JPH11201061A - スクロール流体機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スクロール圧縮機において、最終圧縮室の容
積が小さくなることはシール線も短くなり、結果として
シール性の向上と逆流防止につながり、圧縮効率が一層
向上する技術の提供。 【解決手段】 旋回スクロールを公転させる為の主軸を
嵌装する前記固定スクロールの中心軸孔と、前記主軸の
中央クランク部を嵌装する前記旋回スクロールの中央ク
ランク軸孔をそれぞれ有し、前記中心軸孔若しくは中央
クランク軸孔を囲繞するランド部に吐出口を形成すると
共に、該吐出口と、ランド部外周側に位置するインボリ
ュート状溝域を貫通孔を介して連通させるとともに、前
記貫通孔を穿孔したランド部上面側にラップ内周端より
延設するシール溝を凹設し、該シール溝に嵌挿したチッ
プシールを介して吐出口とインボリュート状溝域内周端
間を封止可能に構成し、更に前記旋回スクロールラップ
及び固定スクロールラップのいずれも７２０°以上のラ
ップ巻数を有していることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として圧縮機と
して機能するスクロール流体機械に係り、特に相手側ス
クロールの摺動面と対峙する螺旋状のラップ端面に断面
矩形状に凹設したシール溝にチップシールを嵌装させ、
該チップシールを介して前記摺動面とラップ間に形成さ
れる囲繞空間の封止を図る無給油式スクロール流体機械
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、周壁により囲繞されたケーシ
ング内にインボリュート曲線状の第１のラップを形成す
るとともに、その周壁と中心域に夫々吸込口と吐出口を
設けた固定スクロールと、前記第１のラップに嵌合可能
なインボリュート曲線状の第２のラップを有する旋回ス
クロールとからなり、前記旋回スクロールを自転させる
ことなく公転させることにより、前記吸込口よりケーシ
ング内に導入させた気体を前記第一及び第二のラップ間
に形成される密閉空間に取り込みながら、旋回スクロー
ルの公転運動とともに徐々にその容積を減少させつつ中
心に向かって移動させて圧縮させ、その高圧空気を吐出
口より外部に排出可能に構成したスクロール式圧縮機は
公知である。

【０００３】そしてこのようなスクロール流体機械は前
記一の固定スクロールと一の旋回スクロール同士を互い
に嵌合させて膨張、圧縮若しくは圧送運動を行なわしめ
る、いわゆる対面型スクロール流体機械（例えばＵＳＰ
４１９２１５２）と、前記両面側に夫々ラップを形成し
た一の旋回スクロールの両面側に、夫々前記ラップと嵌
合可能なラップを有する一対の固定スクロールを挟持さ
せ、一の旋回スクロールの公転運動によりその両面側で
夫々所定の膨張、圧縮若しくは圧送運動を行なわしめ
る、いわゆるツイン式スクロール流体機械（特公昭６３
−４２０８１号）が提案されている。

【０００４】しかしながら前記いずれのスクロール式流
体機械においても、両スクロールのラップ同士はいずれ
もほぼ同一巻数で且つ互いに１８０゜位相をずらして嵌
合している為に、その吸込側においても吐出側において
も下記のような問題が生じる。即ち、吸込側において
は、スクロール外周側に位置するラップ始端同士が１８
０゜位相をずらした位置で他側ラップ側壁面と接触し、
圧縮室を形成する構成を採るために各ラップ始端位置に
夫々吸込口を設けるか、若しくは１８０゜隔てた位置に
設けた位置に設けた一の吸込口と連通する半円弧状の迂
回路を、前記ラップ外周側に設ける必要があり、結果と
して装置の大型化と加工工数の増大につながる。而も前
記のように複数の吸込口を設けることは１８０゜位相を
ずらして複数の圧縮室が並行して圧縮工程を行なうこと
になり、いわゆる高圧縮化が困難になるとともに、ラッ
プ間に挟まれる密閉空間内への取込み容積もその分小さ
くなり、吸込効率も向上し得ない。

【０００５】一方、吐出側においても、スクロール中心
部に旋回スクロールを公転させる為の主軸（クランクシ
ャフト）を挿設する軸受け部を設ける必要が有るため
に、インボリュート曲線の途中位置である軸受け部外周
側にラップ終端と吐出口を設けねばならず、而もこの状
態で夫々のラップ始端を１８０゜位相をずらして配置す
ることは密封空間（圧縮室）を形成可能なインボリュー
ト曲線がその分短くなってしまい、結果として最終圧縮
室の容積が大きい状態のまま吐出口に開放されてしまう
為に、圧縮比が小さくなる。而も最終圧縮室の容積が大
きいことはシール線が長くなるために、結果としてシー
ル性が低下し且つリークも生じ易くなるために、圧縮効
率の低下につながる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】かかる欠点を解消する
為に、いわゆる対面型スクロール流体機械においては旋
回スクロールの主軸をラップ背面側に設け、これにより
固定スクロール中心部に吐出口が設けられるように構成
しているが、ツイン式のスクロール流体機械においては
後記実施例に示すごとく、一対の固定スクロールに挟ま
れるごとく旋回スクロールが配置されている為に、主軸
を固定スクロール中心部を貫装させて配設しなければな
らず、この為前記構成を採る流体機械においては前記イ
ンボリュート曲線の途中位置である軸受け部外周側にラ
ップ終端と吐出口を設けねばならないという欠点がどう
しても顕在してしまう。

【０００７】さてこれらの流体機械の内、特に圧縮機に
おいては、クリーンな圧縮気体を得るために、相手側ス
クロール鏡面と対面するラップ端面に溝部を凹設し、該
溝部に自己潤滑性封止部材（以下チップシールという）
を嵌入させ、前記ラップ端面と相手側スクロールとを直
接摺接させることなく、前記チップシールを介して摺接
させることにより、油シールを用いることなく無給油状
態でシール可能に構成した無給油圧縮機が提案されてい
る。（ドイツ特許ＤＥ３５３８５２２他）。

【０００８】しかしながら、特にツイン式のスクロール
流体機械においてはスクロール中心部に回転軸その他を
挿設する軸受部が位置するために、その軸受部外周側の
螺旋曲線の途中位置にラップ終端と吐出口を設けねばな
らず、しかもこの状態で、両スクロールのラップ同士は
いずれも同一巻数で且つ互に１８０°位相をずらして嵌
合している。この為その吐出側において最終圧縮室の容
積が大きい状態のまま吐出口に開放されてしまうため
に、圧縮比が小さくなる。しかも最終圧縮室の容積が大
きいことはシール線が長くなるために、結果としてシー
ル性が低下し、且つ逆流も生じやすくなるために、圧縮
効率の低下につながる。

【０００９】又、前記チップシールを用いたスクロール
流体機械においては前記ドイツ特許及びＥＰＣ特許０２
９８３１５に示すようにチップシール背面側の溝部奥内
に弾性力をもたせたバックアップ材を配し、該バックア
ップ材を介してフローテイング効果を高めてシール効果
を増すように構成している。しかしチップシール溝の深
さは加工工具による深さの限定及び溝を深く切削するこ
とによる切削工数の増大をきたすために、あまり深くす
るのは困難である。又、あまり深い溝にすると、前記ラ
ップの公転の際にスクロール鏡面との摺擦によりチップ
幅方向に力が加わるために倒れ等が生じ強度の面で好ま
しくない。又、この問題を解決するために、ラップの幅
を増すようにすると、チップの幅は圧縮効率に何等寄与
しないために、デッドスペースの増大につながり、圧縮
効率及び空気量のいずれも低下するという問題が生じ
る。

【００１０】そこでチップシールの溝を深くしない状態
でチップシール背面側の溝部奥内にバックアップ材を配
し、該溝部よりチップシール上部が突出する構成となっ
ているが、このような構成を取ると、チップシールの溝
内の入り込み量が少なくなり、而もチップシールがバッ
クアップ材の弱いバネ定数による付勢力を受けるため
に、前記チップシールを組み付ける場合、非常に慎重に
行なわないとインボリュート状に取付けたチップシール
がシール溝より部分的に外れ、組み立てが出来ないとい
う問題が生じる。

【００１１】本発明は、特にツインタイプのスクロール
圧縮機における前記した各種欠点を解消し、容易に実用
化を可能にした点にある。本発明の他の目的とする所
は、装置小型化を達成しつつ吸込／吐出効率の向上と高
圧縮化を達成し得るスクロール式流体機械を提供するこ
とにある。本発明の他の目的とする所は、ラップ同士の
シール性の向上と圧縮若しくは膨張効率の向上を図るス
クロール式流体機械を提供することにある。

【００１２】本発明の他の目的は、ツイン式のスクロー
ル流体機械において、各スクロールの組み立て精度や加
工精度をそれほど高精度にする必要がなく若しくはこれ
らの機械誤差を有している場合においてもその誤差を吸
収して前記ラップ端面と相手方鏡面間のシール性能を維
持し所望の圧縮若しくは膨張効率を得ることの出来るス
クロール流体機械を提供することにある。本発明の他の
目的は、チップシール背面側の溝部奥内に弾性力をもた
せたバックアップ材を配したスクロール式流体機械にお
いて、前記した組み立て上の問題を容易に解決し得るス
クロール流体機械を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成し得る発
明の構成を請求項に従って順を追って説明する。本発明
は、軸方向両面に夫々一条のラップを形成した一つの旋
回スクロールと、前記旋回スクロールのラップに嵌合す
る一つのラップを有する一対の固定スクロールから構成
すると共に、相手側スクロールの摺動面と対峙する螺旋
状のラップ端面に断面矩形状に凹設したシール溝にチッ
プシールを嵌装させ、該チップシールを介して前記摺動
面とラップ間に形成される囲繞空間の封止を図る無給油
式スクロール流体機械において、前記旋回スクロールを
公転させる為の主軸を嵌装する前記固定スクロールの中
心軸孔と、前記主軸の中央クランク部を嵌装する前記旋
回スクロールの中央クランク軸孔をそれぞれ有し、前記
中心軸孔若しくは中央クランク軸孔を囲繞するランド部
に吐出口を形成すると共に、該吐出口と、ランド部外周
側に位置するインボリュート状溝域（ラップとランド部
外周間に挟まれるインボリュート状の溝域）内周端間を
貫通孔を介して連通させるとともに、前記貫通孔を穿孔
したランド部上面側にラップ内周端より延設するシール
溝を凹設し、該シール溝に嵌挿したチップシールを介し
て吐出口とインボリュート状溝域内周端間を封止可能に
構成し、更に前記旋回スクロールラップ及び固定スクロ
ールラップのいずれも７２０°以上のラップ巻数（二
巻）を有していることを特徴とするものである。

【００１４】即ち、本発明を圧縮機に適用する場合にお
いては、一のスクロールのラップ内周端と吐出口を直接
対面させることなく、前記スクロール溝内周端奥側に位
置する中心軸孔若しくは中央クランク軸孔のランド部に
導通路を介して吐出口を形成することにより、最終圧縮
室の容積が最も小さくなった位置で吐出させることが出
来、圧縮効率が向上する。又前記したように、最終圧縮
室の容積が小さくなることはシール線も短くなり、結果
としてシール性の向上と逆流防止につながり、圧縮効率
が一層向上することになる。

【００１５】この場合インボリュート状溝域内周端と吐
出口間が、ランド部を介して連通状態にあるときは前記
のように吐出口をランド側に設けても両者間で気密漏れ
が生じ前記した目的を充分達成し得ない。そこで本発明
は、該吐出口とインボリュート状溝域間を貫通孔を介し
て連通させるとともに、前記貫通孔を穿孔したランド部
上面側にラップ内周端より延設するシール溝を凹設し、
該シール溝に嵌挿したチップシールを介して吐出口とイ
ンボリュート状溝域内周端間を封止させている。かかる
技術手段によれば、インボリュート状溝域内周端より高
圧に圧縮された気体が前記ランド部上面に沿って吐出口
に至る漏洩を阻止しすることができ、その分吐出効率の
向上と圧縮比を高くすることができる。

【００１６】この場合、前記シール溝をランド部に設け
た前記中心軸孔若しくは中央クランク軸孔の全周に亙っ
て囲繞可能に延設し、該シール溝に嵌挿したチップシー
ルを介して前記中心軸孔若しくは中央クランク軸孔と、
吐出口及びインボリュート状溝域内周端間を封止可能に
構成すれば、該中心軸孔若しくは中央クランク軸孔に嵌
合される軸受にシール手段を設けたものを使用するとし
ても、該軸孔に沿って高圧圧縮気体が漏洩することを阻
止でき、更に前記効果を増進させることができる。この
場合、前記貫通孔をインボリュート状溝域の中心インボ
リュート線より内側に寄せた位置（ランド部外周側）で
開口させることにより最も圧縮された位置で吐出口及び
インボリュート状溝域が導通させることが出来、好まし
い。尚、前記貫通孔はあくまでもシール溝と導通させる
ことなくその下方に位置しなければならないことは当然
である。

【００１７】そして更に本発明に使用するチップシール
材は、その背面側にバックアップ材を介在させることな
く、複数の異種帯状部材で上下に一体化させて形成し、
シール溝奥側に位置する部材を弾性力を持たせた部材
で、その上方側に位置する部材を自己潤滑性部材で形成
するのがよい。これによりチップシール溝を深い溝にし
なくても前記チップシールの組み付け作業が容易になる
と共に、バックアップ部材とチップシールが一体である
ために、チップ溝幅を狭幅にしても圧縮中にチップシー
ルが外れる恐れを解消でき、又圧縮効率に何等寄与しな
いチップ幅を狭幅に出来ることは、デッドスペースの低
下につながり、圧縮効率及び空気量が一層向上する。

【００１８】又、更に好ましい実施例によれば、図５に
示すように一方吐出側においても、固定スクロール２側
のラップ内周端１０ａを、旋回スクロール１側のラップ
内周端１５ａに比較して略半巻分、内周端側に向け延設
させることにより、前記旋回スクロール１の旋回運動時
に所定位相位置で両ラップの内周端１０ａ、１５ａ同士
がほぼ一致可能に構成することにより、最終圧縮室の容
積を最も小さくすることができ、その分吐出効率の向上
と圧縮比を高くすることが出来る。この場合、前記イン
ボリュート状溝域内周端２１ａを半円形状に形成し、前
記旋回スクロール１側のラップ内周端１５ａがほぼ前記
インボリュート溝内周端２１ａ壁面に沿って摺動可能に
構成することにより、前記効果と共に旋回スクロール１
側のラップ内周端１５ａ側におけるシール性が向上す
る。この場合、前記周壁面の半円形状は、その半径Χを
旋回スクロール１の中心クランク軸孔１ａ中心と固定ス
クロール２の中心軸孔２ａ中心間の偏心量、言い換えれ
ば旋回半径χとほぼ同一に設定するのがよい。

【００１９】又前記チップシールは弾性部材と自己潤滑
性部材間を、接着剤、粘着剤、吸着若しくは化学的結合
で一体化させて構成することも出来、又前記弾性部材上
に自己潤滑性材料からなる粘性部材を厚塗りした後、固
化させて前記両者間を一体化させて形成することも出来
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載
されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置
などは特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲
をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎ
ない。

【００２１】図１乃至図３は本発明の実施例に係る無給
油タイプのスクロール圧縮機で、主軸５の中央クランク
部５ａに支承される中央クランク軸孔１ａを有し、軸方
向両面に夫々旋回ラップ１５Ａ、１５Ｂを形成した一の
旋回スクロール１と、前記各ラップ１５Ａ、１５Ｂに嵌
合する固定ラップ１０を形成した一対の固定スクロール
２Ａ，２Ｂと、前記一の固定スクロール２Ａと旋回スク
ロール１間を連結するために、前記ラップ形成空間の外
周側２４に、夫々１２０°ずつ周方向に位置をずらして
設けた自転規制用の３個の従動クランク軸６０とから構
成されている。

【００２２】固定スクロール２Ａ、２Ｂは円蓋状をな
し、ケーシングとして機能するその周壁２４をシール部
材２９を介して当接させてその内部に密閉空間を形成す
るとともに、その中心軸孔１ａに図１及び図２に示すよ
うに、軸受け２５を介して主軸５を貫装させることによ
り、該主軸５が２点支持にて一対の固定スクロール２
Ａ，２Ｂに支持された状態で、旋回スクロール１を公転
可能に軸支する。そして前記軸受け２５の周囲には螺旋
状の固定ラップ１５Ａ、１５Ｂが互いに対面させて対称
位置に配置されるとともに、一の固定スクロール２Ａの
中心域側と外周縁に夫々吐出口７Ａと吸込口８を形成す
る。

【００２３】又旋回スクロール１と他の固定スクロール
２Ｂの夫々に前記吐出口７Ａに圧縮気体を導く為の吐出
通路７Ｂ、７Ｃを形成している。そして、旋回スクロー
ル１は前記したように軸方向両面に夫々旋回ラップ１５
Ａ、１５Ｂを形成し、前記固定ラップ１０と互いに嵌合
可能に構成すると共に、その周縁側の周壁２４に三個の
従動クランク軸６０の一側支軸６０ａを軸支する。

【００２４】即ち前記従動クランク軸６０は公知の様
に、主軸５を中心として夫々１２０゜ずつ偏位させた位
置に（３個所）を軸支されており、該クランク軸６０の
一側支軸６０ａを旋回スクロール１に、他側支軸６０ｂ
を固定スクロール２Ａに夫々軸受け６３、６４を介して
軸支させる。この結果前記主軸５を駆動回転させると、
該駆動回転に追従して従動クランク軸６０が、前記主軸
５の偏心量χに対応して偏心回転し、これにより、旋回
スクロール１の自転を阻止されながら一定の半径Χで固
定スクロール２Ａ、２Ｂのラップ中心の周りを公転運動
し、前記旋回スクロール１の自転規制を行なう。

【００２５】又、前記従動クランク軸６０は一側の固定
スクロール２Ａのみに軸支される片側支持にて構成し、
これにより、前記旋回スクロール１の倒れや軸振れを吸
収することが出来、軸動力の無用の増加を防ぐことが出
来る。即ち従動クランク軸６０を旋回スクロール１を挟
んで、両固定スクロール２Ａ、２Ｂに二点支持する構成
を取ると、軸方向の移動は許容出来るが、旋回スクロー
ル１の倒れや軸振れが生じた場合、これを許容できず剛
性的に支持してしまうために、軸動力の増大につながる
という問題が生じ、好ましくない。

【００２６】次に前記各軸受け部の構成について図２に
基づいて説明するに、主軸５の中央クランク部５ａと旋
回スクロール１の中央クランク軸孔１ａ間に嵌合される
軸受け６５は、多数本のニードルベアリング６５ａ₁が
ハウジング６５ａ₂に支承された公知の針状ころ軸受け
６５ａとその両端側に配した一対のオイルシール６５ｂ
からなり、該オイルシール６５ｂに挟まれる空間内にグ
リースを充填している。又、従動クランク軸６０の一の
支軸６０ａと旋回スクロール１間の軸受け６３も前記ハ
ウジング付き針状ころ軸受け６３ａと一のオイルシール
６３ｂからなり、該オイルシール６５ｂに挟まれる空間
内にグリースを充填している。

【００２７】一方、固定スクロール２側の主軸５に嵌合
される軸受け６６は、外側よりシール付きアンギュラベ
アリング６６ｂ、ハウジング付き針状ころ軸受け６６ａ
と一のオイルシール６６ｃからなり、その密閉空間内に
グリースを充填している。又従動クランク軸６０の他の
支軸６０ｂが嵌合される軸受け６４は、一対のシール付
きアンギュラベアリング６４ａ、６４ｂからなり、その
密閉空間内にグリースを充填している。

【００２８】かかる構成によれば、主軸５の中央クラン
ク部５ａと旋回スクロール１の中央クランク軸孔１ａ
間、及び従動クランク軸６０の一の支軸６０ａと旋回ス
クロール１間は、多数本のニードルベアリング６５ａ₁
がハウジング６５ａ₂に支承されたハウジング付き針状
ころ軸受け６３ａ、６５ａを介して支承することにより
（ニードルベアリング６５ａ₁自体がハウジング６５ａ₂
に対し軸方向に僅かにクリアランスをもって形成されて
いるために）、該旋回スクロール１を、軸方向に僅かに
移動自在に構成する。

【００２９】また、図１に示すように、旋回スクロール
１の摺動面１１ａと対峙する固定ラップ１０のラップ端
面１０１に、また固定スクロール２（２Ａ・２Ｂ）の摺
動面２１ａと対峙する摺動ラップ１５（１５Ａ・１５
Ｂ）の端面１５１に、その長手方向中心線に沿って螺旋
方向に、断面矩形状のシール溝９０を凹設し、該シール
溝９０に弾性力を有する帯状の自己潤滑性樹脂からなる
チップシール９を嵌合し、旋回スクロール１の摺動面１
１ａ、また固定スクロール２（２Ａ・２Ｂ）の摺動面２
１ａ間に弾性的に保持させる。

【００３０】尚、図３に示すように、前記夫々のラップ
高さＨは、相手側スクロールとの間の鏡面間距離Ｌより
僅かに小に、且つ旋回スクロール１の表裏両面間距離Ｒ
₁及び主軸の中央クランク部５ａの肉厚Ｒ₂（図２参照）
も固定スクロールのラップ端面間距離Ｍより僅かに小に
設定すること、言い換えれば旋回スクロールの表裏両面
と固定スクロールのラップ端面間及び旋回スクロールの
表裏両側に位置するラップ端面と固定スクロールの鏡面
間がいずれも僅かなクリアランスをもって対峙させ、そ
の間に弾性的なチップシールを介在させたことが前記旋
回スクロール１の軸方向の僅かな移動保証と弾性的保持
を可能にするものである。

【００３１】又、本実施例に用いるチップシール９は、
前記従来技術の様にバックアップ材と独立して設けるの
ではなく、該バックアップ材９１と自己潤滑性のシール
材９２を一体化させ、チップシール９自体に弾性力を付
勢させている。そして前記バックアップ材９１は、バネ
定数が小さく相手側のスクロール鏡面（摺擦面）に向っ
てシール材９２を押圧するように接触させた場合も僅か
に復元性があり、前記シール材９２より軟質な材質、例
えば４フッ化エチレン樹脂からなる多孔質材料から作ら
れる。

【００３２】又、自己潤滑性シール材９２は一般に含銅
樹脂（商品名：サンフロン、三菱電線株式会社製）若し
くはフッ素系樹脂を用いて形成しているが、これのみに
限定されない。そして前記バックアップ材９１とシール
材９２はいずれも帯状に形成され、その高さをシール溝
９０より低く、且つ両者を一体化した場合に、シール部
材上部がシール溝９０より突出するように設定する。

【００３３】そして図４（ａ）に示すように、バックア
ップ材９１上面とシール材９２下面を粘着剤又は接着剤
９３で一体的に形成されるが、これのみに限定されるこ
となく、同図（ｂ）（ｃ）に示すように前記バックアッ
プ材９１上面に溶融化させたシール材９２をスプレー装
置９５若しくはフローコータ装置９６を用いて厚塗り塗
布し、その後固化させる様に形成してもよく、又、
（ｄ）に示すように前記バックアップ材９１上面とシー
ル材９２下面を蒸着により若しくは化学的結合により一
体的に形成してもよい。

【００３４】かかる実施例によれば組み立て若しくは加
工誤差に起因して前記旋回スクロール１にスラスト力の
不均一化や平行度狂いが生じていても、前記チップシー
ル９の弾性力とこれより軟質なバックアップ材９１の追
従性により自動的に位置修正され、スラスト力の解消や
平行度調整が可能であると共に、バックアップ材９１と
シール材９２が一体化している為に、シール溝９０への
組み付け等が容易になる。

【００３５】次に前記実施例に用いるラップ形状につい
て図５乃至図７に基づいて説明する。例えば図５（ａ）
及び（ｂ）において、１０は固定スクロール２側に形成
されたラップで、中心部に設けた主軸５を貫装する中心
軸孔２ａのランド部４外周壁４ａよりインボリュート状
に略７．５π（３．７５巻数）の巻数で形成すると共
に、前記ランド部外周壁４ａに形成されるラップ始端１
０ａと２周目のラップ１０ｃに挟まれるインボリュート
溝始端２１ａ側の周壁を半円形状に形成する。この場
合、前記周壁面の形状は、その半径Ｘを旋回スクロール
１の中央クランク軸孔軸１ａ中心と固定スクロール２の
中心軸孔２ａ中心間の偏心量、言い換えればスクロール
旋回半径χとほぼ同一に設定する。

【００３６】一方、旋回スクロール１側のラップ１５は
前記固定スクロール２側のラップ１０に対し、内周端側
と外周端側を夫々１８０°ずつ短くした略５．５π
（２．７５巻数）の巻数のインボリュート状に延設し、
その始端１５ａを、該旋回スクロール１の旋回運動に対
応して前記ラップ始端１５ａがインボリュート溝始端２
１ａ周面に沿って摺接可能に前記インボリュート溝周面
に接触させると共に、そのラップ始端１５ａの先端部を
断面半円状に形成する。

【００３７】又固定スクロール２側に形成された固定ラ
ップ１０は、中心部に設けた主軸５を貫装する中心軸孔
２ａの岸部を形成すべくインボリュート状に形成した軸
受岸（ランド）部４より螺旋状に略５．５π（２．７５
巻数）の巻数で形成すると共に、前記ラップ内周端１０
ａと該ラップ内周端１０ａの外周側に位置するラップ１
０ｃとの間のスクロール溝２１内周端の内周壁面２１ａ
を半円形に形成する。この場合、スクロール溝内周壁面
２１ａの形状は、その半径を旋回スクロール１の中央ク
ランク軸孔１ａ中心と固定スクロール２の中心軸孔２ａ
中心間の偏心量χ、言換えれば旋回半径と略同一に設定
する。この結果、旋回スクロール１を前記固定スクロー
ル２の中心軸孔２ａを中心として旋回させた場合、前記
旋回スクロール１側のラップ内周端１５ａがスクロール
溝内周壁面２１ａに沿って摺接することになり、円滑な
摺接運動が可能となる。

【００３８】この場合、図５及び図７に示すように前記
スクロール溝内周壁面２１ａの奥側のランド部４に吐出
口７を穿孔すると共に、前記スクロール溝内周壁面２１
ａと吐出口７を貫通させる貫通孔３１をランド部４の外
周壁４ａの延長線方向に沿って形成している。かかる構
成によれば、旋回スクロール１のラップ内周端１５ａが
ランド部４の外周壁４ａに近接するまで、最終圧縮室３
０Ａを開放しないために、最終圧縮室３０Ａを容易に縮
小でき、一層圧縮効率が向上する。しかしながら、前記
スクロール溝内周壁面２１ａと吐出口７間に存在するラ
ンド部４上面側にはチップシール９が介在されていない
と、吐出口７内の高圧気体が、ランド部４上面に沿って
未だ十分圧縮されていない最終圧縮室３０Ａ側に逆流し
てしまう恐れがある。

【００３９】そこで、図６及び図７に示すごとく、固定
ラップの内周端１０ｃ近傍まで嵌入させていたチップシ
ール溝９０ｂを、更にランド部４の前記スクロール溝内
周壁面２１ａに沿って半円形状にチップシール溝を凹設
し、該シール溝にチップシール９と一体連続的にチップ
シール９ｂを嵌入させる。又前記ランド部４に設けた前
記中心軸孔２ａには軸受６５が介装されているが、該軸
孔２ａと吐出口７間に存在するランド部４上面側にもチ
ップシール９が介在されていないと、吐出口７内の高圧
気体が、ランド部４上面に沿って前記中心軸孔２ａや旋
回スクロール１側の中央クランク軸孔１ａに洩出してし
まう恐れがある。

【００４０】そこで、前記シール溝をランド部４に設け
た前記中央クランク軸孔全周に亙って囲繞可能に延設
し、該シール溝にチップシール９及びチップシール９ｂ
と一体連続的にチップシール９ｃを嵌入させる。この場
合、固定スクロール２や旋回スクロール１の軸受６５に
は、漏洩封止可能なシール手段を設けることが可能であ
るが、前記チップシール９ｃは、該シール手段の機能を
補足することになる。尚ランド部４の外周側はラップと
して機能しているために当然にシール溝にチップシール
９、９ｂと、９ｃと一体連続的にチップシール９ａが嵌
入されている。尚前記チップシール９、９ａ、９ｂ、９
ｃはいずれも一体的にプレス成形により形成するのがよ
い。

【００４１】この結果、吐出口７の周囲にはランド部上
面より直接中心軸孔２ａや中央クランク軸孔１ａ、更に
はインボリュート状溝域内周端間と対峙しているのでは
なく、チップシール９ａ、９ｂ、９ｃにより遮断されて
いる為に、容易に気密封止可能であり、一層の圧縮効率
を向上させることができた。なお、４ｂは隣り合う他の
スクロール側の吐出口７（７Ａ，７Ｂ，７Ｃ）と連通す
るためのシンクである。尚、前記技術は固定スクロール
２（２Ａ・２Ｂ）側の吐出口７（７Ａ・７Ｃ）の漏洩を
封止する技術について記述したが、旋回スクロール１側
の吐出口７Ｂについても、前記同様に応用することが可
能である。

【００４２】例えば前記主軸の５中央クランク部５ａを
嵌装する前記旋回スクロール１の中央クランク軸孔１ａ
を囲繞するランド部に吐出口７Ｂを形成すると共に、該
吐出口７Ｂと、ランド部外周側に位置するインボリュー
ト状溝域内周端間を貫通孔を介して連通させるととも
に、前記貫通孔を穿孔したランド部上面側にラップ内周
端より延設するシール溝を凹設し、該シール溝に嵌挿し
たチップシールを介して吐出口とインボリュート状溝域
内周端間を封止可能に構成し、固定スクロール側のラッ
プ内周端と前記吐出口７Ｂを直接対面させることなく、
前記スクロール溝内周端奥側に位置する中央クランク軸
孔のランド部に導通路を介して吐出口を形成することに
より、最終圧縮室の容積が最も小さくなった位置で吐出
させることが出来る。

【００４３】

【発明の効果】従って本発明によれば、スクロール溝２
１の内周壁面２１ａを半円形に形成し、その半径を旋回
スクロールの中央クランク軸孔１ａ中心と固定スクロー
ルの軸孔２ａ中心の偏心量χ、言換えれば旋回半径と略
同一に設定し、更に、旋回スクロール１側のラップ１５
を延設し、その内終端１５ａを前記スクロール溝内周壁
面２１ａに近接対峙もしくは旋回運動に対応して摺接可
能に構成し、更に、本実施例によれば、スクロール溝内
周壁面２１ａの奥側のランド部４に吐出口７を穿孔する
と共に、前記スクロール溝内周壁面２１ａと吐出口７を
連通させる貫通孔３１をランド部４の外周壁４ａに沿っ
て形成したために、ラップ内終端がランド部外周壁４ａ
に近接するまで、前記最終圧縮室３０Ａを開放しないた
めに、圧縮効率が向上させることができる。

【００４４】そして更に、本発明は、固定スクロール２
（２Ａ・２Ｂ）側の吐出口７（７Ａ・７Ｃ）を囲繞する
ようにチップシール９を配設したために、吐出口７より
の逆流を完全に阻止出来、更に圧縮効率が向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例に係るスクロール圧縮機の全
体断面図で、図中（ａ）及び（ｂ）はチップシールの拡
大断面図である。

【図２】 図１の中心軸部分の拡大断面図である。

【図３】 図１の偏心回転軸附近の拡大断面図である。

【図４】 （ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は本発明の用いら
れるチップシールの製図過程を示す作用図である。

【図５】 チップシールを省略した本発明の実施例にか
かるラップ形状とその配置状態を示す概略図で、（ａ）
は最終圧縮状態（ｂ）は圧縮途中の状態を示す。

【図６】 ラップ中心域の要部図面で固定スクロール側
のチップシールの形状を示す。

【図７】 図６のラップ中心域の要部断面図である。

【符号の説明】

１ 旋回スクロール ２（２Ａ ２Ｂ） 固定スクロール ４ａ 軸孔外壁 ７ 吐出口 ９、９ａ、９ｂ チップシール １０ 固定ラップ １１ａ 摺動面 １５（１５Ａ １５Ｂ） 旋回ラップ １５ａ 旋回ラップ内周端 ２１ 摺動面 ３０ 囲繞空間 ３１ 貫通孔 ９０ シール溝 １０１、１５１ ラップ端面

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸方向両面に夫々一条のラップを形成し
   た一つの旋回スクロールと、前記旋回スクロールのラッ
   プに嵌合する一つのラップを有する一対の固定スクロー
   ルから構成すると共に、相手側スクロールの摺動面と対
   峙する螺旋状のラップ端面に断面矩形状に凹設したシー
   ル溝にチップシールを嵌装させ、該チップシールを介し
   て前記摺動面とラップ間に形成される囲繞空間の封止を
   図る無給油式スクロール流体機械において、 前記旋回スクロールを公転させる為の主軸を嵌装する前
   記固定スクロールの中心軸孔と、前記主軸の中央クラン
   ク部を嵌装する前記旋回スクロールの中央クランク軸孔
   をそれぞれ有し、前記中心軸孔若しくは中央クランク軸
   孔を囲繞するランド部に吐出口を形成すると共に、該吐
   出口と、ランド部外周側に位置するインボリュート状溝
   域内周端間を貫通孔を介して連通させ、該貫通孔を穿孔
   したランド部上面側にラップ内周端より延設するシール
   溝を凹設し、該シール溝に嵌挿したチップシールを介し
   て吐出口とインボリュート状溝域内周端間を封止可能に
   構成し、更に前記旋回スクロールラップ及び固定スクロ
   ールラップのいずれも７２０°以上のラップ巻数（二
   巻）を有していることを特徴とするスクロール式流体機
   械。
2. 【請求項２】 前記シール溝をランド部に設けた前記中
   心軸孔若しくは中央クランク軸孔の全周に亙って囲繞可
   能に延設し、該シール溝に嵌挿したチップシールを介し
   て前記中心軸孔若しくは中央クランク軸孔と、吐出口及
   びインボリュート状溝域内周端間を封止可能に構成した
   ことを特徴とする請求項１記載のスクロール式流体機
   械。
3. 【請求項３】 前記一のスクロールラップ内周端を、そ
   の中心軸孔若しくは中央クランク軸孔を形成するランド
   部（ランド部）の外周線を利用して、他のスクロールラ
   ップ周線に比較して略半巻分内周端側に延在させ、前記
   旋回スクロールの旋回運動時に所定位相位置で両ラップ
   の周端同士がほぼ一致可能に構成したことを特徴とする
   請求項１記載のスクロール式流体機械。
4. 【請求項４】 前記貫通孔がインボリュート状溝域の中
   心インボリュート線より内側に寄せた位置で開口させた
   請求項１記載のスクロール式流体機械。
5. 【請求項５】 前記チップシール材を、複数の異種帯状
   部材で、シール溝奥側に位置する部材を弾性力を持たせ
   た部材で、その上方側に位置する部材を自己潤滑性部材
   で形成したことを特徴とする請求項１記載のスクロール
   式流体機械。