(57)【要約】【課題】  ラップ部の凹溝内でバックアップ部材が変位するのを防止し、圧縮室のシール性を高めて圧縮効率を向上させる。【解決手段】  固定スクロール２の凹溝６内には、シール部材１８とバックアップ部材１９とを設け、バックアップ部材１９を、基体部１９Ａ、複数の溝底側突起１９Ｂ及びシール側突起１９Ｃによって構成する。また、旋回スクロール７側の凹溝１１にも同様に、シール部材２３とバックアップ部材２４とを設ける。これにより、圧縮空気が凹溝６，１１内を伝わってラップ部４，９の内径側から外径側に漏洩するのを防止することができる。また、バックアップ部材１９，２４の両面側に圧縮空気の圧力を作用させることができ、この圧力によってバックアップ部材１９，２４が凹溝６，１１から浮上がったり、凹溝６，１１内に押込まれるのを防止することができる。【選択図】        図３
2006233958.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鏡板に渦巻状のラップ部がそれぞれ立設され互いのラップ部が重なり合うことによって複数の圧縮室を画成する２個のスクロールと、該各スクロールのうち少なくとも一方のスクロールのラップ部に設けられ前記ラップ部の歯先面に開口した凹溝と、該凹溝内に設けられ相手方のスクロールの歯底面に摺接するシール部材と、該シール部材と前記凹溝の底面との間に設けられ該シール部材を相手方のスクロールの歯底面に向けて押圧するバックアップ部材とを備えてなるスクロール式流体機械において、
前記バックアップ部材は、前記ラップ部の凹溝内に配置され前記シール部材に沿って渦巻状に延びる基体部と、該基体部から前記凹溝の底面に向けて突出し該基体部の長さ方向に離間した複数の溝底側突起と、前記基体部から前記シール部材に向けて該各溝底側突起と反対方向に突出し前記基体部の長さ方向に離間した複数のシール側突起とにより構成したことを特徴とするスクロール式流体機械。
【請求項２】
前記溝底側突起とシール側突起とは前記基体部を挟んで互いに対向する位置に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】
前記溝底側突起とシール側突起とは前記基体部の長さ方向に対して交互に配置する構成としてなる請求項１に記載のスクロール式流体機械。
【請求項４】
前記バックアップ部材は可撓性を有する材料によって形成し、前記基体部は、前記凹溝内に装着したときに、前記溝底側突起の位置で前記凹溝の開口側に向けて撓み変形し、前記シール側突起の位置で前記凹溝の底面側に向けて撓み変形する構成としてなる請求項３に記載のスクロール式流体機械。
【請求項５】
前記バックアップ部材には、前記各溝底側突起の間に形成される一の空間と前記各シール側突起の間に形成される他の空間とを連通する連通路を設けてなる請求項１，２，３または４に記載のスクロール式流体機械。
【請求項６】
前記連通路は前記バックアップ部材の径方向内側または径方向外側に設けられた凹窪部である請求項５に記載のスクロール式流体機械。
【請求項７】
前記連通路は前記バックアップ部材を貫通して設けられた貫通孔である請求項５に記載のスクロール式流体機械。
【請求項８】
前記溝底側突起とシール側突起とは前記ラップ部の内径側に向けて傾斜させる構成としてなる請求項１，２，３，４，５，６または７に記載のスクロール式流体機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、スクロール式流体機械は、例えば固定スクロールに対して旋回スクロールが旋回運動を行うことにより、これらのスクロールの間で空気等の流体を圧縮するようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平２−１８１０８２号公報
【０００４】
この種の従来技術によるスクロール式流体機械は、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、鏡板の歯底面に該固定スクロールのラップ部と重なり合う渦巻状のラップ部が立設された旋回スクロールとによって構成され、各スクロールのラップ部の間には、外径側から内径側（中心側）にわたって複数の圧縮室が画成されている。
【０００５】
そして、旋回スクロールが旋回運動を行うときには、各圧縮室が外径側から内径側に向けて移動しつつ連続的に縮小することにより、外径側の圧縮室に吸込まれた流体が圧縮されて中心側の圧縮室から外部に吐出される。
【０００６】
ここで、各スクロールのラップ部には、鏡板から突出したラップ部の先端面（歯先面）に開口する渦巻状の凹溝が設けられている。そして、凹溝内には、相手方のスクロールの歯底面に摺接する渦巻状のシール部材が設けられ、このシール部材と凹溝の底面との間には、シール部材を相手方の歯底面に向けて押圧することにより各圧縮室の気密性を確保するバックアップ部材が設けられている。
【０００７】
この場合、バックアップ部材は、シール部材の長さ方向に沿って渦巻状に形成され、表面側がシール部材に当接している。また、バックアップ部材の裏面側には、その長さ方向に間隔をもって複数の突起が設けられ、これらの突起は、バックアップ部材の長さ方向の異なる位置で凹溝の底面にそれぞれ当接している。これにより、各突起は、ラップ部の中心側（高圧側）の圧縮室から外径側（低圧側）の圧縮室に向けて、圧縮流体が凹溝に沿って漏洩するのを防止している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述した従来技術によるスクロール式流体機械では、バックアップ部材の裏面側に複数の突起を設け、これらの突起を凹溝の底面に当接させる構成としている。この場合、バックアップ部材と凹溝の底面との間には、各突起によってバックアップ部材の長さ方向に並んだ複数個の空間が画成されている。
【０００９】
しかし、圧縮運転を行うときには、各圧縮室内で圧縮される流体がこれらの空間内にも流入する。この場合、個々の空間には、例えばバックアップ部材と凹溝との間に形成されている僅かな隙間等を通じて圧縮流体が不規則に流入するので、各空間には、圧縮流体の流入状態等に応じて圧力差が生じ易い。
【００１０】
このため、バックアップ部材は、圧力が高くなった空間の位置で凹溝から部分的に浮き上がることがあり、浮上がった部位だけがシール部材を相手方の歯底面に強く押圧するようになるので、この部位でシール部材が偏摩耗し、シール性が早期に低下し易いという問題がある。
【００１１】
一方、シール部材とバックアップ部材との間に流体が流込むことにより、これらの間で流体の圧力が高くなると、この流体の圧力によってバックアップ部材が凹溝の底面側に押下げられ、シール部材とバックアップ部材との間に隙間が生じて流体が漏れ易くなる。
【００１２】
また、固定スクロールのラップ部と旋回スクロールのラップ部との間に画成されている圧縮室の気密性を高めるためには、両方のラップ部にシール部材とバックアップ部材とをそれぞれ装着するのが好ましい。この場合、固定スクロールのラップ部と旋回スクロールのラップ部とは、互いにほぼ等しい渦巻形状を有し渦巻の方向だけが逆向きとなっているため、例えば固定スクロール用のシール部材を裏返すことにより、これを旋回スクロールの凹溝に装着して用いることができる。
【００１３】
しかし、固定スクロール用のバックアップ部材を裏返して旋回スクロールに装着しようとすると、突部の位置が逆になってしまうため、従来技術では、各スクロール用のバックアップ部材をそれぞれ専用の部品として形成する必要が生じ、部品点数が増加してコストアップを招くという問題がある。
【００１４】
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、本発明の目的は、ラップ部の凹溝内でバックアップ部材が変位するのを防止でき、シール部材によって各圧縮室を安定的にシールできると共に、部品点数を削減してコストダウンを促進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にある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述した課題を解決するために本発明は、鏡板に渦巻状のラップ部がそれぞれ立設され互いのラップ部が重なり合うことによって複数の圧縮室を画成する２個のスクロールと、該各スクロールのうち少なくとも一方のスクロールのラップ部に設けられ前記ラップ部の歯先面に開口した凹溝と、該凹溝内に設けられ相手方のスクロールの歯底面に摺接するシール部材と、該シール部材と前記凹溝の底面との間に設けられ該シール部材を相手方のスクロールの歯底面に向けて押圧するバックアップ部材とを備えてなるスクロール式流体機械に適用される。
【００１６】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記バックアップ部材は、前記ラップ部の凹溝内に配置され前記シール部材に沿って渦巻状に延びる基体部と、該基体部から前記凹溝の底面に向けて突出し該基体部の長さ方向に離間した複数の溝底側突起と、前記基体部から前記シール部材に向けて該各溝底側突起と反対方向に突出し前記基体部の長さ方向に離間した複数のシール側突起とにより構成したことにある。
【００１７】
また、請求項２の発明によると、前記溝底側突起とシール側突起とは前記基体部を挟んで互いに対向する位置に形成する構成としている。
【００１８】
また、請求項３の発明によると、前記溝底側突起とシール側突起とは前記基体部の長さ方向に対して交互に配置する構成としている。
【００１９】
また、請求項４の発明によると、前記バックアップ部材は可撓性を有する材料によって形成し、前記基体部は、前記凹溝内に装着したときに、前記溝底側突起の位置で前記凹溝の開口側に向けて撓み変形し、前記シール側突起の位置で前記凹溝の底面側に向けて撓み変形する構成としている。
【００２０】
また、請求項５の発明によると、前記バックアップ部材には、前記各溝底側突起の間に形成される一の空間と前記各シール側突起の間に形成される他の空間とを連通する連通路を設ける構成としている。
【００２１】
また、請求項６の発明によると、前記連通路は前記バックアップ部材の径方向内側または径方向外側に設けられた凹窪部として構成している。
【００２２】
また、請求項７の発明によると、前記連通路は前記バックアップ部材を貫通して設けられた貫通孔として構成している。
【００２３】
さらに、請求項８の発明によると、前記溝底側突起とシール側突起とは前記ラップ部の内径側に向けて傾斜させる構成としている。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１の発明によれば、バックアップ部材と凹溝との間には、各溝底側突起によって互いに遮断された複数の空間を画成でき、またバックアップ部材とシール部材との間には、各シール側突起によって互いに遮断された複数の空間を画成することができる。これにより、圧縮運転時には、凹溝内に流入した圧縮空気がバックアップ部材に沿ってラップ部の内径側から外径側に漏洩するのを確実に防止でき、圧縮効率を高めることができる。
【００２５】
また、各溝底側突起間の空間と各シール側突起間の空間にそれぞれ流入する圧縮空気の圧力を、バックアップ部材に対して互いに逆方向に作用させて打消すことができる。このため、凹溝内に流入した圧縮空気の圧力によってバックアップ部材の一部等が凹溝から浮上がったり、バックアップ部材が凹溝の奥所側に押込まれるのを確実に防止でき、バックアップ部材を凹溝内で一定の位置に保持することができる。従って、バックアップ部材は、シール部材の全長を相手方の歯底面に向けて適度な押圧力で均等に押圧でき、これによってシール部材の偏摩耗等を抑制できると共に、各圧縮室のシール性を長期間にわたって安定的に保持することができる。
【００２６】
さらに、溝底側突起とシール側突起とによってバックアップ部材の両面側に突起を配置できるので、例えば２個のスクロールのうち一方のスクロールの凹溝に装着されるバックアップ部材を、裏返すことによって他方のスクロールの凹溝にも装着することができる。これにより、各スクロールに用いるバックアップ部材を共通の部品として形成でき、部品点数を削減してコストダウンを促進することができる。
【００２７】
また、請求項２の発明によれば、溝底側突起とシール側突起とを、基体部を挟んで互いに対向する位置に形成することができる。これにより、溝底側突起が凹溝の底面に当接するときに受ける反力と、シール側突起がシール部材に当接するときに受ける反力とを、これらの突起の位置で互いに打消すことができる。従って、バックアップ部材を、凹溝の底面とシール部材との間に安定的に装着することができ、バックアップ部材によってシール部材を相手方の歯底面に確実に押付けることができる。
【００２８】
また、請求項３の発明によれば、バックアップ部材の溝底側突起とシール側突起とを基体部の長さ方向（渦巻方向）に対して交互に配置することができ、これらの突起を互いに位置をずらして形成することができる。このため、シール部材とバックアップ部材とを凹溝に装着した状態では、例えば各溝底側突起を凹溝の底面に当接させつつ、これらの溝底側突起の位置で基体部を当該突起と反対側（シール部材側）に向けて変位させることができる。また、各シール側突起の位置では、これらの突起をシール部材に当接させつつ、基体部を凹溝の底面側に向けて変位させることができる。
【００２９】
これにより、基体部は、例えば変位した部位の反力等によって溝底側突起を凹溝の底面に押付けることができ、これらの密着性を高めることができる。また、シール側突起も同様に、シール部材に押付けて密着させることができる。このため、凹溝内では、バックアップ部材に沿って生じる圧縮空気の漏れ等をより確実に防止することができる。
【００３０】
また、圧縮運転時には、各溝底側突起の間及び各シール側突起の間にそれぞれ流入した圧縮空気の圧力と、変位した基体部の反力とによってシール部材に十分な大きさの押付力を加えることができる。従って、この押付力によってシール部材を相手方の歯底面に安定的に摺接させることができ、シール性能を高めることができる。
【００３１】
また、例えばシール部材の厚さが摩耗等によって減少し、凹溝の底面とシール部材との間の間隔寸法が増大した場合でも、バックアップ部材の基体部は、変位した状態から徐々に復元することにより、溝底側突起とシール側突起とを両側に向けて大きなストロークで付勢し続けることができる。これにより、バックアップ部材は、シール部材の摩耗等を補償してシール性能を長期間にわたって維持することができ、耐久性を高めることができる。
【００３２】
また、請求項４の発明によれば、バックアップ部材を凹溝に装着したときに、溝底側突起の位置では、基体部を凹溝の開口側に向けて撓み変形させることができ、その復元力によって溝底側突起を凹溝の底面に押付けることができる。また、シール側突起の位置では、基体部を凹溝の底面側に向けて撓み変形させることができるから、その復元力によってシール側突起を相手方の歯底面に押付けることができる。
【００３３】
これにより、溝底側突起及びシール側突起の密着性を高め、凹溝内の気密性を十分に確保することができる。また、凹溝内に流入した圧縮空気の圧力だけでなく、撓み変形した基体部の復元力によっても、シール部材を相手方の歯底面に安定的に摺接させることができる。この場合、基体部は、凹溝の底面とシール部材との間の間隔寸法に応じて適度に撓み変形できるから、各突起やシール部材に適切な大きさの押付力を付加しつつ、その反力を撓み変形によって逃すことができ、シール性能を安定させることができる。
【００３４】
また、請求項５の発明によれば、連通路は、各溝底側突起の間に形成される一の空間と、各シール側突起の間に形成される他の空間とをバックアップ部材の両側で等しい圧力に保持することができる。従って、凹溝内に圧縮空気が流入する場合でも、バックアップ部材を凹溝内で一定の位置に保持することができる。
【００３５】
また、請求項６の発明によれば、バックアップ部材の側面部に凹窪部を設け、この凹窪部によって表面側の空間と裏面側の空間とを互いに連通させることができる。従って、バックアップ部材に連通路を形成したとしても、その横断面積を十分に大きくすることができ、高い強度を確保することができる。
【００３６】
また、請求項７の発明によれば、バックアップ部材に貫通孔を設け、この貫通孔によって表面側の空間と裏面側の空間とを連通させることができる。従って、バックアップ部材に連通路を形成したとしても、バックアップ部材の側面部と凹溝の側壁との間に十分な接触面積を確保できるので、バックアップ部材を凹溝内に安定的に保持することができる。
【００３７】
さらに、請求項８の発明によれば、圧縮運転時には、ラップ部の中心側の圧縮室が外径側の圧縮室に比べて高圧となるため、凹溝内には、ラップ部の内径側（中心側）から外径側に向けて圧縮空気の圧力が作用する。この場合、溝底側突起とシール側突起とは、この圧力の方向に対して逆向きに傾斜しているので、圧縮空気の流れを確実に止めることができる。また、この圧力は、傾斜した突起を起上がらせる方向に作用するので、圧縮空気の圧力を利用して突起の先端側を凹溝の底面及びシール部材に密着させることができる。これにより、シール部材の磨耗等による寸法変化にも追従性が向上するので、凹溝内のシール性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明の実施の形態によるスクロール式流体機械について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００３９】
ここで、図１ないし図８は第１の実施の形態を示し、本実施の形態では、スクロール式空気圧縮機を例に挙げて述べる。
【００４０】
図中、１はスクロール式空気圧縮機の外殻をなすケーシングで、該ケーシング１は、例えばアルミニウム合金等の金属材料からなり、段付き筒状に形成されている。そして、ケーシング１は、例えば円錐状の筒体として形成された軸受部１Ａと、該軸受部１Ａの軸方向一側に拡径して設けられた拡径筒部１Ｂと、該拡径筒部１Ｂの内周側に設けられ、後述する旋回スクロール７の裏面側に摺接してスラスト荷重を受承する環状のスラスト受部１Ｃとによって構成されている。
【００４１】
２はケーシング１の拡径筒部１Ｂに取付けられた固定スクロールで、該固定スクロール２は、その中心が後述する駆動軸１３の軸線と一致するように配設された円板状の鏡板３と、該鏡板３の歯底面３Ａに軸方向に立設された渦巻状のラップ部４と、鏡板３の外周側に位置して該ラップ部４を囲むように筒状に形成された支持部５とによって大略構成されている。
【００４２】
ここで、ラップ部４は、図２、図３に示す如く、最内径端を巻始め端として最外径端を巻終り端とし、内径側から外径側に向けて例えば３巻前，後の渦巻状に巻回されている。また、ラップ部４の歯先面４Ａは、図５に示すように、後述する旋回スクロール７の歯底面８Ａから一定の寸法だけ軸方向に離間している。
【００４３】
６はラップ部４の歯先面４Ａに開口して設けられた凹溝で、該凹溝６は、ラップ部４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ている。また、凹溝６の底面６Ａおよび左，右の側壁面６Ｂ，６Ｃは、ラップ部４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、凹溝６内には後述のシール部材１８とバックアップ部材１９とが装着され、相手方となる旋回スクロール７の歯底面８Ａとの間をシールするようになっている。
【００４４】
７は固定スクロール２と対向してケーシング１の拡径筒部１Ｂ内に旋回可能に設けられた旋回スクロールで、該旋回スクロール７は、図１に示す如く、表面側が歯底面８Ａとなった円板状の鏡板８と、該鏡板８の歯底面８Ａから固定スクロール２の鏡板３に向けて軸方向に立設された渦巻状のラップ部９と、鏡板８の背面側中央に設けられたボス部１０とによって構成されている。
【００４５】
ここで、ラップ部９は、図２に示す如く、固定スクロール２のラップ部４とほぼ同様に、内径側から外径側に向けて例えば３巻前，後の渦巻状に巻回され、その歯先面９Ａ側には、図８に示すように、横断面がコ字形状をなし底面１１Ａおよび側壁面１１Ｂ，１１Ｃを有する凹溝１１が形成されている。そして、この凹溝１１にも、固定スクロール２側の凹溝６と同様に、後述のシール部材２３とバックアップ部材２４とが装着されている。
【００４６】
また、旋回スクロール７は、その軸線が固定スクロール２の軸線に対して所定の寸法だけ偏心した状態で、ラップ部９が固定スクロール２のラップ部４に対して重ね合わせるように配設されている。これにより、各ラップ部４，９の間には、外径側から内径側にわたって複数の圧縮室１２が画成されている。一方、旋回スクロール７のボス部１０は、後述する駆動軸１３のクランク１３Ａに旋回可能に取付けられている。
【００４７】
１３はケーシング１の軸受部１Ａに軸受等を用いて回転可能に設けられた駆動軸で、該駆動軸１３は、モータ等の駆動源（図示せず）によって回転駆動されることにより、旋回スクロール７を旋回運動させるものである。ここで、駆動軸１３は、図１に示す如く、先端側が駆動軸１３の軸線に対して所定の寸法だけ偏心したクランク１３Ａとなり、このクランク１３Ａには、旋回スクロール７のボス部１０が旋回軸受１４を介して旋回可能に取付けられている。
【００４８】
そして、駆動軸１３が回転するときには、そのクランク１３Ａに連結された旋回スクロール７がオルダム継手１７によって自転を防止された状態で旋回運動する。これにより、スクロール式空気圧縮機は、固定スクロール２に形成された吸込ポート１５から最外径側の圧縮室１２に空気を吸込み、この空気を中心側の圧縮室１２に向けて送りながら圧縮した後に、固定スクロール２の中心側に設けられた吐出ポート１６から圧縮空気を外部に吐出する。
【００４９】
次に、固定スクロール２のラップ部４と旋回スクロール７のラップ部９に設けられたシール構造について説明する。
【００５０】
まず、固定スクロール２について述べると、１８はラップ部４の凹溝６内に装着された固定側のシール部材を示し、該シール部材１８は、相手方となる旋回スクロール７の歯底面８Ａに摺接し、この歯底面８Ａとラップ部４の歯先面４Ａとの間を気密にシールすることにより、後述する旋回側のシール部材２３と協働して各圧縮室１２の気密性を高めるものである。
【００５１】
ここで、シール部材１８は、例えば耐熱性、耐摩耗性、摺動性に優れた弾性樹脂材料等からなり、一例としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素系樹脂にカーボン繊維等を加えた硬質な樹脂材料によって形成されている。そして、シール部材１８は、図２、図３に示す如く、凹溝６の長さ方向に沿って例えば３巻前，後の渦巻状に延びている。
【００５２】
また、シール部材１８は、図４ないし図６に示す如く、例えば横断面が略四角形状をなす長尺なチップシールとして形成され、平坦な底面１８Ａ、側面１８Ｂ，１８Ｃ及び先端面１８Ｄを有している。そして、シール部材１８の底面１８Ａ、側面１８Ｂ，１８Ｃは、凹溝６の底面６Ａ、側壁面６Ｂ，６Ｃにそれぞれ対向している。この場合、シール部材１８の幅寸法は、凹溝６の幅寸法よりも僅かに小さく形成されている。
【００５３】
そして、シール部材１８は、先端面１８Ｄ側の部位が後述のバックアップ部材１９によって凹溝６から突出した状態に保持され、この突出部位は、ラップ部４の歯先面４Ａと旋回スクロール７の歯底面８Ａとの間の隙間を閉塞している。この状態で、シール部材１８の先端面１８Ｄは、相手方となる旋回スクロール７の歯底面８Ａに摺接している。
【００５４】
なお、本実施の形態では、図３に示す如く、シール部材１８を渦巻形状の部品として記載したが、凹溝６に装着する前のシール部材１８は、必ずしも渦巻形状の部品である必要はなく、例えば可撓性を有する紐状の長尺な材料等によってシール部材１８を形成してもよい。この場合、このような長尺材料を渦巻状に湾曲させることにより、シール部材１８として用い、凹溝６に装着する構成としてもよい。
【００５５】
１９はシール部材１８と共にラップ部４の凹溝６内に設けられた固定側のバックアップ部材を示し、該バックアップ部材１９は、シール部材１８を凹溝６の底面６Ａ側からバックアップし、その先端面１８Ｄ側を凹溝６から突出した位置に保持することにより、シール部材１８の先端面１８Ｄを旋回スクロール７の歯底面８Ａに向けて弾性的に押圧するものである。
【００５６】
ここで、バックアップ部材１９は、例えば可撓性を有する材料、弾性を有する材料、好ましくは可撓性と弾性とを有する材料によって形成され、このような材料の一例としては、例えばシリコン樹脂、フッ素樹脂、ゴム等の弾性材料が用いられている。そして、バックアップ部材１９は、凹溝６の底面６Ａとシール部材１８の底面１８Ａとの間に位置してこれらの長さ方向に延びている。
【００５７】
また、バックアップ部材１９は、図３ないし図７に示す如く、シール部材１８とほぼ同様の渦巻形状をもって形成された基体部１９Ａと、該基体部１９Ａから凹溝６の底面６Ａに向けて突出した複数の溝底側突起１９Ｂと、基体部１９Ａからシール部材１８に向けて該各溝底側突起１９Ｂと反対方向に突出した複数のシール側突起１９Ｃとによって構成されている。
【００５８】
この場合、基体部１９Ａは横断面が略四角形状に形成され、溝底側突起１９Ｂ及びシール側突起１９Ｃは略四角形状の突起物として形成されている。そして、バックアップ部材１９の幅寸法は凹溝６の幅寸法とほぼ等しく形成され、これらの基体部１９Ａ、溝底側突起１９Ｂ及びシール側突起１９Ｃは、凹溝６の側壁面６Ｂ，６Ｃにそれぞれ弾性的に当接している。
【００５９】
また、各溝底側突起１９Ｂは、図６に示す如く、基体部１９Ａの長さ方向に離間して配置され、先端側が凹溝６の底面６Ａにそれぞれ弾性的に当接している。これにより、バックアップ部材１９の基体部１９Ａと凹溝６の底面６Ａとの間には、隣合う２個の溝底側突起１９Ｂによって複数の溝底側空間２０が画成されている。これらの溝底側空間２０は、バックアップ部材１９の長さ方向に並んで各溝底側空間２０の間に配置され、溝底側突起１９Ｂによって互いに遮断されている。
【００６０】
一方、各シール側突起１９Ｃは、溝底側突起１９Ｂとほぼ同様に、略四角形状の突起物として形成され、基体部１９Ａの長さ方向に離間している。そして、シール側突起１９Ｃは、先端側がシール部材１８の底面１８Ａに弾性的に当接している。これにより、バックアップ部材１９の基体部１９Ａとシール部材１８の底面１８Ａとの間には、溝底側空間２０の場合とほぼ同様に、隣合う２個のシール側突起１９Ｃによって複数のシール側空間２１が画成されている。
【００６１】
このように、バックアップ部材１９と凹溝６との間には、各溝底側突起１９Ｂによって互いに遮断された複数の溝底側空間２０を形成でき、またバックアップ部材１９とシール部材１８との間には、各シール側突起１９Ｃによって互いに遮断された複数のシール側空間２１を形成することができる。
【００６２】
さらに、溝底側突起１９Ｂとシール側突起１９Ｃとは、基体部１９Ａを挟んで互いに対向する位置に形成されている。これにより、バックアップ部材１９は、溝底側突起１９Ｂが凹溝６の底面６Ａに当接するときに受ける反力と、シール側突起１９Ｃがシール部材１８に当接するときに受ける反力とを、これらの突起１９Ｂ，１９Ｃの位置で互いに打消す構成となっている。
【００６３】
なお、本実施の形態では、図３に示す如く、バックアップ部材１９を渦巻形状の部品として記載したが、凹溝６に装着する前のバックアップ部材１９は、必ずしも渦巻形状の部品である必要はなく、例えば可撓性を有する紐状の長尺な材料等によってバックアップ部材１９を形成してもよい。この場合、このような長尺材料を渦巻状に湾曲させることにより、バックアップ部材１９として用い、凹溝６に装着する構成としてもよい。
【００６４】
２２はバックアップ部材１９の基体部１９Ａに設けられた複数の連通路としての貫通孔を示し、これらの貫通孔２２は、基体部１９Ａを厚さ方向に貫通して各溝底側突起１９Ｂの間及び各シール側突起１９Ｃの間にそれぞれ開口している。
【００６５】
そして、貫通孔２２は、各溝底側突起１９Ｂの間に形成される溝底側空間２０と、各シール側突起１９Ｃの間に形成されるシール側空間２１とを連通し、これらの空間２０，２１を等しい圧力に保持することにより、空間２０，２１間の圧力差によってバックアップ部材１９が凹溝６内で変位するのを防止している。
【００６６】
次に、旋回スクロール７のラップ部９に設けられたシール部材２３とバックアップ部材２４について説明する。
【００６７】
２３はラップ部９の凹溝１１内に装着された旋回側のシール部材で、該シール部材２３は、図８に示す如く、固定側のシール部材１８と同じ形状のチップシールによって構成され、例えばシール部材１８を裏返した状態で凹溝１１に装着したものである。そして、シール部材２３は、シール部材１８の場合とほぼ同様に、底面２３Ａ、側面２３Ｂ，２３Ｃ及び先端面２３Ｄを有し、先端面２３Ｄが相手方となる固定スクロール２の歯底面３Ａに摺接することにより、この歯底面３Ａとラップ部９の歯先面９Ａとの間を気密にシールしている。
【００６８】
２４はシール部材２３と共にラップ部９の凹溝１１内に設けられた旋回側のバックアップ部材を示し、該バックアップ部材２４は、固定側のバックアップ部材１９とほぼ同様に、シール部材２３を相手方の歯底面３Ａに向けて押圧するものであり、渦巻状の基体部２４Ａ、複数の溝底側突起２４Ｂ及びシール側突起２４Ｃによって構成されている。
【００６９】
この場合、固定側のバックアップ部材１９と旋回側のバックアップ部材２４には、それぞれ両面側に突起１９Ｂ，１９Ｃ（２４Ｂ，２４Ｃ）が設けられているので、これらのバックアップ部材１９，２４は、図２に示す如く同じ形状の部品を互いに裏返した状態で凹溝６，１１に装着することによって構成されている。即ち、一方のバックアップ部材１９（２４）の溝底側突起１９Ｂ（２４Ｂ）は、他方のバックアップ部材２４のシール側突起２４Ｃ（１９Ｃ）に相当するものである。
【００７０】
そして、バックアップ部材２４の各溝底側突起２４Ｂは、固定側のバックアップ部材１９とほぼ同様に、凹溝１１の底面１１Ａに弾性的に当接し、この底面１１Ａとバックアップ部材２４の基体部２４Ａとの間に複数の溝底側空間２５を画成している。また、各シール側突起２４Ｃは、シール部材２３の底面２３Ａに弾性的に当接し、この底面２３Ａとバックアップ部材２４の基体部２４Ａとの間に複数のシール側空間２６を画成している。さらに、バックアップ部材２４には、個々の溝底側空間２５とシール側空間２６とを連通する複数の貫通孔２７が設けられている。
【００７１】
本実施の形態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。
【００７２】
まず、モータ等の駆動源によって駆動軸１３を回転駆動すると、この回転はクランク１３Ａから旋回軸受１４を介して旋回スクロール７に伝えられ、旋回スクロール７は、駆動軸１３の軸線を中心として一定の旋回半径をもった旋回運動を行う。そして、この旋回運動によって各ラップ部４，９間の圧縮室１２は周辺側から中央側に向けて連続的に縮小し、吸込ポート１５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１６から外部のエアタンク（図示せず）等に向けて吐出する。
【００７３】
ここで、圧縮運転を行うときには、固定スクロール２側のシール部材１８がバックアップ部材１９によって相手方の歯底面８Ａに弾性的に押付けられるので、シール部材１８は、相手方の歯底面８Ａに安定的に摺接した状態に保持される。また、旋回スクロール７側のシール部材２３も同様に、バックアップ部材２４によって相手方の歯底面３Ａに安定的に摺接した状態に保持されるので、各圧縮室１２を気密に保持することができる。
【００７４】
また、圧縮運転が開始されると、ラップ部４，９の内径側の圧縮室１２は外径側の圧縮室１２に比べて高圧となるから、圧縮室１２内の圧縮空気の一部は、凹溝６，１１内の微小な隙間等を通じて外径側に漏洩する傾向がある。
【００７５】
しかし、例えば固定側の凹溝６内では、各溝底側突起１９Ｂによってバックアップ部材１９と凹溝６の底面６Ａとの間に複数の溝底側空間２０が互いに遮断された状態で形成されている。また、バックアップ部材１９とシール部材１８との間には、各シール側突起１９Ｃによって複数のシール側空間２１が互いに遮断された状態で形成されている。このため、凹溝６内に流入した圧縮空気がバックアップ部材１９と凹溝６との間、またはバックアップ部材１９とシール部材１８との間を伝わってラップ部４の内径側から外径側に漏洩するのを防止することができる。
【００７６】
この場合、個々の溝底側空間２０とシール側空間２１には、ある程度の圧縮空気が流入するが、これらの空間２０，２１内の圧力は、バックアップ部材１９に対して互いに逆方向に作用する。しかも、溝底側空間２０とシール側空間２１とは、貫通孔２２によって連通されているので、各空間２０，２１はバックアップ部材１９の両側で常に圧力差のない状態に保持される。これにより、バックアップ部材１９は、圧縮空気の圧力によって凹溝６から浮上がったり、凹溝６の奥所側に押込まれることがなく、底面６Ａに当接した一定の位置を保持することができる。
【００７７】
また、溝底側空間２０とシール側空間２１に流入した圧縮空気の圧力は、バックアップ部材１９と協働してシール部材１８を凹溝６から突出させる方向に作用するので、シール部材１８の摺接状態をより安定させることができる。
【００７８】
一方、旋回スクロール７側の凹溝１１でも、シール部材２３とバックアップ部材２４とによって固定スクロール２側と同様の作用効果を得ることができる。
【００７９】
かくして、本実施の形態によれば、固定側のバックアップ部材１９を、基体部１９Ａ、複数の溝底側突起１９Ｂ及びシール側突起１９Ｃによって構成したので、各溝底側突起１９Ｂは、凹溝６内に流入した圧縮空気がバックアップ部材１９と凹溝６との間に沿ってラップ部４の内径側から外径側に漏洩するのを確実に防止することができる。また、各シール側突起１９Ｃは、圧縮空気がバックアップ部材１９とシール部材１８との間に沿って漏洩するのを確実に防止できるので、各圧縮室１２の気密性を良好に保持でき、圧縮効率を高めることができる。
【００８０】
この場合、溝底側突起１９Ｂとシール側突起１９Ｃとを、基体部１９Ａを挟んで互いに対向する位置に形成したので、溝底側突起１９Ｂが凹溝６の底面６Ａから受ける反力と、シール側突起１９Ｃがシール部材１８から受ける反力とを各突起１９Ｂ，１９Ｃの位置で互いに打消すことができる。このため、バックアップ部材１９を、凹溝６の底面６Ａとシール部材１８との間に安定的に装着することができ、バックアップ部材１９によってシール部材１８を相手方の歯底面８Ａに確実に押付けることができる。
【００８１】
また、凹溝６内では、溝底側空間２０とシール側空間２１にそれぞれ流入する圧縮空気の圧力を、バックアップ部材１９に対して互いに逆方向に作用させて打消すことができる。しかも、バックアップ部材１９の基体部１９Ａには貫通孔２２を設けたので、この貫通孔２２によって溝底側空間２０とシール側空間２１とを基体部１９Ａの両側で等しい圧力に保持することができる。
【００８２】
このため、凹溝６内に流入した圧縮空気の圧力によってバックアップ部材１９の一部等が凹溝から浮上がったり、バックアップ部材１９が凹溝６の奥所側に押込まれるのを確実に防止でき、バックアップ部材１９を凹溝６内で一定の位置に保持することができる。従って、バックアップ部材１９は、シール部材１８の全長を相手方の歯底面８Ａに向けて適度な押圧力で均等に押圧することができ、これによってシール部材１８の偏摩耗等を抑制できると共に、各圧縮室１２のシール性を長期間にわたって安定的に保持することができる。
【００８３】
また、溝底側空間２０とシール側空間２１とを連通する連通路として貫通孔２２を用いることにより、バックアップ部材１９に連通路を形成した状態でも、その側面部と凹溝６の側壁面６Ｂ，６Ｃとの間に十分な接触面積を確保でき、これによってバックアップ部材１９を凹溝６内に安定的に装着することができる。
【００８４】
一方、旋回側のバックアップ部材２４も、固定側のバックアップ部材１９と同様に、基体部２４Ａ、複数の溝底側突起２４Ｂ及びシール側突起２４Ｃによって構成したので、バックアップ部材１９とほぼ同様の作用効果を得ることができ、これら２個のバックアップ部材１９，２４によって高い圧縮性能を実現することができる。
【００８５】
この場合、バックアップ部材１９（２４）の両面側に突起１９Ｂ，１９Ｃ（２４Ｂ，２４Ｃ）を配置しているので、例えば固定側のバックアップ部材１９を裏返すことにより旋回側のバックアップ部材２４として用いることができる。これにより、バックアップ部材１９，２４を共通の部品として形成でき、部品点数を削減してコストダウンを促進することができる。
【００８６】
次に、図９ないし図１１は本発明による第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、溝底側突起とシール側突起とを渦巻方向の中心側に向けて傾斜させる構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００８７】
３１はラップ部４の凹溝６内に装着されるバックアップ部材を示し、該バックアップ部材３１は、図９ないし図１１に示す如く、第１の実施の形態とほぼ同様に、渦巻状の基体部３１Ａと、複数の溝底側突起３１Ｂ及びシール側突起３１Ｃとによって構成され、基体部３１Ａには複数の貫通孔３２が設けられている。しかし、溝底側突起３１Ｂとシール側突起３１Ｃとは、その先端側が渦巻方向の中心側に向けて一定の角度θ（図１１参照）だけ傾斜している。
【００８８】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、溝底側突起３１Ｂとシール側突起３１Ｃとを渦巻方向の中心側に向けて傾斜させる構成としている。
【００８９】
このため、圧縮運転時には、凹溝６内でラップ部４の中心側から外径側に向けて図１１中の矢示Ａ方向に圧縮空気の圧力が作用したとしても、各突起３１Ｂ，３１Ｃは、この圧力の方向に対してを逆向きに傾斜しているので、圧縮空気の流れを確実に止めることができる。
【００９０】
また、この圧縮空気の圧力は、傾斜した突起３１Ｂ，３１Ｃを起上がらせる方向に作用するので、圧縮空気の圧力を利用して各突起３１Ｂ，３１Ｃの先端側を凹溝６の底面６Ａ及びシール部材１８に密着させることができ、凹溝６内のシール性をより高めることができる。
【００９１】
次に、図１２ないし図１４は本発明による第３の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、バックアップ部材の連通路を凹窪部によって構成したことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００９２】
４１はラップ部４の凹溝６内に装着されるバックアップ部材を示し、該バックアップ部材４１は、第１の実施の形態とほぼ同様に、基体部４１Ａ、溝底側突起４１Ｂ及びシール側突起４１Ｃによって構成されている。しかし、基体部４１Ａには後述の凹窪部４２が設けられている。
【００９３】
４２はバックアップ部材４１の基体部４１Ａに設けられた複数の連通路としての凹窪部で、これらの凹窪部４２は、図１２ないし図１４に示す如く、例えばコ字状、凹円弧状、略Ｖ字状をなす窪みとして形成され、例えば基体部４１Ａの径方向内側または径方向外側に配設されている（本実施の形態では、径方向の両側に配設した場合を図示）。
【００９４】
そして、基体部４１Ａは、凹窪部４２の位置で凹溝６の幅寸法よりも細幅に形成され、基体部４１Ａと凹溝６の側壁面６Ｂ，６Ｃとの間には、凹窪部４２によって隙間が形成されている。これにより、凹窪部４２は、第１の実施の形態の貫通孔２２とほぼ同様に、溝底側空間２０とシール側空間２１とを連通し、これらの空間２０，２１を等しい圧力に保持している。
【００９５】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、バックアップ部材４１の側面部に凹窪部４２を設ける構成としたので、この凹窪部４２によって溝底側空間２０とシール側空間２１とを連通させることができる。そして、凹窪部４２を設けた状態でも、基体部４１Ａの横断面積を十分に大きく形成できるので、高い強度を確保することができる。
【００９６】
次に、図１５は本発明による第４の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、バックアップ部材を止めピンによって凹溝内に保持する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００９７】
５１はラップ部４の凹溝６′内に装着されるバックアップ部材を示し、該バックアップ部材５１は、前記第２の実施の形態とほぼ同様に、基体部５１Ａ、溝底側突起５１Ｂ及びシール側突起５１Ｃによって構成され、基体部５１Ａには複数の貫通孔５２が設けられている。
【００９８】
５３は例えば固定スクロール２のラップ部４とバックアップ部材５１との間に設けられた止めピンを示し、この止めピン５３は、バックアップ部材５１の貫通孔５２に挿通され、凹溝６′の底面６Ａ′側に固定されている。
【００９９】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、止めピン５３を用いる構成としたので、例えばラップ部４の中心側から凹溝６′内に圧縮空気が流入したとしても、バックアップ部材５１が圧縮空気の圧力によって低圧側（外径側）に位置ずれするのを確実に防止することができる。従って、バックアップ部材５１を凹溝６′内で一定の位置に保持でき、圧縮室を安定的にシールし続けることができる。
【０１００】
次に、図１６ないし図２３は本発明による第５の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、バックアップ部材の渦巻方向に対して溝底側突起とシール側突起とを交互に配置する構成としたことにある。
【０１０１】
６１は圧縮機の外殻を構成するケーシングで、該ケーシング６１は、軸方向一側が開口した有底筒状に形成され、その軸方向他側には、出力軸６２Ａを有するモータ６２が取付けられている。また、本実施の形態のスクロール式空気圧縮機は、例えば自動車等の車両に空圧アクチュエータとして搭載される小型の圧縮機となっている。
【０１０２】
６３はケーシング６１の軸方向一側に設けられた固定スクロールで、該固定スクロール６３は、図１６ないし図１８に示す如く、第１の実施の形態とほぼ同様に、歯底面６４Ａを有する鏡板６４と、ラップ部６５、支持部６６とによって大略構成されている。
【０１０３】
そして、ラップ部６５の歯先面６５Ａには、図１９、図２０に示す如く、底面６７Ａと左，右の側壁面６７Ｂ，６７Ｃとを有する凹溝６７が開口して形成され、この凹溝６７はラップ部６５の渦巻形状に沿って延びている。
【０１０４】
６８は固定スクロール６３に対向してケーシング６１内に旋回可能に設けられた旋回スクロールで、該旋回スクロール６８は、図１６、図１７、図２３に示す如く、第１の実施の形態とほぼ同様に、歯底面６９Ａを有する鏡板６９と、ラップ部７０、ボス部７１とによって大略構成されている。
【０１０５】
そして、ラップ部７０の歯先面７０Ａには、底面７２Ａと左，右の側壁面７２Ｂ，７２Ｃとを有する凹溝７２が形成されている。また、固定スクロール６３のラップ部６５と旋回スクロール６８のラップ部７０との間には、複数の圧縮室７３が画成されている。
【０１０６】
７４はケーシング６１内に軸受等を介して回転可能に設けられた駆動軸で、該駆動軸７４は、図１６に示す如く、基端側がモータ６２の出力軸６２Ａに取付けられ、モータ６２によって回転駆動される。また、駆動軸７４の先端側には、偏心ブッシュ７５、旋回軸受７６等を介して旋回スクロール６８のボス部７１が旋回可能に連結されている。この偏心ブッシュ７５は、ボス部７１と駆動軸７４とを径方向に偏心させた状態で互いに連結するものである。
【０１０７】
そして、駆動軸７４が回転するときには、第１の実施の形態とほぼ同様に、旋回スクロール６８が一定の旋回半径で旋回運動を行う。この場合、ケーシング６１と旋回スクロール６８の背面側との間には、旋回スクロール６８が旋回運動時に自転するのを防止する例えば３個の自転防止機構７７（１個のみ図示）が設けられている。
【０１０８】
これにより、スクロール式空気圧縮機は、固定スクロール６３に設けられた吸込ポート７８から外径側の圧縮室７３内に空気を吸込みつつ、この空気を各圧縮室７３内で順次圧縮し、最後に、中央側の圧縮室７３内に収容された圧縮空気を、固定スクロール６３に設けられた吐出ポート７９から外部に吐出する。
【０１０９】
次に、固定スクロール６３と旋回スクロール６８との間のシール構造について説明する。
【０１１０】
まず、８０は固定スクロール６３の凹溝６７に設けられたシール部材で、該シール部材８０は、図１８に示す如く、第１の実施の形態とほぼ同様に、例えばＰＴＦＥ、カーボン繊維等を含んだ硬質な樹脂材料によって渦巻状に形成され、底面８０Ａ、側面８０Ｂ，８０Ｃ及び先端面８０Ｄを有している。
【０１１１】
そして、シール部材８０は、図２１に示す如く、先端面８０Ｄが相手方となる旋回スクロール６８の歯底面６９Ａに摺接し、この歯底面６９Ａとラップ部６５の歯先面６５Ａとの間を気密にシールしている。
【０１１２】
なお、本実施の形態では、図１８に示す如く、シール部材８０を渦巻形状の部品として記載したが、凹溝６７に装着する前のシール部材８０は、必ずしも渦巻形状の部品である必要はなく、例えば可撓性を有する紐状の長尺な材料等によってシール部材８０を形成してもよい。この場合、このような長尺材料を渦巻状に湾曲させることにより、シール部材８０として用い、凹溝６７に装着する構成としてもよい。
【０１１３】
８１はシール部材８０と共に凹溝６７内に設けられたバックアップ部材を示し、該バックアップ部材８１は、シール部材８０の先端面８０Ｄを相手方の歯底面６９Ａに向けて押圧するものである。また、バックアップ部材８１は、例えば可撓性を有する材料、好ましくは可撓性と弾性とを有する材料によって形成され、このような材料の一例としては、例えばシリコン樹脂、フッ素樹脂、ゴム等の弾性材料が用いられている。
【０１１４】
そして、バックアップ部材８１は、図１８、図１９に示す如く、第１の実施の形態とほぼ同様に、渦巻形状を有する基体部８１Ａと、複数の溝底側突起８１Ｂと、複数のシール側突起８１Ｃとによって構成されている。しかし、本実施の形態では、これらの溝底側突起８１Ｂとシール側突起８１Ｃとを基体部８１Ａの長さ方向（渦巻方向）に対して交互に配置し、基体部８１Ａを凹溝６７内で撓み変形（弾性変形）させる構成としており、これらの点で第１の実施の形態と異なっている。
【０１１５】
この場合、基体部８１Ａは、例えばシール部材８０とほぼ同様の渦巻形状を有する薄肉な板状体として形成され、その幅寸法は凹溝６７の幅寸法とほぼ等しいか、これよりも小さな寸法値に設定されている。そして、基体部８１Ａは、図２１に示す如く、凹溝６７の深さ方向（固定スクロール６３の軸方向）に撓み変形可能となっている。
【０１１６】
また、各溝底側突起８１Ｂは、図１９、図２２に示す如く、例えば円柱状の突部として形成され、その外径寸法は凹溝６７の幅寸法とほぼ等しい寸法値に形成されている。そして、溝底側突起８１Ｂは、基体部８１Ａの長さ方向に間隔をもって配置され、個々の位置で基体部８１Ａから凹溝６７の底面６７Ａに向けてそれぞれ突出している。
【０１１７】
また、各シール側突起８１Ｃは、例えば溝底側突起８１Ｂとほぼ等しい外径寸法を有する円柱状の突部として形成され、基体部８１Ａからシール部材８０に向けて溝底側突起８１Ｂと反対方向にそれぞれ突出している。
【０１１８】
さらに、溝底側突起８１Ｂとシール側突起８１Ｃとは、基体部８１Ａの渦巻方向に対して交互に配置され、互いに位置をずらして形成されている。このため、各溝底側突起８１Ｂは、基体部８１Ａを挟んで後述のシール側空間８３と対向する位置に形成され、各シール側突起８１Ｃは、基体部８１Ａを挟んで後述の溝底側空間８２と対向する位置に形成されている。
【０１１９】
なお、本実施の形態では、図１８に示す如く、バックアップ部材８１を渦巻形状の部品として記載したが、凹溝６７に装着する前のバックアップ部材８１は、必ずしも渦巻形状の部品である必要はなく、例えば可撓性を有する紐状の長尺な材料等によってバックアップ部材８１を形成してもよい。この場合、このような長尺材料を渦巻状に湾曲させることにより、バックアップ部材８１として用い、凹溝６７に装着する構成としてもよい。
【０１２０】
次に、シール部材８０とバックアップ部材８１とを凹溝６７に装着した状態について説明する。
【０１２１】
この装着状態では、図２１に示す如く、各溝底側突起８１Ｂの先端面が凹溝６７の底面６７Ａに当接し、各シール側突起８１Ｃの先端面がシール部材８０の底面８０Ａに当接している。また、各突起８１Ｂ，８１Ｃの外周面は、図２２に示す如く、凹溝６７の側壁面６７Ｂ，６７Ｃにそれぞれ当接している。
【０１２２】
このため、基体部８１Ａと凹溝６７の底面６７Ａとの間には、第１の実施の形態とほぼ同様に、隣合う２個の溝底側突起８１Ｂによって互いに遮断された複数の溝底側空間８２が画成されている。また、基体部８１Ａとシール部材８０の底面８０Ａとの間には、隣合う２個のシール側突起８１Ｃによって互いに遮断された複数のシール側空間８３が画成されている。
【０１２３】
一方、図２０に示すように、例えば圧縮機の組立前に自由状態（非変形状態）となっているバックアップ部材８１の厚さと、シール部材８０の厚さとを加算した全体の厚さｔは、凹溝６７の深さＤと比較して食み出し寸法ｈ分だけ大きな寸法値に設定されている（ｈ＝ｔ−Ｄ）。
【０１２４】
そして、これらのシール部材８０とバックアップ部材８１とを凹溝６７に装着し、シール部材８０を相手方の歯底面６９Ａに摺接させた状態では、図２１に示す如く、固定スクロール６３の歯先面６５Ａと旋回スクロール６８の歯底面６９Ａとの間に所定の間隔ｄが形成され、この間隔ｄは、食み出し寸法ｈよりも小さな寸法値に設定されている（ｈ＞ｄ）。
【０１２５】
このため、圧縮機を組立てたときに、バックアップ部材８１は、食み出し寸法ｈと間隔ｄとの寸法差（ｈ−ｄ）に対応する寸法分だけ、凹溝６７の底面６７Ａとシール部材８０との間で厚さ方向に圧縮された状態となっている。
【０１２６】
このとき、凹溝６７の底面６７Ａに当接した溝底側突起８１Ｂと、シール部材８０に当接したシール側突起８１Ｃとは交互に配置されているから、基体部８１Ａは、図２１に示す如く、これらの突起８１Ｂ，８１Ｃによって交互に逆方向に押圧され、全体としてジグザグ形状に弾性変形している。即ち、基体部８１Ａは、溝底側突起８１Ｂの位置でシール部材８０側（凹溝６７の開口側）に向けて厚さ方向に撓み変形（または変位）し、シール側突起８１Ｃの位置で凹溝６７の底面６７Ａ側に向けて厚さ方向に撓み変形している。
【０１２７】
これにより、基体部８１Ａは、矢示Ｆ1方向の復元力によって各溝底側突起８１Ｂを凹溝６７の底面６７Ａに弾性的に押付け、また矢示Ｆ2方向の復元力によって各シール側突起８１Ｃをシール部材８０の底面８０Ａに弾性的に押付けている。
【０１２８】
そして、これらの復元力は、底面６７Ａ，８０Ａに対して各突起８１Ｂ，８１Ｃの密着性を高めるだけでなく、各空間８２，８３内の圧力と協働してシール部材８０を相手方の歯底面６９Ａに押付ける押付力としても作用している。この場合、基体部８１Ａは、凹溝６７の底面６７Ａとシール部材８０との間の間隔寸法に応じて適度に撓み変形するから、各突起８１Ｂ，８１Ｃやシール部材８０に適切な大きさの押付力を付加しつつ、その反力を撓み変形によって逃すことができる。
【０１２９】
また、例えばシール部材８０の厚さが摩耗等によって減少し、凹溝６７の底面６７Ａとシール部材８０との間の間隔寸法が増大した場合でも、基体部８１Ａは、ジグザグ形状に折れ曲った状態から徐々に復元することにより、各突起８１Ｂ，８１Ｃを大きなストロークで矢示Ｆ1，Ｆ2方向に付勢し続けることができる。このように、バックアップ部材８１は、シール部材８０の摩耗等を補償しつつ、これを長期間にわたって相手方の歯底面６９Ａに押付ける構成となっている。
【０１３０】
一方、旋回スクロール６８の凹溝７２にも、図１７、図２３に示す如く、固定スクロール６３側とほぼ同様に、底面８４Ａ、側面８４Ｂ，８４Ｃ及び先端面８４Ｄを有するシール部材８４と、基体部８５Ａ、溝底側突起８５Ｂ及びシール側突起８５Ｃからなるバックアップ部材８５とが装着されている。そして、バックアップ部材８５は、溝底側突起８５Ｂとシール側突起８５Ｃとが交互に配置され、溝底側空間８６とシール側空間８７とを画成している。
【０１３１】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、バックアップ部材８１の溝底側突起８１Ｂとシール側突起８１Ｃとを渦巻方向に対して交互に配置する構成としたので、これらの突起８１Ｂ，８１Ｃを互いに位置をずらして形成することができる。
【０１３２】
このため、シール部材８０とバックアップ部材８１とを凹溝６７に装着した状態では、各溝底側突起８１Ｂの位置で基体部８１Ａを当該突起と反対側（シール部材８０側）に向けて撓み変形させることができる。また、各シール側突起８１Ｃの位置では、基体部８１Ａを凹溝６７の底面６７Ａ側に向けて撓み変形させることができ、基体部８１Ａを全体としてジグザグ形状に弾性変形させることができる。
【０１３３】
これにより、基体部８１Ａは、変位した部位の復元力によって溝底側突起８１Ｂを凹溝６７の底面６７Ａに弾性的に押付けることができ、これらの密着性を高めることができる。また、シール側突起８１Ｃも同様に、シール部材８０に弾性的に押付けて密着させることができる。このため、凹溝６７内では、各溝底側空間８２の間及び各シール側空間８３の間をそれぞれ安定的に遮断することができ、バックアップ部材８１に沿って生じる圧縮空気の漏れ等をより確実に防止することができる。
【０１３４】
また、圧縮運転時には、溝底側空間８２及びシール側空間８３にそれぞれ流入した圧縮空気の圧力と、基体部８１Ａの復元力とによってシール部材８０に十分な大きさの押付力を加えることができる。従って、この押付力によってシール部材８０を相手方の歯底面６９Ａに安定的に摺接させることができ、シール性能を高めることができる。
【０１３５】
この場合、基体部８１Ａは、凹溝６７の底面６７Ａとシール部材８０との間の間隔寸法に応じて適度に撓み変形できるから、各突起８１Ｂ，８１Ｃやシール部材８０に適切な大きさの押付力を付加しつつ、その反力を撓み変形によって逃すことができ、シール性能を安定させることができる。
【０１３６】
また、例えばシール部材８０が摩耗した場合でも、基体部８１Ａは、ジグザグ形状に弾性変形した状態から徐々に復元することにより、溝底側突起８１Ｂとシール側突起８１Ｃとを両側に向けて大きなストロークで付勢し続けることができる。これにより、バックアップ部材８１は、シール部材８０の摩耗等を補償することができ、そのシール性能を長期間にわたって維持できると共に、耐久性を高めることができる。
【０１３７】
一方、旋回スクロール６８側のバックアップ部材８５についても、固定スクロール６３側のバックアップ部材８１と同様に構成したので、これとほぼ同様の作用効果を得ることができ、これら２個のバックアップ部材８１，８５によって高い圧縮性能を実現することができる。
【０１３８】
次に、図２４は本発明による第６の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、前記第１，第５の実施の形態を組合わせることにより、略四角形状の溝底側突起とシール側突起とを交互に配置する構成としたことにある。
【０１３９】
９１はバックアップ部材で、該バックアップ部材９１は、第１の実施の形態とほぼ同様に、基体部９１Ａ、溝底側突起９１Ｂ及びシール側突起９１Ｃによって構成され、各溝底側突起９１Ｂとシール側突起９１Ｃとは略四角形状の突起物として形成されている。
【０１４０】
しかし、基体部９１Ａは、第５の実施の形態とほぼ同様に、厚さ方向に撓み変形可能となった板状体として形成され、溝底側突起９１Ｂとシール側突起９１Ｃとは、基体部９１Ａの長さ方向に対して交互に配置されている。
【０１４１】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、第１及び第５の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【０１４２】
次に、図２５は本発明による第７の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、前記第５の実施の形態のバックアップ部材に対して、第１の実施の形態とほぼ同様の連通路を設ける構成としたことにある。
【０１４３】
１０１はバックアップ部材で、該バックアップ部材１０１は、第５の実施の形態とほぼ同様に、基体部１０１Ａ、溝底側突起１０１Ｂ及びシール側突起１０１Ｃによって構成され、各溝底側突起１０１Ｂとシール側突起１０１Ｃとは円柱状の突起物として形成されている。
【０１４４】
しかし、基体部１０１Ａには、第１の実施の形態とほぼ同様に、各溝底側突起１０１Ｂの間に形成される溝底側空間と、各シール側突起１０１Ｃの間に形成されるシール側空間とを連通する連通路としての貫通孔１０２が形成されている。
【０１４５】
この場合、貫通孔１０２は、例えば複数の溝底側空間とシール側空間とが長い距離にわたって連通しないように、基体部１０１Ａの長さ方向に対して適度に間をあけて形成されている。
【０１４６】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、第１及び第５の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【０１４７】
次に、図２６は本発明による第８の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、前記第１，第５の実施の形態を組合わせることにより、円柱状の溝底側突起とシール側突起とを互いに対向させる構成としたことにある。
【０１４８】
１１１はバックアップ部材で、該バックアップ部材１１１は、第５の実施の形態とほぼ同様に、基体部１１１Ａ、溝底側突起１１１Ｂ及びシール側突起１１１Ｃによって構成され、各溝底側突起１１１Ｂとシール側突起１１１Ｃとは円柱状の突起物として形成されている。しかし、これらの溝底側突起１１１Ｂとシール側突起１１１Ｃとは、第１の実施の形態とほぼ同様に、基体部１１１Ａを挟んで互いに対向する位置に形成されている。
【０１４９】
なお、前記各実施の形態では、固定スクロール２，６３と旋回スクロール７，６８のラップ部４，９，６５，７０に凹溝６，１１，６７，７２を形成し、これらの凹溝６，１１，６７，７２内にバックアップ部材１９，２４，３１，４１，５１，８１，８５，９１，１０１，１１１を介してシール部材１８，２３，８０，８４等を装着する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、固定スクロール２，６３のラップ部４，６５と旋回スクロール７，６８のラップ部９，７０のうち何れか一方のラップ部にのみシール部材、バックアップ部材を設けるようにしてもよい。
【０１５０】
また、第２の実施の形態では、溝底側突起３１Ｂとシール側突起３１Ｃとを斜めに傾斜させる構成とし、第５の実施の形態では、溝底側突起８１Ｂとシール側突起８１Ｃとを交互に配置する構成とした。しかし、本発明では、第５の実施の形態における溝底側突起８１Ｂとシール側突起８１Ｃとを、第２の実施の形態による溝底側突起３１Ｂとシール側突起３１Ｃとほぼ同様に、斜めに傾斜させる構成としてもよい。これと同様に、第６，第７の実施の形態についても、第２の実施の形態と組合わせる構成としてもよい。
【０１５１】
また、各実施の形態では、各突起１９Ｂ，１９Ｃ，２４Ｂ，２４Ｃ，３１Ｂ，３１Ｃ，４１Ｂ，４１Ｃ，５１Ｂ，５１Ｃ，８１Ｂ，８１Ｃ，８５Ｂ，８５Ｃ，９１Ｂ，９１Ｃ，１０１Ｂ，１０１Ｃ，１１１Ｂ，１１１Ｃを略四角形状または円柱状に形成する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、溝底側突起とシール側突起とを、四角形及び円柱以外の任意の形状に構成してもよい。
【０１５２】
また、実施の形態では、バックアップ部材１９，２４，３１，４１，５１，８１，８５を形成する材料として、例えば可撓性を有する材料、好ましくは可撓性と弾性とを有する材料を用いる構成とした。しかし、本発明のバックアップ部材の材料は、必ずしも弾性を備えている必要はなく、例えば可撓性を有する非弾性材料によってバックアップ部材を構成してもよい。
【０１５３】
また、第１の実施の形態では、バックアップ部材１９の基体部１９Ａ、溝底側突起１９Ｂ及びシール側突起１９Ｃを同一の材料によって構成し、第２ないし第８の実施の形態でも、バックアップ部材２４，３１，４１，５１，８１，８５の全体を同一の材料によって構成するものとした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば基体部１９Ａは弾性を有する材料によって構成し、溝底側突起１９Ｂとシール側突起１９Ｃとは可撓性を有する材料によって構成してもよい。また、これと逆に、基体部１９Ａを可撓性材料によって構成し、各突起１９Ｂ，１９Ｃを弾性材料によって構成してもよい。
【０１５４】
また、実施の形態では、固定スクロール２，６３と旋回スクロール７，６８とを備えた圧縮機を例に挙げて説明したが、例えば互いに対向した２つのスクロールが何れも回転する全系回転型（両回転型）のスクロール式流体機械に適用してもよい。
【０１５５】
さらに、実施の形態では、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。
【図面の簡単な説明】
【０１５６】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるスクロール式空気圧縮機を示す縦断面図である。
【図２】スクロール式空気圧縮機を図１中の矢示II−II方向からみた横断面図である。
【図３】固定スクロール、チップシール及びバックアップ部材を組立てる前の状態で示す分解斜視図である。
【図４】図３中のラップ部、チップシール及びバックアップ部材の一部を拡大して示す部分拡大斜視図である。
【図５】図１中のａ部を拡大して示す拡大断面図である。
【図６】チップシール、バックアップ部材等を図５中の矢示VI−VI方向からみた拡大断面図である。
【図７】バックアップ部材を図６中の矢示VII−VII方向からみた拡大断面図である。
【図８】図１中のｂ部を拡大して示す拡大断面図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態によるスクロール式空気圧縮機のバックアップ部材を示す斜視図である。
【図１０】図９中のｃ部を拡大して示す部分拡大斜視図である。
【図１１】チップシール、バックアップ部材等を図６と同様位置からみた拡大断面図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態によるスクロール式空気圧縮機を図４と同様位置からみた部分拡大斜視図である。
【図１３】バックアップ部材を図７と同様位置からみた拡大断面図である。
【図１４】バックアップ部材を図１３中の矢示XIV−XIV方向からみた拡大断面図である。
【図１５】本発明の第４の実施の形態によるスクロール式空気圧縮機を図６と同様位置からみた拡大断面図である。
【図１６】本発明の第５の実施の形態によるスクロール式空気圧縮機を示す縦断面図である。
【図１７】スクロール式空気圧縮機を図１６中の矢示XVII−XVII方向からみた横断面図である。
【図１８】固定スクロール、シール部材及びバックアップ部材を組立てる前の状態で示す分解斜視図である。
【図１９】図１８中のラップ部、シール部材及びバックアップ部材の一部を拡大して示す部分拡大斜視図である。
【図２０】バックアップ部材とシール部材とを固定スクロールの凹溝に装着した状態を示す拡大断面図である。
【図２１】バックアップ部材が凹溝内で変形した状態を図１７中の矢示XXI−XXI方向から拡大してみた拡大断面図である。
【図２２】バックアップ部材を図２１中の矢示XXII−XXII方向から拡大してみた拡大断面図である。
【図２３】旋回スクロール側のバックアップ部材等を図１７中の矢示XXIII−XXIII方向から拡大してみた拡大断面図である。
【図２４】本発明の第６の実施の形態によるスクロール式空気圧縮機のバックアップ部材を図４と同様位置からみた部分拡大斜視図である。
【図２５】本発明の第７の実施の形態によるスクロール式空気圧縮機のバックアップ部材を示す部分拡大斜視図である。
【図２６】本発明の第８の実施の形態によるスクロール式空気圧縮機のバックアップ部材を示す部分拡大斜視図である。
【符号の説明】
【０１５７】
１，６１  ケーシング
２，６３  固定スクロール
３，８，６４，６９  鏡板
３Ａ，８Ａ，６４Ａ，６９Ａ  歯底面
４，９，６５，７０  ラップ部
４Ａ，９Ａ，６５Ａ，７０Ａ  歯先面
６，６′，１１，６７，７２  凹溝
６Ａ，６Ａ′，１１Ａ，６７Ａ，７２Ａ  底面
６Ｂ，６Ｃ，１１Ｂ，１１Ｃ，６７Ｂ，６７Ｃ，７２Ｂ，７２Ｃ  側壁面
７，６８  旋回スクロール
１２，７３  圧縮室
１８，２３，８０，８４  シール部材
１８Ａ，２３Ａ，８０Ａ，８４Ａ  底面
１８Ｂ，１８Ｃ，２３Ｂ，２３Ｃ，８０Ｂ，８０Ｃ，８４Ｂ，８４Ｃ  側面
１８Ｄ，２３Ｄ，８０Ｄ，８４Ｄ  先端面
１９，２４，３１，４１，５１，８１，８５，９１，１０１，１１１  バックアップ部材
１９Ａ，２４Ａ，３１Ａ，４１Ａ，５１Ａ，８１Ａ，８５Ａ，９１Ａ，１０１Ａ，１１１Ａ  基体部
１９Ｂ，２４Ｂ，３１Ｂ，４１Ｂ，５１Ｂ，８１Ｂ，８５Ｂ，９１Ｂ，１０１Ｂ，１１１Ｂ  溝底側突起
１９Ｃ，２４Ｃ，３１Ｃ，４１Ｃ，５１Ｃ，８１Ｃ，８５Ｃ，９１Ｃ，１０１Ｃ，１１１Ｃ  シール側突起
２０，２５，８２，８６  溝底側空間（一の空間）
２１，２６，８３，８７  シール側空間（他の空間）
２２，２７，３２，５２，１０２  貫通孔（連通路）
４２  凹窪部（連通路）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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