようになっている。

【００２８】１６はラップ部１３の凹溝１５内に装着さ
れたシール部材を示し、該シール部材１６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
（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥ
Ｋ）、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１５の長手方向に沿
って渦巻状に伸長している。

【００２９】ここで、該シール部材１６は図３に示す如
く、凹溝１５の底面１５Ａ上に載置される受圧面として
の下面１６Ａと、該下面１６Ａと上下方向で対向し相手
方の歯底面２０Ａに摺接する上面１６Ｂと、渦巻状をな
すシール部材１６の径方向内側に位置する内周面１６Ｃ
と、該シール部材１６の径方向外側に位置する外周面１
６Ｄとから構成されている。そして、該シール部材１６
は、内周面１６Ｃ，外周面１６Ｄが凹溝１５内に僅かな
隙間をもって凹溝１５内に挿入され、凹溝１５の底面１
５Ａ上から相手方となる旋回スクロール１９の歯底面２
０Ａに向けて浮上可能となっている。

【００３０】１７，１７，…はシール部材１６の長手方
向にそれぞれ所定間隔をもって形成された切込み溝を示
し、該各切込み溝１７は、図４に示すように、シール部
材１６の下面１６Ａを斜めに切込むことにより形成され
ている。そして、図５まはた図６に示すように、圧縮運
転時に圧縮空気が該各切込み溝１７を図５または図６中
の矢示Ｂ方向に押圧することによって、該切込み溝１７
が拡開し、下面１６Ａのうち各切込み溝１７が形成され
た部分がひれ状のリップ部１８，１８，…となって凹溝
１５の底面１５Ａに押し付けられる。

【００３１】また、該各切込み溝１７は、図４に示すよ
うにシール部材１６の径方向内側に位置する巻始め側
（内径側）から径方向外側に位置する巻終り側（外径
側）にかけて、該切込み溝１７の深さが徐々にかつ連続
的に大きくなるように形成されている。即ち、図５に示
すように該シール部材１６の巻始め端面１６Ｅ近傍に形
成された切込み溝１７の深さ寸法をＤ１とし、図６に示
すように該シール部材１６の巻終り端面１６Ｆ近傍に形
成された切込み溝１７の深さ寸法をＤ２とすると、Ｄ１
＜Ｄ２となり、Ｄ１とＤ２との間で連続的に切込み深さ
が変化している。

【００３２】ここで、シール部材１６に形成された切込
み溝１７が深ければ深いほど、該切込み溝１７が形成さ
れた部分でシール部材１６が曲がり易くなる。即ち、該
切込み溝１７が深ければ深いほど該切込み溝１７が入り
込んだ部分のシール部材１６の断面積が小さくなるた
め、シール部材１６が柔軟性を増す。従って、シール部
材１６の巻終り側は巻始め側に比して柔軟性を有するも
のとなっている。

【００３３】１９は固定スクロール１１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１９は、表面側が歯底面２
０Ａとなって円板状に形成された鏡板２０と、該鏡板２
０の歯底面２０Ａから固定スクロール１１の鏡板１２に
向けて立設され、該固定スクロール１１のラップ部１３
と同様に渦巻状に形成されたラップ部２１と、鏡板２０
の背面側中央に設けられたボス部２２とから構成され、
該ボス部２２は、後述する駆動軸２４のクランク２４Ａ
に回転可能に取付けられている。

【００３４】ここで、該旋回スクロール１９のラップ部
２１についても図２に示す如く、固定スクロール１１の
ラップ部１３と同様に例えば３巻半程度の渦巻状に形成
され、その歯先２１Ａ側には、底面２３Ａおよび左，右
の側面２３Ｂ，２３Ｃから横断面コ字形状をなす凹溝２
３が形成されている。

【００３５】また、該ラップ部２１の凹溝２３内には、
前記固定スクロール１１側と同様に、多数の切込み溝１
７，１７，…が形成されたシール部材１６が装着されて
いる。

【００３６】２４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２４は先端側がケーシ
ング本体内に延びるクランク２４Ａとなり、該クランク
２４Ａはその軸線Ｏ2 −Ｏ2 が駆動軸２４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２４のクランク２４Ａには旋回スクロール１９の
ボス部２２が旋回軸受２５を介して旋回可能に取付けら
れ、旋回スクロール１９には自転防止機構（図示せず）
等を介して旋回運動が与えられる。

【００３７】ここで、旋回スクロール１９のラップ部２
１は固定スクロール１１のラップ部１３に対して周方向
に所定角度だけずらして重ね合わせるように配設され、
図２に示すように、ラップ部１３，２１間には三日月形
状の複数の圧縮室２６，２６，…が画成される。そし
て、旋回スクロール１９を固定スクロール１１に対して
旋回させたときに、該各圧縮室２６はその容積が連続的
に縮小され、後述する吸込ポート２７から吸込んだ空気
を圧縮するようになっている。

【００３８】２７，２８は固定スクロール１１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２７
は最も周辺側に位置する圧縮室２６と連通するように鏡
板１２の周辺側に穿設され、吐出ポート２８は、最も中
心側に位置する圧縮室２６と連通するように鏡板１２の
中心部に穿設されている。

【００３９】本実施例によるスクロール式空気圧縮機は
上述のような構成を有するもので、次にこの動作を説明
すると、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２４を回転駆動すると、こ
の回転は該駆動軸２４のクランク２４Ａから旋回軸受２
５を介して旋回スクロール１９に伝えられ、該旋回スク
ロール１９は駆動軸２４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。

【００４０】そして、この旋回運動によって各ラップ部
１３，２１の間に画成される圧縮室２６，２６，…は中
央側に向けて連続的に縮小し、吸込ポート２７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
２８から外部のエアタンク（図示せず）等に向けて吐出
する。

【００４１】ここで、圧縮運転が開始されると、ラップ
部１３（２１）の凹溝１５（２３）内には図３に示す矢
示Ａ方向に高圧側の圧縮室２６から圧縮空気の一部が侵
入し、シール部材１６は受圧面となる下面１６Ａでこの
圧縮空気の圧力を受圧することにより、凹溝１５（２
３）の底面１５Ａ（２３Ａ）から浮上し、対向する鏡板
２０（１２）の歯底面２０Ａ（１２Ａ）に向けて押圧さ
れる。これにより、該シール部材１６は上面１６Ｂが相
手方の歯底面２０Ａ（１２Ａ）に摺接し、ラップ部１３
（２１）間に画成される各圧縮室２６を気密にシールす
る。

【００４２】ここで、圧縮運転中における固定スクロー
ル１１側のシール部材１６について説明すると、固定ス
クロール１１の中心側は高温となるため、シール部材１
６の巻始め側は高温によって軟化し、その剛性が圧縮運
転していないときと比較して低下する。これにより、該
シール部材１６の巻始め側は相手方の歯底面２０Ａに向
けて浮上し易くなり、該シール部材１６の上面１６Ｂを
相手方の歯底面２０Ａに確実に摺接させることができ
る。

【００４３】一方、圧縮運転中は固定スクロール１１の
周辺側は、該固定スクロール１１の中心側と比較して低
温であるため、シール部材１６の巻終り側は巻始め側ほ
ど軟化せず、その剛性は低下しない。しかし、シール部
材１６の周辺側では各切込み溝１７が深く形成されてい
るから、シール部材１６の巻終り側は巻始め側に比して
柔軟性をもっている。これにより、周囲が低温の状態で
あってもシール部材１６の巻終り側はその巻始め側と実
質的にほぼ同一の剛性となる。従って、該シール部材１
６の巻終り側でも、巻始め側と同様に相手方の歯底面２
０Ａに向けて浮上し易く、該シール部材１６の上面１６
Ｂを相手方の歯底面２０Ａに確実に摺接させることがで
きる。

【００４４】また、圧縮運転中、固定スクロール１１の
中心側は高圧となるため、中央の圧縮室２６から周辺側
の圧縮室２６に向けて、図５中の矢示Ｂ方向に高圧の圧
縮空気が流れる。そして、シール部材１６の各切込み溝
１７は、この圧縮空気を受けて大きく拡開し、各リップ
部１８先端側が凹溝１５の底面１５Ａに強く押し付けら
れるようになる。これにより、該シール部材１６は、そ
の中心側で凹溝１５の底面１５Ａとシール部材１６との
間を気密にシールすると共に、シール部材１６の上面１
６Ｂを相手方の歯底面２０Ａにより確実に摺接させ、各
圧縮室２６を気密にシールすることができる。

【００４５】一方、圧縮運転中、固定スクロール１１の
周辺側は中心側に比して低圧であるため、中心側の圧縮
室２６から周辺側の圧縮室２６に向けて流れる圧縮空気
も低圧である。しかし、シール部材１６の巻終り側では
各切込み溝１７が深く形成されているから、圧縮空気が
低圧でも各切込み溝１７は十分大きく拡開する。また、
該各切込み溝１７が深く形成されているから、各リップ
部１８が弾性変形し易いため、該シール部材１６の中心
側とほぼ同様に各リップ部１８先端側が凹溝１５の底面
１５Ａに強く押し付けられるようになる。これにより、
該シール部材１６は、その巻終り側でも凹溝１５の底面
１５Ａとシール部材１６との間を気密にシールすると共
に、シール部材１６の上面１６Ｂを相手方の歯底面２０
Ａにより確実に摺接させ、各圧縮室２６を気密にシール
することができる。

【００４６】なお、旋回スクロール１９の凹溝２３内に
装着されたシール部材１６についても同様である。

【００４７】かくして、本実施例によれば、シール部材
１６の下面１６Ａに各切込み溝１７を形成し、該各切込
み溝１７の深さを該シール部材１６の巻始め側から巻終
り側にかけて徐々にかつ連続的に大きくなるようにした
から、圧縮運転時において、スクロール１１，１９の周
辺側が中心側に比して低温の場合でも、シール部材１６
の巻終り側に柔軟性をもたせ、シール部材１６の巻終り
側をその巻始め側と実質的にほぼ同一の剛性とすること
ができる。これにより、相手方の歯底面２０Ａ（１２
Ａ）にシール部材１６の上面１６Ｂを該シール部材１６
の全周に亘って密着させることができ、該シール部材１
６のシール性を向上させることができる。

【００４８】また、本実施例によれば、圧縮運転時にお
いて、スクロール１１，１９の周辺側が中心側に比して
低圧の場合でも、シール部材１６の巻終り側に形成され
た各切込み溝１７を大きく拡開させることができ、シー
ル部材１６の各リップ部１８を凹溝１５（２３）の底面
１５Ａ（２３Ａ）に強く押し付けることができる。これ
により、圧縮空気が凹溝１５（２３）とシール部材１６
の隙間を通り抜けるのを防止でき、圧縮空気が該凹溝１
５（２３）内を介して、中心側の圧縮室２６から周辺側
の圧縮室２６に向けて流れ、最終的には吸込ポート２７
等から外部に漏洩するのを防止することができる。従っ
て、当該スクロール式空気圧縮機の圧縮性能を向上させ
ることができる。

【００４９】さらに、本実施例によれば、シール部材１
６に形成した各切込み溝１７の深さを渦巻状をなす該シ
ール部材１６の中心側より該シール部材１６の周辺側で
深くするように形成するのみで、上記効果を実現するこ
とができる。従って、シール部材の巻始め側と巻終り側
とで異なる樹脂材料を用いたり、巻始め側と巻終り側と
でシール部材の厚さを変えたりする必要もなく、低コス
トでかつ容易にシール部材の巻終り側におけるシール性
を向上させることができ、圧縮空気の漏洩を防止でき
る。

【００５０】次に、本発明の第２の実施例によるスクロ
ール式流体機械をスクロール式空気圧縮機に適用した場
合を例に挙げ、図７および図８に基づいて説明する。本
実施例の特徴は、固定スクロールまたは旋回スクロール
のラップ部に形成した凹溝内にシール部材を装着し、該
シール部材には、前記凹溝の内側面に対向する内周面に
該シール部材の長さ方向に離間した多数の切込み溝を形
成し、該切込み溝の深さを径方向内側に位置する巻始め
側で小さくし、径方向外側に位置する巻終り側で大きく
したことにある。

【００５１】即ち、図において、３１は固定スクロール
または旋回スクロールのラップ部に形成さらた凹溝に装
着するためのシール部材であり、該シール部材３１は、
前述した第１の実施例によるシール部材１６とほぼ同様
に、耐摩耗性や摺動性に優れた弾性樹脂材料を用いて、
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、凹溝の長手方向に沿って渦巻状に伸長している。
そして、該シール部材３１は、下面３１Ａ、上面３１
Ｂ、内周面３１Ｃ、外周面３１Ｄ、巻始め端面３１Ｅお
よび巻終り端面３１Ｆから構成されている。

【００５２】３２，３２，…はシール部材３１の長手方
向にそれぞれ所定間隔をもって形成された切込み溝を示
し、該各切込み溝３２は図８に示すようにシール部材３
１の内周面３１Ｃを斜めに切込むことにより形成されて
いる。そして、圧縮運転時に圧縮空気が該各切込み溝３
２を押圧することによって、該切込み溝３２が拡開し、
内周面３１Ｃのうち各切込み溝３２が形成された部分が
ひれ状のリップ部３３，３３，…となって凹溝の内側面
に押し付けられる。

【００５３】また、該各切込み溝３２は、図７に示すよ
うに、シール部材３１の径方向内側に位置する巻始め側
（内径側）から径方向外側に位置する巻終り側（外径
側）にかけて、該切込み溝３２の深さが徐々にかつ連続
的に大きくなるように形成されている。これにより、該
シール部材３１の巻終り側は、該切込み溝３２が形成さ
れた部分で曲がり易く、シール部材３１の巻終り側は巻
始め側に比して柔軟性を有するものとなっている。

【００５４】このように構成される本実施例によって
も、前記第１の実施例とほぼ同様の作用効果を奏する。

【００５５】特に、本実施例によれば、シール部材３１
の内周面３１Ｃに各切込み溝３２を形成し、該各切込み
溝３２の深さを、該シール部材３１の巻始め側で小さ
く、巻終り側で大きくなるようにしたから、圧縮運転時
において、固定スクロールまたは旋回スクロールの周辺
側が中心側に比して低圧の場合でも、シール部材３１の
巻終り側に形成された各切込み溝３２を大きく拡開させ
ることができ、シール部材３１の各リップ部３３を凹溝
の内側面に強く押し付けることができる。これにより、
圧縮空気が凹溝の内側面とシール部材３１の内周面３１
Ｃ間を通り抜けるのを防止でき、圧縮空気が該凹溝内を
介して中心側の圧縮室から周辺側の圧縮室に向けて漏洩
するのを防止することができる。従って、当該スクロー
ル式空気圧縮機の圧縮性能を向上させることができる。

【００５６】なお、前記各実施例では、シール部材１６
（３１）に形成された各切込み溝１７（３２）の深さを
巻始め側から巻終り側にかけて徐々にかつ連続的に大き
く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１６（３１）の巻終り端面１６Ｆ（３１Ｆ）近
傍に形成された各切込み溝１７（３２）のみを深く形成
するようにしてもよい。

【００５７】また、シール部材１６（３１）に形成され
た各切込み溝１７（３２）の深さを、巻始め側と巻終り
側とで２段階または３段階等、段階的に変化させるよう
にしてもよい。

【００５８】さらに、前記各実施例では、スクロール式
流体機械としてスクロール式空気圧縮機を例に挙げて説
明したが、例えば真空ポンプ，冷媒圧縮機等にも広く適
用することができる。

【００５９】

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１に記載の発
明によれば、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形成した凹溝内
に装着するシール部材には、前記凹溝底面に対向する下
面に該シール部材の長さ方向に離間した多数の切込み溝
を形成し、該各切込み溝の深さを径方向内側に位置する
巻始め側で小さくし、径方向外側に位置する巻終り側で
大きくしたから、圧縮運転時において、スクロールの周
辺側が中心側に比して低温の場合でも、シール部材の巻
終り側に柔軟性をもたせ、該シール部材の巻終り側を巻
始め側と実質的にほぼ同一の剛性とすることができる。
これにより、相手側のスクロールの歯底面にシール部材
を確実に密着させることができ、シール性を向上させる
ことができる。

【００６０】また、圧縮運転時において、スクロールの
周辺側が中心側に比して低圧の場合でも、シール部材の
巻終り側に形成された各切込みを大きく拡開させること
ができる。これにより、圧縮流体が該凹溝内を介して固
定スクロールまたは旋回スクロールの中心側から周辺側
に向けて流通し、外部に漏洩するのを防止でき、圧縮性
能等の向上を図ることができる。

【００６１】さらに、シール部材に形成した各切込みの
深さを渦巻状をなす該シール部材の巻始め側より該シー
ル部材の巻終り側で深くなるようにしたから、シール部
材の巻始め側と巻終り側とで異なる樹脂材料を用いた
り、巻始め側と巻終り側とでシール部材の厚さを変えた
りする必要もなく、低コストでかつ容易にシール部材の
巻終り側におけるシール性を向上させることができ、圧
縮流体の漏洩を防止できる。

【００６２】請求項２に記載の発明によれば、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
一方のラップ部に形成した凹溝内に装着するシール部材
には、前記凹溝の内側面に対向する内周面に該シール部
材の長さ方向に離間した多数の切込み溝を形成し、該各
切込み溝の深さを径方向内側に位置する巻始め側で小さ
くし、径方向外側に位置する巻終り側で大きくしたか
ら、圧縮運転時においてスクロールの周辺側が中心側に
比して低温の場合でも、該シール部材の巻終り側を巻始
め側と実質的にほぼ同一の剛性とすることができ、相手
側のスクロールの歯底面にシール部材を確実に密着させ
てシール性を向上させることができる。

【００６３】また、圧縮運転時において、スクロールの
周辺側が中心側に比して低圧の場合でも、シール部材の
巻終り側に形成された各切込みを大きく拡開させること
ができ、シール部材のうち該切込みが形成された部位
（リップ部）を該シール部材の径方向内向きに大きく広
げ、凹溝の内側面に確実に接触させることができる。こ
れにより、圧縮流体が凹溝とシール部材の隙間を通り抜
けるのを防止でき、圧縮流体が該凹溝内を介して、スク
ロールの中心側から周辺側に向けて流通し、外部に漏洩
するのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例によるスクロール式流体機械の固
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】図１中の矢示II−II方向拡大断面図である。

【図３】図２中の矢示III −III 方向拡大断面図であ
る。

【図４】第１の実施例によるシール部材を示す斜視図で
ある。

【図５】図２中の矢示Ｖ−Ｖ方向からみたシール部材の
巻始め側を示す縦断面図である。

【図６】シール部材の巻終り側を示す縦断面図である。

【図７】第２の実施例によるシール部材を示す外観図で
ある。

【図８】図７に示すシール部材の要部を拡大して示す斜
視図である。

【図９】従来技術による固定スクロール，シール部材等
を示す図３と同様位置の断面図である。

【図１０】図９中の矢示Ｘ−Ｘ方向からみた縦断面図で
ある。

【符号の説明】

１１ 固定スクロール １２，２０ 鏡板 １２Ａ，２０Ａ 歯底面 １３，２１ ラップ部 １３Ａ，２１Ａ 歯先 １５，２３ 凹溝 １５Ａ，２３Ａ 底面 １５Ｂ，２３Ｂ 側面 １６，３１ シール部材 １６Ａ，３１Ａ 下面 １６Ｃ，３１Ｃ 内周面 １７，３２ 切込み １８，３３ リップ部 １９ 旋回スクロール ２９ 圧縮室

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【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、前記凹溝底面に対向する下面に該
   シール部材の長さ方向に離間した多数の切込み溝を形成
   し、該各切込み溝の深さを径方向内側に位置する巻始め
   側で小さくし、径方向外側に位置する巻終り側で大きく
   したことを特徴とするスクロール式流体機械。
2. 【請求項２】 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、前記凹溝の内側面に対向する内周
   面に該シール部材の長さ方向に離間した多数の切込み溝
   を形成し、該各切込み溝の深さを径方向内側に位置する
   巻始め側で小さくし、径方向外側に位置する巻終り側で
   大きくしたことを特徴とするスクロール式流体機械。