WO2018139501A1 - スクロール型圧縮機 - Google Patents

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WO2018139501A1
WO2018139501A1 PCT/JP2018/002176 JP2018002176W WO2018139501A1 WO 2018139501 A1 WO2018139501 A1 WO 2018139501A1 JP 2018002176 W JP2018002176 W JP 2018002176W WO 2018139501 A1 WO2018139501 A1 WO 2018139501A1
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scroll
drive
housing
seal
driven
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弘文 平田
隆英 伊藤
拓馬 山下
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三菱重工サーマルシステムズ株式会社
三菱重工業株式会社
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    • F04C29/04—Heating; Cooling; Heat insulation
    • F04C29/045—Heating; Cooling; Heat insulation of the electric motor in hermetic pumps

Definitions

  • the present invention relates to a scroll compressor suitable for use in, for example, a double-rotation scroll compressor.
  • a scroll compressor in which both a driving scroll member and a driven scroll member rotate is known (see Patent Document 1).
  • the scroll compressor described in the document is provided with a shaft seal (seal member) for sealing the outer periphery of a driven shaft (discharge cylinder) in which a discharge port for discharging gas is formed.
  • the outer peripheral surface on the shaft side closer to the rotation center shaft side is used as the seal contact portion, and the inner side of the stationary side that is the outer peripheral side
  • the peripheral surface is not a seal contact part. The reason is that the inner peripheral side closer to the rotation center axis can reduce the sliding speed of the seal contact portion, and the seal differential pressure is reduced on the inner peripheral side due to centrifugal force.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a scroll compressor that can seal between a rotating discharge cylinder and a housing at low cost.
  • a scroll compressor according to one aspect of the present invention includes a pair of scroll members having a compression chamber for compressing a working fluid, a housing that houses the pair of scroll members, and compressing the compressed working fluid.
  • a discharge cylinder that discharges from the chamber and rotates about the axis with respect to the housing, and a seal member that is fixed to the outer periphery of the discharge cylinder and seals in contact with the inner peripheral surface of the housing.
  • the seal member was fixed to the outer periphery of the discharge part, and sealed against the inner peripheral surface of the housing. Thereby, it is possible to avoid sliding contact with the outer peripheral surface of the discharge cylinder which becomes high temperature by the compressed working fluid which becomes high temperature, and an expensive material having high temperature resistance is used as the seal member. There is no need, and cost reduction can be realized. Further, since the housing is configured to easily dissipate heat to the outside, for example, by being exposed to the outside air, even if heat is generated due to sliding friction between the seal member and the housing, heat can be easily dissipated. it can.
  • the housing includes a wear-resistant portion on the inner peripheral surface that contacts the seal member.
  • the wear resistant portion By providing the wear resistant portion on the inner peripheral surface of the housing, wear due to the seal member can be reduced. Thereby, the fall of the sealing performance by abrasion can be suppressed.
  • the wear-resistant portion include surface hardening treatment such as nickel-phosphorus plating and DLC (Diamond like carbon), and iron-based cylindrical members provided on the outer peripheral surface of the discharge cylinder.
  • the housing includes a heat shield portion on the discharge side of the working fluid with respect to the seal member.
  • the heat shield By providing the heat shield on the discharge side of the housing, heat conduction from the working fluid that has been heated to high temperature by compression can be reduced. Thereby, the temperature of the contact portion between the seal member and the housing can be kept low.
  • a material having a lower thermal conductivity than metal is selected, and for example, a resin is used.
  • a cooling unit is provided on the outer peripheral side of the housing.
  • the temperature of the seal contact part can be kept lower.
  • forced cooling with a cooling medium is preferable.
  • a water jacket or the like in which cooling water flows is used.
  • the scroll compressor includes a drive shaft that is rotationally driven by a drive unit, and the pair of scroll members are connected to the drive shaft and perform a rotational motion; And a driven scroll member that performs rotational movement when power is transmitted from the driving scroll member.
  • FIG. 1 shows a double-rotating scroll compressor (scroll compressor) 1.
  • the double-rotating scroll compressor 1 can be used as a supercharger that compresses combustion air (fluid) supplied to an internal combustion engine such as a vehicle engine.
  • the double-rotating scroll compressor 1 includes a housing 3, a motor (drive unit) 5 housed on one end side of the housing 3, a drive-side scroll member 70 and a driven-side scroll member housed on the other end side of the housing 3. 90.
  • the housing 3 has a substantially cylindrical shape, and includes a motor accommodating portion (first housing) 3 a that accommodates the motor 5, and a scroll accommodating portion (second housing) 3 b that accommodates the scroll members 70 and 90. .
  • Cooling fins 3c for cooling the motor 5 are provided on the outer periphery of the motor housing 3a.
  • a discharge port 3d for discharging compressed air (working fluid) is formed at the end of the scroll accommodating portion 3b.
  • the housing 3 is provided with an air suction port for sucking air (working fluid).
  • the scroll accommodating portion 3 b of the housing 3 is divided by a dividing surface P located at a substantially central portion in the axial direction of the scroll members 70 and 90.
  • the housing 3 is provided with a flange portion (not shown) protruding outward at a predetermined position in the circumferential direction.
  • the split surface P is fastened by fixing to the flange portion through a bolt or the like as a fastening means.
  • the motor 5 is driven by power supplied from a power supply source (not shown).
  • the rotation control of the motor 5 is performed by a command from a control unit (not shown).
  • the stator 5 a of the motor 5 is fixed to the inner peripheral side of the housing 3.
  • the rotor 5b of the motor 5 rotates around the drive side rotation axis CL1.
  • a drive shaft 6 extending on the drive side rotation axis CL1 is connected to the rotor 5b.
  • the drive shaft 6 is connected to the first drive side shaft portion 7 c of the drive side scroll member 70.
  • the drive-side scroll member 70 includes a first drive-side scroll portion 71 on the motor 5 side and a second drive-side scroll portion 72 on the discharge port 3d side.
  • the first drive side scroll portion 71 includes a first drive side end plate 71a and a first drive side wall 71b.
  • the first drive side end plate 71a is connected to a first drive side shaft portion 7c connected to the drive shaft 6, and extends in a direction orthogonal to the drive side rotation axis CL1.
  • the first drive side shaft portion 7c is provided to be rotatable with respect to the housing 3 via a first drive side bearing 11 which is a ball bearing.
  • the first drive side end plate 71a has a substantially disc shape when viewed in plan. On the first drive side end plate 71a, a spiral first drive side wall 71b is provided. The first drive side walls 71b are arranged at equal intervals around the drive side rotation axis CL1.
  • the second drive side scroll part 72 includes a second drive side end plate 72a and a second drive side wall 72b.
  • the second drive side wall 72b has a spiral shape, similar to the first drive side wall 71b described above.
  • a cylindrical second drive side shaft portion (discharge cylinder) 72c extending in the direction of the drive side rotation axis CL1 is connected to the second drive side end plate 72a.
  • the second drive side shaft portion 72c is provided so as to be rotatable with respect to the housing 3 via the second drive side bearing 14 which is a ball bearing.
  • a discharge port 72d is formed in the second drive side end plate 72a along the drive side rotation axis CL1.
  • two seal members 16 are provided on the distal end side (left side in FIG. 1) of the second drive side shaft portion 72c with respect to the second drive side bearing 14. ing.
  • the two seal members 16 and the second drive side bearing 14 are disposed with a predetermined interval in the direction of the drive side rotation axis CL1.
  • a lubricant for example, a grease which is a semi-solid lubricant is enclosed.
  • the number of seal members 16 may be one. In this case, the lubricant is sealed between the seal member 16 and the second drive side bearing 14.
  • the first drive side scroll part 71 and the second drive side scroll part 72 are fixed in a state where the tips (free ends) of the wall bodies 71b and 72b face each other.
  • the first drive-side scroll portion 71 and the second drive-side scroll portion 72 are fixed by bolts (wall body fixing) fastened to flange portions 73 provided at a plurality of locations in the circumferential direction so as to protrude outward in the radial direction. Part) 31.
  • the driven scroll member 90 includes a first driven scroll part 91 and a second driven scroll part 92.
  • the driven side end plates 91a and 92a are located at substantially the center in the axial direction (horizontal direction in the drawing) of the driven side scroll member 90.
  • Both driven side end plates 91a and 92a are fixed in a state in which the respective back surfaces (other side surfaces) are overlapped and in contact with each other.
  • this fixing is performed by a bolt, a pin, or the like.
  • a through hole 90h is formed in the center of each driven side end plate 91a, 92a so that the compressed air flows to the discharge port 72d.
  • a first driven side wall body 91b is provided on one side surface of the first driven side end plate 91a, and a second driven side wall body 92b is provided on one side surface of the second driven side end plate 92a.
  • the first driven side wall body 91b installed on the motor 5 side from the first driven side end plate 91a is meshed with the first driving side wall body 71b of the first driving side scroll portion 71 and discharged from the second driven side end plate 92a.
  • the second driven side wall 92b installed on the outlet 3d side is engaged with the second driving side wall 72b of the second driving side scroll portion 72.
  • Support members 33 and 35 which will be described later, are fixed on the outer periphery of the first driven side wall 91b.
  • the second driven side wall 92b has the same configuration.
  • a first support member 33 and a second support member 35 are provided at both ends in the axial direction (horizontal direction in the drawing) of the driven scroll member 90.
  • the first support member 33 is disposed on the motor 5 side, and the second support member 35 is disposed on the discharge port 3d side.
  • the first support member 33 is fixed to the tip (free end) of the first driven side wall 91b, and the second support member 35 is fixed to the tip (free end) of the second driven side wall 92b.
  • a shaft portion 33 a is provided on the center shaft side of the first support member 33, and the shaft portion 33 a is fixed to the housing 3 via a first support member bearing 37.
  • a shaft portion 35 a is provided on the center shaft side of the second support member 35, and the shaft portion 35 a is fixed to the housing 3 via a second support member bearing 38. Accordingly, the driven scroll member 90 rotates about the second central axis CL2 via the support members 33 and 35.
  • a pin ring mechanism (synchronous drive mechanism) 15 is provided between the first support member 33 and the first drive side end plate 71a. That is, the first drive side end plate 71 a is provided with a circular hole, and the first support member 33 is provided with the pin member 15 b. A driving force is transmitted from the driving side scroll member 70 to the driven side scroll member 90 by the pin ring mechanism 15, and both scroll members 70, 90 are rotated in the same direction at the same angular velocity.
  • the scroll accommodating portion 3b has a second drive side shaft portion accommodating portion (housing) 3b1 for accommodating the second drive side shaft portion 72c and the seal member 16.
  • Each seal member 16 is an oil seal. As shown in FIG. 2, the positions of the two seal members 16 in the axial direction are regulated by the stopper ring 19 fitted into the outer peripheral surface of the second drive side shaft portion 72 c. Each seal member 16 is fixed to the outer peripheral surface of the second drive side shaft portion 72c. Therefore, each seal member 16 rotates together with the second drive side shaft portion 72c.
  • Each seal member 16 includes a resin seal lip 16a.
  • the seal lip portion 16a includes a lip tip portion 16a1 that protrudes toward the outer peripheral side and contacts the inner peripheral surface of the second drive side accommodating portion 3b1.
  • An annular spring 16a2 is provided on the back side (inner peripheral side) of the seal lip portion 16a. By the elastic force of the spring 16a2, the lip tip portion 16a1 is pressed over the entire circumference of the inner peripheral surface of the second drive side accommodating portion 3b1.
  • the double-rotating scroll compressor 1 having the above-described configuration operates as follows.
  • the drive shaft 6 is rotated around the drive-side rotation axis CL1 by the motor 5
  • the first drive-side shaft portion 7c connected to the drive shaft 6 also rotates, thereby causing the drive-side scroll member 70 to move to the drive-side rotation axis CL1.
  • the driving scroll member 70 rotates, the driving force is transmitted from the support members 33 and 35 to the driven scroll member 90 via the pin ring mechanism 15, and the driven scroll member 90 rotates about the driven rotation axis CL2. To do.
  • both scroll members 70 and 90 rotate in the same direction at the same angular velocity.
  • the air sucked from the suction port of the housing 3 is sucked from the outer peripheral sides of the scroll members 70 and 90 and is formed by the scroll members 70 and 90.
  • the compression chamber formed by the first drive side wall 71b and the first driven side wall 91b and the compression chamber formed by the second drive side wall 72b and the second driven side wall 92b are separately compressed. The Each compression chamber decreases in volume as it moves toward the center, and air is compressed accordingly.
  • the air compressed by the first drive side wall 71b and the first driven side wall 91b passes through the through holes 90h formed in the driven side end plates 91a and 92a, and the second drive side wall 72b and the second driven side wall.
  • the air compressed by 92b merges, and the merged air passes through the discharge port 72d and is discharged from the discharge port 3d of the housing 3 to the outside.
  • the discharged compressed air is guided to an internal combustion engine (not shown) and used as combustion air.
  • the lip tip portion 16a1 which is the tip of the seal lip portion 16a of each seal member 16, rotates together with the second drive side shaft portion 72c, and the spring 16a2 provided on the seal lip portion 16a causes the second drive side accommodation portion 3b1. Pressed against the inner surface.
  • the high-pressure space HP occupied by the compressed air before being discharged from the discharge port 3d to the outside, and the outer peripheral side of the scroll members 70 and 90 are sucked from the suction port of the housing 3
  • the low pressure space LP occupied by the sucked intake air is sealed by the two seal members 16.
  • the seal member 16 is fixed to the outer periphery of the second drive side shaft portion 72c, and is in contact with the inner peripheral surface of the second drive side accommodating portion 3b1 for sealing. Thereby, it is possible to avoid sliding contact with the outer peripheral surface of the second drive side shaft portion 72c which is heated by the compressed air and becomes high temperature, and the seal member 16 has high temperature resistance. Therefore, it is not necessary to use an expensive material having a low cost, and the cost can be reduced. Further, since the housing 3 including the second drive side accommodation portion 3b1 is configured to easily dissipate heat to the outside, for example, exposed to the outside air, the space between the seal member 16 and the second drive side accommodation portion 3b1. Even if heat is generated due to sliding friction, heat can be easily dissipated. In particular, when the housing 3 is made of a metal such as an aluminum alloy or iron, the thermal contact is good, so that the seal contact portion can be maintained at a low temperature.
  • This embodiment can also be modified as follows.
  • [Modification 1] As shown in FIG. 3, a cylindrical member made of an iron-based material having higher wear resistance than an aluminum alloy over a region where the lip tip portion 16 a 1 is in contact with the inner peripheral surface of the second drive side housing portion 3 b 1. It is good also as providing the abrasion-resistant part) 3b2.
  • the cylindrical member 3b2 is press-fitted and fixed from the distal end side (left side in the figure) of the second drive side accommodation portion 3b1. By providing the cylindrical member 3b2 in this manner, wear due to the seal member 16 can be reduced, and deterioration of the sealing performance due to wear can be suppressed.
  • a surface hardening treatment part may be provided as the wear resistant part.
  • the surface hardened portion include a layer formed by nickel-phosphorus plating or DLC (Diamond like carbon). That is, nickel-phosphorous plating or DLC treatment is performed on a predetermined region on the inner peripheral surface of the second drive side accommodation portion 3b1 made of aluminum alloy.
  • a heat shield 3b3 may be provided on the distal end side (left side in FIG. 4) of the second drive side accommodating portion 3b1 on the compressed air discharge side.
  • a material having a thermal conductivity smaller than that of metal is selected, and for example, a resin is used. Thereby, heat conduction from the air heated to high temperature by compression can be reduced, and the temperature of the seal contact portion can be kept low.
  • a cooling unit 20 may be provided on the outer peripheral side of the second drive side accommodation unit 3 b 1.
  • the cooling unit 20 forced cooling with a cooling medium is preferable, and for example, a water jacket in which cooling water flows is used.
  • the double-rotating scroll type compressor is used as the supercharger.
  • the present invention is not limited to this, and can be widely used as long as it compresses fluid.
  • it can also be used as a refrigerant compressor used in an air conditioning machine.
  • the scroll compressor 1 of the present invention can be applied to an air control device that uses the force of air as a brake system for a railway vehicle.
  • Double-rotation scroll compressor (scroll compressor) 3 Housing 3a Motor housing portion 3b Scroll housing portion 3b1 Second drive side shaft portion housing portion (housing) 3b2 Cylindrical member (wear resistant part) 3b3 Heat shield 3c Cooling fin 3d Discharge port 5 Motor (drive unit) 5a Stator 5b Rotor 6 Drive shaft 7c First drive side shaft portion 11 First drive side bearing 14 Second drive side bearing 15 Pin ring mechanism (synchronous drive mechanism) 15b Pin member 16 Seal member (oil seal) 16a Seal lip portion 16a1 Lip tip portion 16a2 Spring 31 Bolt (wall body fixing portion) 33 first support member 33a shaft portion 35 second support member 35a shaft portion 37 first support member bearing 38 second support member bearing 70 driving side scroll member 71 first driving side scroll portion 71a first driving side end plate 71b First driving side wall 72 Second driving side scroll portion 72a Second driving side end plate 72b Second driving side wall 72c Second driving side shaft (discharge cylinder) 72d discharge port 73 flange part 90 driven side scroll member 90h through hole 91 first

Abstract

作動流体を圧縮する圧縮室を有するスクロール部材と、スクロール部材を収容するハウジングと、圧縮された作動流体を圧縮室から吐出するとともにハウジングの第２駆動側収容部（３ｂ１）に対して軸線回りに回転する第２駆動側軸部（７２ｃ）と、第２駆動側軸部（７２ｃ）の外周に固定され、第２駆動側収容部（３ｂ１）の内周面に対して接触してシールするシール部材（１６）とを備えている。第２駆動側収容部（３ｂ１）は、シール部材（１６）に接触する内周面に、耐摩耗部を備えている。

Description

スクロール型圧縮機
　本発明は、例えば両回転スクロール型圧縮機に用いられて好適なスクロール型圧縮機に関するものである。
　従来から、駆動側スクロール部材と従動側スクロール部材の両方が回転するスクロール型圧縮機が知られている（特許文献１参照）。同文献に記載されたスクロール型圧縮機には、ガスを吐出する吐出口が形成された従動軸（吐出筒）の外周をシールするための軸封体（シール部材）が設けられている。
特開昭６２－２０６２８２号公報
　一般に、回転する軸側とその外周側の静止側との間でシールを行う場合には、より回転中心軸側に近い軸側の外周面をシール接触部とし、外周側となる静止側の内周面をシール接触部とはしない。その理由は、回転中心軸に近い内周側の方がシール接触部の摺動速度を低減させることができ、また、遠心力により内周側はシール差圧が小さくなるからである。
　しかし、本発明者等が鋭意検討したところ、特許文献１のように吐出筒が回転するとともに圧縮後の作動流体が流通する構造となるため、以下のような問題があることを見出した。すなわち、吐出筒の外周面をシールする構造では、シール接触部で摺動摩擦によって摩擦熱が発生するだけでなく、吐出筒を流れる流体が圧縮熱により高温となるため吐出筒も加熱されて高温となる。また、シール部材は、一般にゴムや樹脂等の化成材料で構成されているため熱伝導性が悪く、放熱量が少ない。以上の理由により、シール接触部は高温となるため、シール部材として耐熱温度が高く、高温下での硬度が維持でき、耐摩耗に優れた特殊な化成材料が必要となり、コストが増加するという問題がある。
　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、回転する吐出筒とハウジングとの間を安価にシールすることができるスクロール型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型圧縮機は以下の手段を採用する。
　すなわち、本発明の一態様にかかるスクロール型圧縮機は、作動流体を圧縮する圧縮室を有する一対のスクロール部材と、前記一対のスクロール部材を収容するハウジングと、圧縮された前記作動流体を前記圧縮室から吐出するとともに前記ハウジングに対して軸線回りに回転する吐出筒と、前記吐出筒の外周に固定され、前記ハウジングの内周面に対して接触してシールするシール部材とを備えている。
　シール部材を吐出部の外周に固定し、ハウジングの内周面に対して接触してシールするようにした。これにより、圧縮されて高温となった作動流体によって高温となる吐出筒の外周面に対して摺動接触することを回避することができ、シール部材として耐高温性を有する高価な材料を使用する必要がなく、コストダウンを実現することができる。
　また、ハウジングは例えば外気に曝されるなど、外部に対して放熱しやすい構成とされているため、シール部材とハウジングとの間で摺動摩擦による発熱が発生したとしても、容易に放熱することができる。
　さらに、本発明の一態様に係るスクロール型圧縮機では、前記ハウジングは、前記シール部材に接触する前記内周面に、耐摩耗部を備えている。
　耐摩耗部をハウジング内周面に設けることで、シール部材による摩耗を減少させることができる。これにより、摩耗によるシール性の低下を抑制することができる。
　耐摩耗部としては、ニッケル－リンめっきやＤＬＣ（Diamond　like　carbon）等の表面硬化処理、吐出筒の外周面に設けられた鉄系の円筒部材等が挙げられる。
　さらに、本発明の一態様に係るスクロール型圧縮機では、前記ハウジングは、前記シール部材よりも前記作動流体の吐出側に、遮熱部を備えている。
　ハウジングの吐出側に遮熱部を設けることで、圧縮により高温とされた作動流体からの熱伝導を減じることができる。これにより、シール部材とハウジングとの接触部の温度を低く保つことができる。
　遮熱部としては、金属よりも熱伝導率が低い材料が選定され、例えば樹脂が用いられる。
　さらに、本発明の一態様に係るスクロール型圧縮機では、前記ハウジングの外周側には、冷却部が設けられている。
　ハウジングを冷却部によって強制的に冷却することで、さらにシール接触部の温度を低く保つことができる。
　冷却部としては、冷却媒体による強制冷却が好ましく、例えば、内部に冷却水が流れるウォータジャケット等が用いられる。
　さらに、本発明の一態様に係るスクロール型圧縮機では、駆動部によって回転駆動される駆動軸を備え、前記一対のスクロール部材として、前記駆動軸に連結されて回転運動を行う駆動側スクロール部材と、前記駆動側スクロール部材から動力が伝達されて回転運動を行う従動側スクロール部材と、を備えた両回転スクロール型圧縮機とされている。
　ハウジングの内周面に対して接触してシールするシール部材としたので、耐高温性を有する高価な材料をシール部材に用いる必要がないので、コストダウンを実現することができる。
本発明の一実施形態に係る両回転スクロール型圧縮機を示した縦断面図である。 図１の要部を拡大して示した縦断面図である。 変形例１を示した縦断面図である。 変形例２を示した縦断面図である。 変形例３を示した縦断面図である。
　以下、本発明の一実施形態について、図１等を用いて説明する。
　図１には、両回転スクロール型圧縮機（スクロール型圧縮機）１が示されている。両回転スクロール型圧縮機１は、例えば車両用エンジン等の内燃機関に供給する燃焼用空気（流体）を圧縮する過給機として用いることができる。
　両回転スクロール型圧縮機１は、ハウジング３と、ハウジング３の一端側に収容されたモータ（駆動部）５と、ハウジング３の他端側に収容された駆動側スクロール部材７０及び従動側スクロール部材９０とを備えている。
　ハウジング３は、略円筒形状とされており、モータ５を収容するモータ収容部（第１ハウジング）３ａと、スクロール部材７０，９０を収容するスクロール収容部（第２ハウジング）３ｂとを備えている。
　モータ収容部３ａの外周には、モータ５を冷却するための冷却フィン３ｃが設けられている。スクロール収容部３ｂの端部には、圧縮後の空気（作動流体）を吐出するための吐出口３ｄが形成されている。なお、図１では示さされていないが、ハウジング３には空気（作動流体）を吸入する空気吸入口が設けられている。
　ハウジング３のスクロール収容部３ｂは、スクロール部材７０，９０の軸線方向における略中央部に位置する分割面Ｐにて分割されている。ハウジング３には、円周方向の所定位置にて外方に突出するフランジ部（図示せず）が設けられている。このフランジ部に締結手段としてのボルト等を通して固定することによって、分割面Ｐが締結される。
　モータ５は、図示しない電力供給源から電力が供給されることによって駆動される。モータ５の回転制御は、図示しない制御部からの指令によって行われる。モータ５のステータ５ａはハウジング３の内周側に固定されている。モータ５のロータ５ｂは、駆動側回転軸線ＣＬ１回りに回転する。ロータ５ｂには、駆動側回転軸線ＣＬ１上に延在する駆動軸６が接続されている。駆動軸６は、駆動側スクロール部材７０の第１駆動側軸部７ｃと接続されている。
　駆動側スクロール部材７０は、モータ５側の第１駆動側スクロール部７１と、吐出口３ｄ側の第２駆動側スクロール部７２とを備えている。
　第１駆動側スクロール部７１は、第１駆動側端板７１ａと第１駆動側壁体７１ｂを備えている。
　第１駆動側端板７１ａは、駆動軸６に接続された第１駆動側軸部７ｃに接続されており、駆動側回転軸線ＣＬ１に対して直交する方向に延在している。第１駆動側軸部７ｃは、玉軸受とされた第１駆動側軸受１１を介してハウジング３に対して回動自在に設けられている。
　第１駆動側端板７１ａは、平面視した場合に略円板形状とされている。第１駆動側端板７１ａ上に、渦巻状とされた第１駆動側壁体７１ｂが設けられている。第１駆動側壁体７１ｂは、駆動側回転軸線ＣＬ１回りに等間隔にて配置されている。
　図１に示したように、第２駆動側スクロール部７２は、第２駆動側端板７２ａと第２駆動側壁体７２ｂを備えている。第２駆動側壁体７２ｂは、上述した第１駆動側壁体７１ｂと同様に、渦巻状とされている。
　第２駆動側端板７２ａには、駆動側回転軸線ＣＬ１方向に延在する円筒形の第２駆動側軸部（吐出筒）７２ｃが接続されている。第２駆動側軸部７２ｃは、玉軸受とされた第２駆動側軸受１４を介して、ハウジング３に対して回転自在に設けられている。第２駆動側端板７２ａには、駆動側回転軸線ＣＬ１に沿って吐出ポート７２ｄが形成されている。
　第２駆動側軸部７２ｃとハウジング３との間には、第２駆動側軸受１４よりも第２駆動側軸部７２ｃの先端側（図１において左側）に、２つのシール部材１６が設けられている。２つのシール部材１６と第２駆動側軸受１４とは駆動側回転軸線ＣＬ１方向に所定間隔を有して配置されている。２つのシール部材１６の間には、例えば半固体潤滑剤であるグリースとされた潤滑剤が封入されている。なお、シール部材１６は１つとしても良い。この場合、潤滑剤は、シール部材１６と第２駆動側軸受１４との間に封入される。
　第１駆動側スクロール部７１と第２駆動側スクロール部７２とは、壁体７１ｂ、７２ｂの先端（自由端）同士が向かい合った状態で固定されている。第１駆動側スクロール部７１と第２駆動側スクロール部７２との固定は、半径方向外側に突出するように円周方向において複数箇所設けたフランジ部７３に対して締結されたボルト（壁体固定部）３１によって行われる。
　従動側スクロール部材９０は、第１従動側スクロール部９１と第２従動側スクロール部９２とを備えている。従動側スクロール部材９０の軸方向（図において水平方向）における略中央に、従動側端板９１ａ，９２ａが位置している。両従動側端板９１ａ，９２ａは、それぞれの背面（他側面）が重ね合わされて接触した状態で固定されている。この固定は、図示しないが、ボルトやピン等によって行われる。各従動側端板９１ａ，９２ａの中央には貫通孔９０ｈが形成されており、圧縮後の空気が吐出ポート７２ｄへ流れるようになっている。
　第１従動側端板９１ａの一側面には、それぞれ、第１従動側壁体９１ｂが設けられており、第２従動側端板９２ａの一側面には、第２従動側壁体９２ｂが設けられている。第１従動側端板９１ａからモータ５側に設置された第１従動側壁体９１ｂは、第１駆動側スクロール部７１の第１駆動側壁体７１ｂと噛み合わされ、第２従動側端板９２ａから吐出口３ｄ側に設置された第２従動側壁体９２ｂは、第２駆動側スクロール部７２の第２駆動側壁体７２ｂと噛み合わされる。
　第１従動側壁体９１ｂの外周にて、後述するサポート部材３３、３５が固定されるようになっている。第２従動側壁体９２ｂについても、同様の構成となっている。
　従動側スクロール部材９０の軸方向（図において水平方向）における両端には、第１サポート部材３３と第２サポート部材３５とが設けられている。第１サポート部材３３は、モータ５側に配置され、第２サポート部材３５は吐出口３ｄ側に配置されている。第１サポート部材３３は、第１従動側壁体９１ｂの先端（自由端）に対して固定されており、第２サポート部材３５は、第２従動側壁体９２ｂの先端（自由端）に対して固定されている。第１サポート部材３３の中心軸側には、軸部３３ａが設けられており、この軸部３３ａが第１サポート部材用軸受３７を介してハウジング３に対して固定されている。第２サポート部材３５の中心軸側には、軸部３５ａが設けられており、この軸部３５ａが第２サポート部材用軸受３８を介してハウジング３に対して固定されている。これにより、各サポート部材３３、３５を介して、従動側スクロール部材９０は、第２中心軸線ＣＬ２回りに回転するようになっている。
　第１サポート部材３３と第１駆動側端板７１ａとの間には、ピンリング機構（同期駆動機構）１５が設けられている。すなわち、第１駆動側端板７１ａに円形穴が設けられ、第１サポート部材３３にピン部材１５ｂが設けられている。ピンリング機構１５によって、駆動側スクロール部材７０から従動側スクロール部材９０へと駆動力が伝達されるとともに、両スクロール部材７０、９０が同じ方向に同一角速度で自転運動される。
　図２に示されているように、スクロール収容部３ｂは、第２駆動側軸部７２ｃ及びシール部材１６を収容する第２駆動側軸部収容部（ハウジング）３ｂ１を有している。
　それぞれのシール部材１６は、オイルシールとされている。２つのシール部材１６は、図２に示されているように、第２駆動側軸部７２ｃの外周面に嵌入されたストッパリング１９によって軸線方向の位置が規制されている。各シール部材１６は、第２駆動側軸部７２ｃの外周面に対して固定されている。したがって、各シール部材１６は、第２駆動側軸部７２ｃとともに回転する。
　各シール部材１６は、樹脂製のシールリップ部１６ａを備えている。シールリップ部１６ａは、外周側に突出して第２駆動側収容部３ｂ１の内周面に当接するリップ先端部１６ａ１を備えている。シールリップ部１６ａの背面側（内周側）には、円環状のばね１６ａ２が設けられている。ばね１６ａ２の弾性力によって、リップ先端部１６ａ１が第２駆動側収容部３ｂ１の内周面の全周にわたって押し付けられるようになっている。
　上記構成の両回転スクロール型圧縮機１は、以下のように動作する。
　モータ５によって駆動軸６が駆動側回転軸線ＣＬ１回りに回転させられると、駆動軸６に接続された第１駆動側軸部７ｃも回転し、これにより駆動側スクロール部材７０が駆動側回転軸線ＣＬ１回りに回転する。駆動側スクロール部材７０が回転すると、駆動力がピンリング機構１５を介して各サポート部材３３，３５から従動側スクロール部材９０へと伝達され、従動側スクロール部材９０が従動側回転軸線ＣＬ２回りに回転する。このとき、ピンリング機構１５のピン部材１５ｂが円形穴の内周面に対して接触しつつ移動することによって、両スクロール部材７０，９０が同じ方向に同一角速度で自転運動を行う。
　両スクロール部材７０，９０が自転旋回運動を行うと、ハウジング３の吸入口から吸い込まれた空気が両スクロール部材７０，９０の外周側から吸入され、両スクロール部材７０，９０によって形成された圧縮室に取り込まれる。そして、第１駆動側壁体７１ｂと第１従動側壁体９１ｂとによって形成された圧縮室と、第２駆動側壁体７２ｂと第２従動側壁体９２ｂとによって形成された圧縮室とが別々に圧縮される。それぞれの圧縮室は中心側に移動するにしたがって容積が減少し、これに伴い空気が圧縮される。第１駆動側壁体７１ｂと第１従動側壁体９１ｂとによって圧縮された空気は、従動側端板９１ａ，９２ａに形成された貫通孔９０ｈを通り、第２駆動側壁体７２ｂと第２従動側壁体９２ｂとによって圧縮された空気と合流し、合流後の空気が吐出ポート７２ｄを通り、ハウジング３の吐出口３ｄから外部へと吐出される。吐出された圧縮空気は、図示しない内燃機関へと導かれ、燃焼用空気として用いられる。
　各シール部材１６のシールリップ部１６ａの先端であるリップ先端部１６ａ１は、第２駆動側軸部７２ｃとともに回転しながら、シールリップ部１６ａに設けられたばね１６ａ２によって、第２駆動側収容部３ｂ１の内周面に押し付けられる。これにより、吐出ポート７２ｄを出た後、吐出口３ｄから外部へ吐出される前の圧縮空気が占有する高圧空間ＨＰと、ハウジング３の吸い込み口から吸い込まれ両スクロール部材７０，９０の外周側から吸入される吸入空気が占有する低圧空間ＬＰとが、２つのシール部材１６によってシールされる。
　本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
　シール部材１６を第２駆動側軸部７２ｃの外周に固定し、第２駆動側収容部３ｂ１の内周面に対して接触してシールするようにした。これにより、圧縮されて高温となった空気によって加熱されて高温となる第２駆動側軸部７２ｃの外周面に対して摺動接触することを回避することができ、シール部材１６として耐高温性を有する高価な材料を使用する必要がなく、コストダウンを実現することができる。
　また、第２駆動側収容部３ｂ１を備えるハウジング３は例えば外気に曝されるなど、外部に対して放熱しやすい構成とされているため、シール部材１６と第２駆動側収容部３ｂ１との間で摺動摩擦による発熱が発生したとしても、容易に放熱することができる。特に、ハウジング３をアルミ合金や鉄等の金属で構成した場合には、熱伝導性が良いのでシール接触部を低温に維持することができる。
　本実施形態は、以下のように変形することもできる。
［変形例１］
　図３に示すように、第２駆動側収容部３ｂ１の内周面に、リップ先端部１６ａ１が接触する領域にわたって、アルミ合金よりも耐摩耗性が高い鉄系の材料で構成された円筒部材（耐摩耗部）３ｂ２を設けることとしても良い。円筒部材３ｂ２は、第２駆動側収容部３ｂ１の先端側（同図において左側）から圧入されて固定されている。
　このように円筒部材３ｂ２を設けることで、シール部材１６による摩耗を減少させることができ、摩耗によるシール性の低下を抑制することができる。
　また、耐摩耗部として、表面硬化処理部を設けても良い。表面硬化処理部としては、ニッケル－リンめっきやＤＬＣ（Diamond　like　carbon）によって形成された層が挙げられる。すなわち、アルミ合金製とされた第２駆動側収容部３ｂ１内周面上の所定領域に対して、ニッケル－リンめっきやＤＬＣ処理が施される。
［変形例２］
　また、図４に示すように、圧縮空気の吐出側となる第２駆動側収容部３ｂ１の先端側（図４において左側）に遮熱部３ｂ３を設けることとしても良い。遮熱部３ｂ３の材料としては、金属よりも熱伝導率が小さい材料が選定され、例えば樹脂が用いられる。これにより、圧縮により高温とされた空気からの熱伝導を減じることができ、シール接触部の温度を低く保つことができる。
［変形例３］
　また、図５に示すように、第２駆動側収容部３ｂ１の外周側に冷却部２０を設けても良い。冷却部２０としては、冷却媒体による強制冷却が好ましく、例えば内部に冷却水が流れるウォータジャケットが用いられる。このように、ハウジング３を構成する第２駆動側収容部３ｂ１を冷却部２０によって強制的に冷却することで、さらにシール接触部の温度を低く保つことができる。
　上述した実施形態および各変形例では、過給機として両回転スクロール型圧縮機を用いることとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、流体を圧縮するものであれば広く利用することができ、例えば空調機械において使用される冷媒圧縮機として用いることもできる。また、本発明のスクロール型圧縮機１を鉄道車両用のブレーキシステムとして空気の力を利用した空制装置に適用することも可能である。
１　両回転スクロール型圧縮機（スクロール型圧縮機）
３　ハウジング
３ａ　モータ収容部
３ｂ　スクロール収容部
３ｂ１　第２駆動側軸部収容部（ハウジング）
３ｂ２　円筒部材（耐摩耗部）
３ｂ３　遮熱部
３ｃ　冷却フィン
３ｄ　吐出口
５　モータ（駆動部）
５ａ　ステータ
５ｂ　ロータ
６　駆動軸
７ｃ　第１駆動側軸部
１１　第１駆動側軸受
１４　第２駆動側軸受
１５　ピンリング機構（同期駆動機構）
１５ｂ　ピン部材
１６　シール部材（オイルシール）
１６ａ　シールリップ部
１６ａ１　リップ先端部
１６ａ２　ばね
３１　ボルト（壁体固定部）
３３　第１サポート部材
３３ａ　軸部
３５　第２サポート部材
３５ａ　軸部
３７　第１サポート部材用軸受
３８　第２サポート部材用軸受
７０　駆動側スクロール部材
７１　第１駆動側スクロール部
７１ａ　第１駆動側端板
７１ｂ　第１駆動側壁体
７２　第２駆動側スクロール部
７２ａ　第２駆動側端板
７２ｂ　第２駆動側壁体
７２ｃ　第２駆動側軸部（吐出筒）
７２ｄ　吐出ポート
７３　フランジ部
９０　従動側スクロール部材
９０ｈ　貫通孔
９１　第１従動側スクロール部
９１ａ　第１従動側端板
９１ｂ　第１従動側壁体
９２　第２従動側スクロール部
９２ａ　第２従動側端板
９２ｂ　第２従動側壁体
ＣＬ１　駆動側回転軸線
ＣＬ２　従動側回転軸線
Ｐ　分割面

Claims (5)

  1. 　作動流体を圧縮する圧縮室を有する一対のスクロール部材と、
    　前記一対のスクロール部材を収容するハウジングと、
    　圧縮された前記作動流体を前記圧縮室から吐出するとともに前記ハウジングに対して軸線回りに回転する吐出筒と、
    　前記吐出筒の外周に固定され、前記ハウジングの内周面に対して接触してシールするシール部材と、
    を備えているスクロール型圧縮機。
  2. 　前記ハウジングは、前記シール部材に接触する前記内周面に、耐摩耗部を備えている請求項１に記載のスクロール型圧縮機。
  3. 　前記ハウジングは、前記シール部材よりも前記作動流体の吐出側に、遮熱部を備えている請求項１又は２に記載のスクロール型圧縮機。
  4. 　前記ハウジングの外周側には、冷却部が設けられている請求項１から３のいずれかに記載のスクロール型圧縮機。
  5. 　駆動部によって回転駆動される駆動軸を備え、
    　前記一対のスクロール部材として、前記駆動軸に連結されて回転運動を行う駆動側スクロール部材と、前記駆動側スクロール部材から動力が伝達されて回転運動を行う従動側スクロール部材と、を備えた両回転スクロール型圧縮機とされている請求項１から４のいずれかに記載のスクロール型圧縮機。
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