JPH05187372A - スクロール流体機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は高精度にシール性能を維持しつつ且
つ高い圧縮効率を得る事の出来る無給油タイプのスクロ
ール圧縮機を提供する事を目的とする。 【構成】 固定スクロールと旋回スクロールの夫々の両
ラップ端面に嵌入させたチップシールをバックアップシ
ールと一体構造にすると共に、一のスクロール側のラッ
プ内周端奥側に位置する主軸等が貫装される軸穴周囲の
ランド部にラップ溝終端より貫通孔により連通する吐出
口を形成すると共に、該吐出口周囲を前記ラップより延
設するチップシールで囲繞した構成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】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
事なく公転させる事により、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ー4
2081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180゜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
吸込口を設ける事は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事になり、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。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事は密封
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事はシー
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。

【０００５】

【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。

【０００６】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
させる事により、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）。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事はシール線が長
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。

【０００７】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０２９
８３１５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事に
よる切削工数の増大をきたすために、余り深くするのは
困難である。又余り深い溝にすると、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言う問題が生じる。

【０００８】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言
う問題が生じる。

【０００９】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事を目
的とする。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事を目的とする。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
は膨張効率を得る事の出来るスクロール流体機械を提供
する事を目的とする。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
供する事を目的とする。

【００１０】

【課題を解決する為の手段】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、一の旋回スクロールの両側に一対の固定スクロール
を配したツインタイプのスクロール圧縮機のうち、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
流体機械に関するもので、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穴
を有し、該中心軸穴を囲繞するランド部に吐出口を形成
するとともに、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た事を
特徴とするものである。即ち、本発明を圧縮機に適用す
る場合においては、図６に示すように、旋回スクロール
１のラップ内周端１５ａと吐出口７を直接対面させる事
なく、前記スクロール溝２１内周端２１ａ奥側に位置す
る中心軸穴１ａのランド部４に導通路３１を介して吐出
口７を形成する事により、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事が出来、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
事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事にな
る。

【００１１】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事ができ、その分吐出効率の向上
と圧縮比を高くする事ができる。

【００１２】この場合、前記シール溝をランド部に設け
た中心軸穴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中心軸穴と、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、該中心軸穴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、該軸穴に沿って高圧圧縮気体
が漏洩する事を阻止でき、更に前記効果を増進させる事
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）で開口させる事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事が出
来、好ましい。尚前記貫通孔はあくまでもシール溝と導
通させる事なくその下方に位置しなければならない事は
当然である。

【００１３】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事な
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もたせた部材
で、その上面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事は、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。

【００１４】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１側の
ラップ内周端１０ａを、旋回スクロール側のラップ内周
端１５ａに比較して略半巻分、内周端側に向け延設させ
る事により、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
も小さくする事ができ、その分吐出効率の向上と圧縮比
を高くする事が出来る。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事に
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を旋回スクロールの軸
穴中心１ａと固定スクロール２の軸穴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。

【００１５】尚、前記構成を取る事により出効率の向上
と圧縮比を高くする事が出来るが、ツインタイプのスク
ロール流体機械の場合、対面するスクロール同士の平行
度維持とスラスト調整を精度よく且つ簡便に行なう事が
出来なければその実用化は困難である。そこで本発明
は、前記ツインタイプのスクロール流体機械において、
第４図に示すように、前記旋回スクロール１を、固定ス
クロール２Ａ，２Ｂに対しスラスト方向にのみ僅かに移
動可能に主軸６に軸支させると共に、少なくとも各固定
スクロール２Ａ，２Ｂの鏡面１１ａ，２１ａと対峙する
旋回スクロール１の両ラップ端面１０１，１５１夫々
に、ほぼ同等の弾性力が付勢されたチップシール９を嵌
入させ、該チップシール９を介して前記鏡面とラップ端
面１０１，１５１間を封止可能に構成し、そして更に前
記チップシールを、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材、
好ましくはバネ定数が小さい軟質な弾性材で、その上面
側に位置する部材を自己潤滑性材で形成した事を特徴と
するものである。

【００１６】かかる発明によれば、旋回スクロール1 が
スラスト方向に移動可能であり、且つ該旋回スクロール
1 の両ラップ端面１０１，１５１に嵌入したチップシー
ル９には均衡する弾性力が付勢されているために、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が生じても前記弾性力により自
動的に位置修正され、スラスト力の解消が図れる。言い
換えれば、組み立て若しくは加工誤差を有していても又
特別にスラスト調整や平行度調整を行なう必要もなく、
前記旋回スクロール1 のセンター位置修正を自動的に行
なう事が出来る。又前記チップシール９ は弾性限度内
において伸縮（進退）可能である為に、旋回スクロール
1 に軸振れが生じてもこれを容易に吸収し得る。前記旋
回スクロール1 は両固定スクロール２Ａ，２Ｂに剛性的
に支持されているのではなく、チップシール９ を介し
て弾性的に支持されている為に軸動力が無用に増加する
事もない。

【００１７】従ってかかる発明によれば前記構成を取る
事により、吸込側と吐出側及びその間に位置するラップ
周面のいずれにおいても簡単な構成で相手方スクロール
との間で高精度にシール性能を維持しつつ且つ高い圧縮
効率を得る事の出来る為に、本発明にして始めてツイン
タイプのスクロール圧縮機の実用化が可能となるもので
ある。尚、前記複数の異種帯状部材で上下に一体化させ
て形成したチップシールは必ずしも前記ツインタイプの
みならず、１の旋回スクロールと固定スクロールからな
る２枚貝状のスクロール流体機械にも適用可能である。
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
て構成する事も出来、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事も出来る。

【００１８】

【実施例】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。

【００１９】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°づつ周方
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6とから構成されている。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、その中心軸穴４に軸受け25
を介して主軸5を貫装させ、該主軸5が２点支持にて回転
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。

【００２０】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１４に三個の
従動クランク軸6の一側支軸６０ａを軸支する。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 ゜づ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。

【００２１】又前記従動クランク軸６０は一側の固定ス
クロール2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の僅かな倒れや軸振れを
吸収する事が出来、軸動力の無用の増加を防ぐ事が出来
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。

【００２２】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に嵌
合される軸受け６５は、多数本のニードルベアリング６
５ａ１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１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。一方、固定スクロ
ール側の主軸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、その密閉空間間内にグリースを充填している。又従
動クランク軸の他の支軸6０ｂ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、６
４ｂからなり、その密閉空間間内にグリースを充填して
いる。

【００２３】かかる構成によれば、主軸5の中央偏心軸
５ａと旋回スクロール1間、及び従動クランク軸６０の
１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
して支承する事により（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。

【００２４】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２１と対峙する摺動ラップ１５（１５Ａ・１５Ｂ）
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９
０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１１
ａ、また固定スクロール２（２Ａ・２Ｂ）の摺動面２１
間に弾性的に保持させる。尚、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の表裏両面間距離Ｒ１及び主
軸の中央クランク部５ａの肉厚Ｒ２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事、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事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。

【００２５】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と自己潤滑製のシール
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
に復元性のある材質、例えば４沸化エチレン樹脂からな
る多孔質材料から作られる。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９
１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より突出するように設定する。そ
して前記図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。

【００２６】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4の弾性力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。

【００２７】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
穴６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10a 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、その半径を旋回スクロール軸1aと固定スクロ
ール軸2aの偏心量x、言い換えればスクロール旋回半径
とほぼ同一に設定する。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側のラップ10に対し、内周端
側と外周端側を夫々１８０°づつ短くした略略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２１ａ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。

【００２８】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を貫装するする中心
軸穴６に沿ってインボリュート状に形成した軸受岸部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１０ａと該ラップ内周端
１０ａの外周側に位置するラップ１０ｃ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軸穴中心１ａと固定スクロー
ル軸穴中心２ａ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
スクロール軸穴中心１ａを中心として旋回させた場合、
前記旋回スクロール側のラップ内周端１５ａがスクロー
ル溝内周壁面２１ａに沿って摺接する事になり、円滑な
摺接運動が可能となる。

【００２９】又、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２１ａと吐出口７を
貫通させる貫通孔３１を岸部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、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。

【００３０】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８０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。又前記ランド部に設けた中心
軸穴には軸受６５が介装されているが、該軸穴と吐出口
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上面に沿って中心軸穴に洩出してしまう恐れがある。
そこで、前記シール溝をランド部に設けた中心軸穴全周
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９
ｃを嵌入させる。この場合、固定スクロールの軸受６６
には、漏洩封止可能なシール手段を設ける事が可能であ
るが、前記チップシール９ｃは、該シール手段の機能を
補足する事になる。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。この結果吐出口の周囲にはランド上面より直接中心
軸穴や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
効率を向上させる事ができた。なお、４ｂは隣り合う他
の吐出口７（７Ａ，７Ｂ，７Ｃ）と連通するためのシン
クである。

【００３１】

【効果】従って本発明によれば、スクロール溝２１の内
周壁面２１ａを半円形に形成し、その半径を旋回スクロ
ール軸穴中心１ａと固定スクロール軸穴中心２ａ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１
５ａ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の奥側の岸
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を岸部
４の外周壁４ａに沿って形成したために、ラップ内終端
が岸部外周壁４ａに近接するまで、前記最終圧縮室３０
Ａを開放しないために、圧縮効率が向上させる事ができ
る。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事ができ
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事が可能である。

【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 軸穴外壁 ７ 吐出口 ９ チップシール ９ａ チップシール ９ｂ チップシール １０ 固定ラップ １０１ ラップ端面 １１ａ 摺動面 １５（１５Ａ １５Ｂ） 旋回ラップ １５１ ラップ端面 １５ａ 旋回ラップ内終端 ２１ 摺動面 ３０ 囲繞空間 ３１ 貫通孔 ９０ シール溝

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸方向両面に夫々一条のインボリュート
   ラップを形成した一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のインボリュートラップを
   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穴を有し、該中心軸穴を囲繞
   するランド部（ランド部）に吐出口を形成するととも
   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た事を特徴とする
   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中心軸
   穴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中心軸穴と、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事を特徴
   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】 前記固定スクロールラップ内周端を、そ
   の中心軸孔を形成するランド部（ランド部）の外周線を
   利用して、旋回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
   に構成した事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もたせた部材で、その上面側に位置
   する部材を自己潤滑性部材で形成した事を特徴とする請
   求項１記載のスクロール式流体機械
6. 【請求項６】 前記固定スクロールラップ内周端を、そ
   の中心軸孔を形成するランド部の外周線を利用して、旋
   回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事
   を特徴とするスクロール式流体機械
7. 【請求項７】 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）
   を有している事を特徴とする請求項１記載のスクロール
   式流体機械
8. 【請求項８】 主軸に支承され軸方向両面に夫々インボ
   リュートラップを形成した一の旋回スクロールと、前記
   一のラップに嵌合する一のインボリュートラップを形成
   した一対の固定スクロールと、前記主軸の回転により旋
   回スクロールを自転させる事なく公転させる為に、前記
   固定スクロールと旋回スクロール間を支承する複数の従
   動クランクからなるスクロール流体機械において、 前記旋回スクロールの主軸及び従動クランクの支承部に
   夫々ハウジング付き針状ころ軸受けを介装し、固定スク
   ロールに対しスラスト方向にのみ僅かに移動可能に主軸
   に軸支させると共に、少なくとも各固定スクロールの鏡
   面と対峙する旋回スクロールの両ラップ端面夫々に、ほ
   ぼ同等の弾性力を付勢可能なチップシールを嵌入させ、
   該チップシールを介して前記鏡面とラップ端面間を封止
   可能に構成すると共に、前記チップシールを、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もたせた部材で、その上面側
   に位置する部材を自己潤滑性部材で形成した事を特徴と
   するスクロール式流体機械
9. 【請求項９】 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、前記チップシール
   を、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もたせた弾性部
   材で、その上面側に位置する部材を自己潤滑性部材で形
   成した事を特徴とするスクロール式流体機械
10. 【請求項１０】 前記弾性部材と自己潤滑性部材間が、
    接着剤、粘着剤、吸着若しくは化学的結合で一体化させ
    た請求項９記載のスクロール式流体機械
11. 【請求項１１】 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
    体化させた請求項９記載のスクロール式流体機械