(57)【要約】【課題】シールの入れ忘れを防止できるとともに、部品点数を低減でき、組み立て工数を低減できるスクロール流体機械の提供。【解決手段】ラップ部５８の歯先にラップ部５８に沿って延在するラップ凹溝７８が形成されるとともにラップ凹溝７８と軸線方向における位置を合わせて圧縮室凹部６１の最外周部分の外側を囲むように最外周凹溝７９が形成されてなり、ラップ凹溝７８と最外周凹溝７９とを連通させる連通凹溝８１を形成して、ラップ凹溝７８と最外周凹溝７９と連通凹溝８１とに、相手のスクロールの歯底面に摺接する一体のシール部材８４を嵌合させてなる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ鏡板に渦巻き状のラップ部を立設させることで渦巻き状の圧縮室凹部を形成してなるとともに、互いに前記圧縮室凹部に相手の前記ラップ部を挿入させることで圧縮室を画成する一対のスクロールを有し、これらスクロールのうちの一方には、前記ラップ部の歯先に該ラップ部に沿って延在するラップ凹溝が形成されるとともに該ラップ凹溝と軸線方向における位置を合わせて前記圧縮室凹部の最外周部分の外側を囲むように最外周凹溝が形成されてなるスクロール流体機械において、
前記ラップ凹溝と前記最外周凹溝とを連通させる連通凹溝を形成し、
前記ラップ凹溝と前記最外周凹溝と前記連通凹溝とに、相手の前記スクロールの歯底面に摺接する一体のシール部材を嵌合させてなることを特徴とするスクロール流体機械。
【請求項２】
前記連通凹溝は、前記圧縮室凹部の外端部に近接して形成されていることを特徴とする請求項１記載のスクロール流体機械。
【請求項３】
前記連通凹溝および前記最外周凹溝の連通側には冷間時の前記シール部材よりも外側に幅が広がる形状の逃げ部が形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のスクロール流体機械。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば空気や冷媒を圧縮する圧縮機や真空ポンプに用いて好適なスクロール流体機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スクロール流体機械は、それぞれ鏡板に渦巻き状のラップ部を立設させることで渦巻き状の圧縮室凹部を形成してなるとともに、互いに圧縮室凹部に相手のラップ部を挿入させることで圧縮室を画成する一対のスクロールを有し、これらスクロールの相対作動によって圧縮室内に空気や冷媒を吸い込んで圧縮し吐出するものである（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
スクロール流体機械においては、一対のスクロールによって一度に複数の圧縮室が画成されることになるが、これら圧縮室同士には圧力差があるため、当然のことながら気密を保持しなければ圧縮室間で圧力が逃げてしまう。このため、スクロールには、図４に示すように、ラップ部１０１の歯先にこのラップ部１０１に沿って延在するラップ凹溝１０２が形成され、このラップ凹溝１０２に相手のスクロールの歯底面に摺接する渦巻き状のチップシール１０３を嵌合させるようになっている。
【０００４】
また、回転部に給油を行う給油式のスクロール流体機械においては、潤滑油の圧縮室内への浸入を防止するために、ラップ凹溝１０２と軸線方向における位置を合わせて圧縮室凹部１０５の最外周部分の外側を全周にわたって囲むように円状の最外周凹溝１０６が形成され、この最外周凹溝１０６に相手のスクロールの歯底面に摺接する円環状のフェイスシール１０７を嵌合させるようになっている。
【０００５】
他方、無給油式のスクロール流体機械においても、圧縮室内に大気中の粉塵等が進入するのを防止するために、上記と同様なフェイスシールを嵌合させるようになっている（例えば特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−３３６６７６号公報
【特許文献２】
特開平９−２６８９８３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のものでは、一つのスクロールに対しチップシールとフェイスシールとを両方嵌合させる必要があるため、組み立て工程において、いずれか一方のシールを入れ忘れる可能性があった。つまり、一つのスクロールに対しチップシールとフェイスシールとを嵌合させる必要がある場合には、作業上、両方を入れ忘れる可能性は低いものの、一つを入れた後に他の一つを入れ忘れてしまう可能性は非常に高くなる。チップシールとフェイスシールとを嵌合させる必要がある場合には、円形状であって形状的に特徴のないフェイスシールに特に入れ忘れを生じ易い。
【０００８】
このようにシールを入れ忘れると、組み立て完了後の気密検査でシールの入れ忘れが検出されてから再度分解してシールを入れ直さなければならず、非常に手間がかかってしまうという問題があった。
【０００９】
また、上記従来のものでは、一つのスクロールに対して、ラップ凹溝に嵌合されるチップシールと最外周凹溝に嵌合されるフェイスシールとの二つのシールが必要であって部品点数が多くなるとともに、チップシールをラップ凹溝に嵌合させる工程とフェイスシールを最外周凹溝に嵌合させる工程との２工程が必要であり、組み立て工数が多くなってしまうという問題もあった。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、シールの入れ忘れを防止できるとともに、部品点数を低減でき、組み立て工数を低減できるスクロール流体機械の提供を目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、それぞれ鏡板に渦巻き状のラップ部を立設させることで渦巻き状の圧縮室凹部を形成してなるとともに、互いに前記圧縮室凹部に相手の前記ラップ部を挿入させることで圧縮室を画成する一対のスクロールを有し、これらスクロールのうちの一方には、前記ラップ部の歯先に該ラップ部に沿って延在するラップ凹溝が形成されるとともに該ラップ凹溝と軸線方向における位置を合わせて前記圧縮室凹部の最外周部分の外側を囲むように最外周凹溝が形成されてなるスクロール流体機械において、前記ラップ凹溝と前記最外周凹溝とを連通させる連通凹溝を形成し、前記ラップ凹溝と前記最外周凹溝と前記連通凹溝とに、相手の前記スクロールの歯底面に摺接する一体のシール部材を嵌合させてなることを特徴としている。
【００１２】
このように、ラップ部の歯先に形成されたラップ凹溝と、このラップ凹溝と軸線方向における位置を合わせて圧縮室凹部の最外周部分の外側を囲むように形成された最外周凹溝とを連通凹溝で連通させて、これらラップ凹溝と最外周凹溝と連通凹溝とに一体のシール部材を嵌合させる構造であるため、一つのスクロールに対してチップシールとフェイスシールとが一体となったシール部材を一つ組み付ければ良いことになる。しかも、連通凹溝に嵌合される部分でシール部材をラップ凹溝に対して位置決めすることができる。
【００１３】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記連通凹溝は、前記圧縮室凹部の外端部に近接して形成されていることを特徴としている。
【００１４】
このように、連通凹溝が圧縮室凹部の外端部に近接して形成されているため、圧縮室凹部の最外周部分の外側を囲むように形成された最外周凹溝を最小限に短くでき、連通凹溝とこれによって連通されるラップ凹溝および最外周凹溝とを合わせた長さを最小限にできる。
【００１５】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に係る発明において、前記連通凹溝および前記最外周凹溝の連通側には冷間時の前記シール部材よりも外側に幅が広がる形状の逃げ部が形成されていることを特徴としている。
【００１６】
このように、連通凹溝および最外周凹溝の連通側には冷間時のシール部材よりも外側に幅が広がる形状の逃げ部が形成されているため、シール部材の最外周凹溝および連通凹溝に嵌合された部分が熱膨張で延びても延び分を幅が広げられた逃げ部に進入させることで吸収できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明のスクロール流体機械の一実施形態であるスクロール式空気圧縮機を図１〜図３を参照して以下に説明する。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態のスクロール式空気圧縮機は、その外殻の一側を構成するケーシング１１と、このケーシング１１に回転可能に支持される駆動軸１２と、この駆動軸１２に連結される旋回スクロール（スクロール）１３と、上記したケーシング１１に固定されることで外殻の他側を構成するとともに旋回スクロール１３に重ね合わせられる固定スクロール（スクロール）１４とを有している。
【００１９】
ケーシング１１は、若干のテーパをもって略筒状に形成されるとともに軸線方向における両端側にボールベアリング１６，１７がそれぞれ嵌合される軸支持部１８と、この軸支持部１８の大径側に、軸支持部１８とは軸線方向における位置を若干ずらして軸支持部１８の半径方向外側を覆うように同軸状に配置される略筒状の大径筒部２０と、この大径筒部２０の軸線方向における軸支持部１８側と軸支持部１８の軸線方向における大径筒部２０側とを連結させるようにこれらの径方向にほぼ沿って延在する連結部２１とを有している。
【００２０】
また、ケーシング１１は、大径筒部２０の軸線方向における連結部２１とは反対側から半径方向外側に突出するフランジ部２２と、大径筒部２０のフランジ部２２よりも若干軸線方向内側から半径方向内側に延出するスラスト受部２３と、このスラスト受部２３の内周側から若干軸線方向内側に位置をずらして半径方向内側に延出する内側延出部２４とを有している。
【００２１】
そして、スラスト受部２３の軸線方向における軸支持部１８に対し反対側に、環状をなして凹む保持溝２７が形成されており、そのさらに内径側の内側延出部２４にも、軸線方向における軸支持部１８に対し反対側に係合溝２８が形成されている。このケーシング１１は例えばアルミニウム系材料で一体成形されている。
【００２２】
上記したケーシング１１の軸支持部１８に互いに同軸をなして装着された両側のボールベアリング１６，１７の内周側に、上記した駆動軸１２が両側の回転軸部３０，３１をそれぞれ嵌合させている。なお、ケーシング１１の軸支持部１８の連結部２１に対し反対側の端部の内周側には、駆動軸１２との隙間をシールするシールリング３２が取り付けられている。そして、駆動軸１２のケーシング１１から突出する部分がこの駆動軸１２を回転させる図示せぬ電動モータに連結されている。
【００２３】
駆動軸１２は、ケーシング１１の軸支持部１８よりも内側延出部２４側に延出する部分に大径の保持部３４が形成されており、保持部３４のさらに先端側に回転軸部３０，３１の中心に対し平行をなして所定距離ｄだけ偏心するクランク軸部３５が形成されている。
【００２４】
保持部３４には駆動軸１２の回転のバランスをとるためのカウンタウエイト３６が固定されており、このカウンタウエイト３６には半径方向外方に突出するように油掻き棒３７が固定されている。この油掻き棒３７の下側であってケーシング１１の大径筒部２０と連結部２１とスラスト受部２３とで囲まれた部分の油溜部３８には潤滑油３９が溜められている。油掻き棒３７は、駆動軸１２と一体に回転することでケーシング１１の下部の油溜部３８に溜められた潤滑油３９に進退してこれを掻き上げる。
【００２５】
クランク軸部３５の外周側はローラベアリング４１の内周側に嵌合されており、このローラベアリング４１はその外周側において上記した旋回スクロール１３に嵌合されている。
【００２６】
この旋回スクロール１３は、平坦な円板状の鏡板４３の軸線方向における一側の歯底面４４に徐々に旋回スクロール１３の中心との距離を縮める渦巻き状のラップ部４５を立設させてなるもので、その結果、ラップ部４５の間に、徐々に旋回スクロール１３の中心との距離を縮める渦巻き状の圧縮室凹部４６が形成されている。なお、ラップ部４５の歯底面４４からの高さは全長にわたり一定とされ、その結果、ラップ部４５の歯先面４９は、歯底面４４と平行な同一平面内に配置されている。
【００２７】
旋回スクロール１３は、ラップ部４５をケーシング１１から突出させかつ鏡板４３をケーシング１１のフランジ部２２とスラスト受部２３との間の段差に収納させるように配置されている。
【００２８】
鏡板４３のラップ部４５に対し反対側には軸線方向に突出する略円筒状のボス部４７が鏡板４３と同軸をなして形成されており、このボス部４７の内周側に上記したローラベアリング４１が嵌合される。これにより、旋回スクロール１３は、駆動軸１２の回転軸部３０，３１を中心とした回転で回転軸部３０，３１を中心とした旋回運動をするクランク軸部３５に保持されることになり、その結果、回転軸部３０，３１の軸線を中心とした所定半径ｄを有する円上で旋回運動をする。旋回スクロール１３も、例えばアルミニウム系材料で一体成形されている。
【００２９】
ここで、鏡板４３の歯底面４４に対し反対側の裏面４８と対向するケーシング１１のスラスト受部２３の保持溝２７には、薄板円環状のスラストプレート５１が回転可能に嵌合されており、保持溝２７の底面５２に当接した状態で軸線方向に若干突出するスラストプレート５１が鏡板４３の裏面４８に当接して旋回スクロール１３のスラスト力を受ける。このスラストプレート５１は、旋回運動する旋回スクロール１３に対し摺接することになり、他方でケーシング１１に対しても摺接する。スラストプレート５１は、例えば鋳鉄等の比較的軟質な鉄系材料を鋳造またはプレス加工等することにより形成される。
【００３０】
また、ケーシング１１の内側延出部２４の係合溝２８と旋回スクロール１３の鏡板４３の図示せぬ係合溝とにはオルダムリング５４が係合されており、このオルダムリング５４は上記のように旋回運動する旋回スクロール１３の自転を規制する。
【００３１】
なお、上記した駆動軸１２の油掻き棒３７は、掻き上げた潤滑油３９を駆動軸１２の回転部である両ボールベアリング１６，１７およびローラベアリング４１とスラストプレート５１とに供給する。
【００３２】
固定スクロール１４は、図２にも示すように、筒状の壁部５６と、壁部５６の軸線方向における一側を閉塞させるように形成された円板状の鏡板５７と、壁部５６の内周面の所定位置から固定スクロール１４の中心との距離を徐々に縮める渦巻き状をなして延出するラップ部５８と、壁部５６の鏡板５７に対し反対側の端部から外径側に突出するフランジ部５９とを有しており、ラップ部５８は、鏡板５７の軸線方向における一側の歯底面６０に立設されている。その結果、固定スクロール１４にも、ラップ部５８の間および外側に、徐々に固定スクロール１４の中心との距離を縮める渦巻き状の圧縮室凹部６１が形成されている。
【００３３】
なお、ラップ部５８の歯底面６０からの高さは全長にわたり一定とされ、その結果、ラップ部５８の歯先面６２は、歯底面６０と平行な同一平面内に配置されている。また、ラップ部５８の高さは壁部５６の高さと合わせられており、その結果、ラップ部５８の歯先面６２は壁部５６の鏡板５７に対し反対側の対向面６３と同一平面に配置されている。この固定スクロール１４も、例えばアルミニウム系材料で一体成形されている。
【００３４】
この固定スクロール１４は、旋回スクロール１３に対して、例えば１８０°位相をずらした状態で、互いの圧縮室凹部４６，６１に相手のラップ部５８，４５を挿入させるようにして重ね合わせられることになる。つまり、固定スクロール１４の圧縮室凹部６１に旋回スクロール１３のラップ部４５を挿入させると同時に旋回スクロール１３の圧縮室凹部４６に固定スクロール１４のラップ部５８を挿入させる。
【００３５】
このように旋回スクロール１３に重ね合わせられた状態で固定スクロール１４はそのフランジ部５９をケーシング１１のフランジ部２２に当接させる。そして、これらフランジ部２２，５９同士を複数のボルト６６で締結することで固定スクロール１４がケーシング１１に固定される。この状態で固定スクロール１４のラップ部５８および歯底面６０と旋回スクロール１３のラップ部４５および歯底面４４とで区画されて圧縮室６７が複数形成される。これらの圧縮室６７は、固定スクロール１４に対し旋回スクロール１３が旋回運動することで、外側から中心側に移動しつつ徐々に容積が小さくなり、その結果、空気を圧縮する。
【００３６】
なお、旋回スクロール１３に重ね合わせられた状態で固定スクロール１４のラップ部５８の歯先面６２および対向面６３は若干の隙間をもって旋回スクロール１３の鏡板４３の歯底面４４に対向することになる。ここで、ラップ部５８の歯先面６２は旋回スクロール１３の旋回位置に拘わらず常に鏡板４３の歯底面４４に対向することになるが、壁部５６の対向面６３にも、旋回スクロール１３の旋回位置に拘わらず常に鏡板４３の歯底面４４に対向する（言い換えれば歯底面４４と径方向に重なり合う）常時対向部６８が圧縮室凹部６１を外側から全周で囲むように設けられている。
【００３７】
固定スクロール１４の圧縮室凹部６１の最外周部には、所定位置の外周側に、歯底面６０から外側に軸線方向に沿って貫通する吸込ポート７０が形成されており、この吸込ポート７０は旋回スクロール１３との位置関係で圧縮室６７が固定スクロール１４の渦巻き状の圧縮室凹部６１における最も外側に位置するときに、この圧縮室６７を固定スクロール１４の外側に連通させる。つまり、圧縮室６７に大気を導入させる。この吸込ポート７０は図示せぬエアフィルタに連通されておりエアフィルタを介して大気を吸い込む。
【００３８】
また、固定スクロール１４の圧縮室凹部６１の中心部には、歯底面６０から外側に軸線方向に沿って貫通する吐出ポート７１が形成されており、この吐出ポート７１は旋回スクロール１３との位置関係で圧縮室６７が固定スクロール１４の渦巻き状の圧縮室凹部６１における最も中心側に位置するときに、この圧縮室６７を固定スクロール１４の外側に連通させる。つまり、圧縮室６７から圧縮空気を吐出させる。この吐出ポート７１は図示せぬ空気タンクに連通されており空気タンク内に圧縮空気を吐出する。
【００３９】
旋回スクロール１３のラップ部４５の歯先面４９側には歯先面４９から一段凹むラップ凹溝７４がラップ部４５に沿って延在形成されており、具体的には、ラップ部４５のほぼ全長にわたって形成されている。なお、ラップ凹溝７４は、旋回スクロール１３の軸直交方向においては全周囲が閉じられた形状をなしている。
【００４０】
渦巻き状をなすこのラップ凹溝７４にはその全長をほぼ埋めるように渦巻き状のチップシール７５が嵌合されている。このチップシール７５はラップ凹溝７４に嵌合された状態で歯先面４９から若干突出して固定スクロール１４の歯底面６０に当接し、その結果、旋回スクロール１３が旋回すると固定スクロール１４の歯底面６０に摺接する。このチップシール７５は、全長にわたり固定スクロール１４の歯底面６０に当接してラップ部４５の歯先面４９と固定スクロール１４の歯底面６０との隙間をシールする。なお、チップシール７５は、例えばフッ素系樹脂等の自己潤滑性を有する合成樹脂材料からなっており、使用時の温度上昇による熱膨張時にラップ凹溝７４を長さ方向に隙間なく埋めるように熱膨張を考慮した長さとされている。
【００４１】
図２に示すように、固定スクロール１４のラップ部５８の歯先面６２側には歯先面６２から一段凹むラップ凹溝７８がラップ部５８に沿って延在形成されている。具体的に、ラップ凹溝７８は、ラップ部５８の壁部５６側の外端部から固定スクロール１４の中心側の内端部までほぼ全長にわたり形成されており、その結果、徐々に固定スクロール１４の中心への距離が近接する渦巻き形状をなしている。
【００４２】
また、ラップ部５８の歯先面６２と軸線方向における位置が合う固定スクロール１４の壁部５６の対向面６３側には、圧縮室凹部６１の最外周部分の外側を囲むように、ラップ凹溝７８と軸線方向における位置を合わせて対向面６３から一段凹む最外周凹溝７９が形成されている。つまり、最外周凹溝７９は、圧縮室凹部６１の最外周部分の内端部と円周方向の位置が合う壁部５６の位置から圧縮室凹部６１の最外周部分の半径方向外側に近接して形成されており、その結果、徐々に固定スクロール１４の中心からの距離が離れる形状に形成されている。なお、最外周凹溝７９は、その内端側がラップ凹溝７８の外端部と形状的に連続するように連結されている。
【００４３】
さらに、壁部５６の対向面６３には、ラップ凹溝７８の外端部と最外周凹溝７９の外端部とを連通させて複合凹溝８０とする連通凹溝８１が、ラップ凹溝７８および最外周凹溝７９と軸線方向における位置を合わせて対向面６３から一段凹んで形成されている。ここで、連通凹溝８１は、圧縮室凹部６１の外端部に近接して形成されており、ラップ凹溝７８と最外周凹溝７９とを滑らかに連結させるように円弧状をなしている。
【００４４】
なお、最外周凹溝７９および連通凹溝８１は、壁部５６の対向面６３のうち、常に鏡板４３の歯底面４４に対向する常時対向部６８に形成されている。また、互いに連通するラップ凹溝７８、最外周凹溝７９および連通凹溝８１からなる複合凹溝８０は、固定スクロール１４の軸直交方向においては全周囲が閉じられた形状をなしている。
【００４５】
そして、ラップ凹溝７８、最外周凹溝７９および連通凹溝８１には、これらをほぼ埋めるように一体のシール部材８４が嵌合されている。つまり、このシール部材８４は、中心側に徐々に近接するように渦巻き状に延出してラップ凹溝７８にこれをほぼ埋めるように嵌合させられるチップシール部８５と、チップシール部８５の外端部に連結されるとともに、徐々に中心から離れるように渦巻き一周分延出して最外周凹溝７９にこれをほぼ埋めるように嵌合させられるフェイスシール部８６と、チップシール部８５の外端部とフェイスシール部８６の外端部とを円弧状に連結させるとともに連通凹溝８１に嵌合させられる連結シール部８７とを有している。
【００４６】
このシール部材８４は、ラップ凹溝７８、最外周凹溝７９および連通凹溝８１に嵌合された状態で歯先面６２および対向面６３から若干突出して旋回スクロール１３の歯底面４４に全長にわたり当接し、その結果、旋回スクロール１３が旋回すると旋回スクロール１３の歯底面４４に摺接する。そして、チップシール部８５においてラップ部５８の歯先面６２と旋回スクロール１３の歯底面４４との隙間をシールするととともに、フェイスシール部８６および連結シール部８７において壁部５６の対向面６３と旋回スクロール１３の歯底面４４との隙間をシールする。このシール部材８４も、例えばフッ素系樹脂等の自己潤滑性を有する合成樹脂材料からなっている。
【００４７】
ここで、このシール部材８４は、使用時の温度上昇による熱膨張時にラップ凹溝７８、最外周凹溝７９および連通凹溝８１を長さ方向に隙間なく埋めるように熱膨張を考慮した長さに各部が形成されている。つまり、シール部材８４は、フェイスシール部８６とチップシール部８５と連結シール部８７との三方に分岐する分岐部９０が、同じくラップ凹溝７８と最外周凹溝７９と連通凹溝８１との三方に分岐する複合凹溝８０の分岐部９１で最も移動が規制されるため、チップシール部８５は分岐部９０から離れる側に延びることになり、その分を考慮して、冷間時のチップシール部８５よりもラップ凹溝７８を分岐部９１から離れる側に長く延ばしている。また、フェイスシール部８６および連結シール部８７も分岐部９０から離れる側に延びることになり、その分を考慮して、図３に示すように、連通凹溝８１および最外周凹溝７９の連通側には冷間時のシール部材８４（図３において二点鎖線で示す）よりも外側に幅が広がる形状の逃げ部９２が形成されている。つまり、逃げ部９２は、冷間時のシール部材８４の連結シール部８７よりも、連通凹溝８１および最外周凹溝７９の連通側において連通凹溝８１の延長上に広がりかつ最外周凹溝７９の延長上に広がる形状をなしている。
【００４８】
以上のような構成のスクロール式空気圧縮機において、運転時に、図示せぬ電動モータの駆動で駆動軸１２をボールベアリング１６，１７で支持された回転軸部３０，３１を中心に回転させると、回転軸部３０，３１に対して軸線をずらした先端のクランク軸部３５が回転軸部３０，３１の軸線を中心とした半径ｄの所定円上で旋回運動をする。すると、クランク軸部３５にローラベアリング４１を介して支持されるとともにオルダムリング５４で自転が規制された旋回スクロール１３が、自転が規制されながら回転軸部３０，３１の軸線を中心とした半径ｄの所定円上で旋回運動をする。
【００４９】
固定スクロール１４のラップ部５８および歯底面６０と旋回スクロール１３のラップ部４５および歯底面４４とで区画されて形成される複数の圧縮室６７は、上記の旋回運動で、固定スクロール１４の圧縮室凹部６１の渦巻きに沿って外側から中心側に移動することになるが、それぞれ、最も外側に位置するときに吸込ポート７０を介して外気を吸い込み、この状態から中心側に移動することで吸込ポート７０に連通しない位置に位置した後、徐々に容積が小さくなって空気を圧縮する。そして、最も中心側に位置すると、吐出ポート７１に連通し、吐出ポート７１を介して圧縮空気を外部の図示せぬ空気タンクに吐出する。このような圧縮室６７が、旋回スクロール１３の旋回運動で順次外側に形成されては中心側に移動することになって圧縮空気を断続的に吐出する。
【００５０】
なお、旋回スクロール１３の旋回中、旋回スクロール１３に設けられたチップシール７５は全長にわたり固定スクロール１４の歯底面６０に当接してラップ部４５の歯先面４９と固定スクロール１４の歯底面６０との隙間をシールしつつ固定スクロール１４の歯底面６０に対し摺動することになる。同様に固定スクロール１４に設けられたシール部材８４は全長にわたり旋回スクロール１３の歯底面４４に当接してラップ部５８の歯先面６２および壁部５６の対向面６３と旋回スクロール１３の歯底面４４との隙間をシールしつつ旋回スクロール１３の歯底面４４に対し摺動する。
【００５１】
その結果、固定スクロール１４のラップ部５８および歯底面６０と旋回スクロール１３のラップ部４５および歯底面４４とで区画されて形成される複数の圧縮室６７同士が、旋回スクロール１３のラップ部４５と固定スクロール１４の歯底面６０との隙間を介して連通するのをチップシール７５で防止し、固定スクロール１４のラップ部５８と旋回スクロール１３の歯底面４４との隙間を介して連通するのをシール部材８４のチップシール部８５で防止する。さらに、圧縮室６７が固定スクロール１４の壁部５６と旋回スクロール１３の歯底面４４との隙間を介して外気に連通するのをシール部材８４のフェイスシール部８６および連結シール部８７で防止する。
【００５２】
ここで、上記運転時には、圧縮室６７内の圧力が旋回スクロール１３を固定スクロール１４から離間させる方向（スラスト方向）に作用させることになるが、このスラスト力を、旋回スクロール１３の鏡板４３の裏面４８に摺接するスラストプレート５１およびこのスラストプレート５１を旋回スクロール１３に対し反対側で受けるケーシング１１のスラスト受部２３とで支承し旋回スクロール１３の軸線方向移動を規制する。なお、スラストプレート５１は、旋回スクロール１３の旋回時に鏡板４３の裏面４８に対し摺動しつつスラスト受部２３の底面５２に対し回転して、旋回スクロール１３への摺動抵抗を低減する。
【００５３】
また、上記運転時には、駆動軸１２の回転で油掻き棒３７が旋回してケーシング１１の油溜部３８に溜まった潤滑油３９を掻き上げて、スラストプレート５１および旋回スクロール１３の裏面４８の間と、スラストプレート５１およびスラスト受部２３の底面５２の間と、ローラベアリング４１と、ボールベアリング１６，１７とに供給する。なお、固定スクロール１４の圧縮室凹部６１つまり圧縮室６７の外側を囲むように一周閉じられた状態で連続するシール部材８４のフェイスシール部８６および連結シール部８７が、この潤滑油３９と、外気に含まれる粉塵等の圧縮室６７への浸入を防止する。
【００５４】
以上に述べた本実施形態のスクロール式空気圧縮機によれば、固定スクロール１４のラップ部５８の歯先に形成されたラップ凹溝７８と、このラップ凹溝７８と軸線方向における位置を合わせて圧縮室凹部６１の最外周部分の外側を囲むように形成された最外周凹溝７９とを連通凹溝８１で連通させて、これらラップ凹溝７８と最外周凹溝７９と連通凹溝８１とに一体のシール部材８４を嵌合させる構造であるため、一つの固定スクロール１４に対してチップシールとフェイスシールとが一体となったシール部材８４を一つ組み付ければ良いことになる。したがって、シールの入れ忘れを防止できるとともに、部品点数を低減でき、組み立て工数を低減できる。
【００５５】
しかも、シール部材８４は連通凹溝８１に嵌合される部分でラップ凹溝７８に対する位置決めがなされることになり、熱膨張を考慮してラップ凹溝７８に対しシール部材８４のチップシール部８５を小さくしても簡単に位置決めした状態で装着することができる。
【００５６】
また、連通凹溝８１が圧縮室凹部６１の外端部に近接して形成されているため、圧縮室凹部６１の最外周部分の外側を囲むように形成された最外周凹溝７９を最小限に短くできる。その結果、連通凹溝８１とこれによって連通されるラップ凹溝７８および最外周凹溝７９とを合わせた長さを最小限にできる。したがって、シール部材８４の長さを最小長さにすることができるため、シール部材８４による摺動抵抗を最小限にでき、旋回スクロール１３の回転効率すなわち圧縮効率を向上させることができる。
【００５７】
加えて、連通凹溝８１および最外周凹溝７９の連通側には冷間時のシール部材８４よりも外側に幅が広がる形状の逃げ部９２が形成されているため、シール部材８４の最外周凹溝７９および連通凹溝８１に嵌合されたフェイスシール部８６および連結シール部８７が熱膨張で延びても延び分を幅が広げられた逃げ部９２に進入させることで吸収することができる（図３において二点鎖線で示す冷間時から実線で示す熱膨張時参照）。
【００５８】
なお、以上においては、固定スクロール１４と旋回スクロール１３とを有するタイプのスクロール式空気圧縮機を例にとり説明したが、互いに渦巻き状の圧縮室凹部に相手の渦巻き状のラップ部を挿入させることで圧縮室を画成する一対のスクロールを有するものであれば、例えば、一対のスクロールを共に回転させる両回転型の空気圧縮機等にも適用可能である。また、空気圧縮機に限らず、エアコンディショナ用の冷媒を圧縮するコンプレッサ等、種々のスクロール流体機械に適用可能である。
【００５９】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１に係る発明によれば、ラップ部の歯先に形成されたラップ凹溝と、このラップ凹溝と軸線方向における位置を合わせて圧縮室凹部の最外周部分の外側を囲むように形成された最外周凹溝とを連通凹溝で連通させて、これらラップ凹溝と最外周凹溝と連通凹溝とに一体のシール部材を嵌合させる構造であるため、一つのスクロールに対してチップシールとフェイスシールとが一体となったシール部材を一つ組み付ければ良いことになる。したがって、シールの入れ忘れを防止できるとともに、部品点数を低減でき、組み立て工数を低減できる。しかも、連通凹溝に嵌合される部分でシール部材をラップ凹溝に対して位置決めすることができるため、熱膨張を考慮してラップ凹溝に対しシール部材の嵌合部分を小さくしても簡単に位置決めした状態で装着することができる。
【００６０】
請求項２に係る発明によれば、連通凹溝が圧縮室凹部の外端部に近接して形成されているため、圧縮室凹部の最外周部分の外側を囲むように形成された最外周凹溝を最小限に短くでき、連通凹溝とこれによって連通されるラップ凹溝および最外周凹溝とを合わせた長さを最小限にできる。したがって、シール部材の長さを最小長さにすることができるため、シール部材による摺動抵抗を最小限にでき、効率を向上させることができる。
【００６１】
請求項３に係る発明によれば、連通凹溝および最外周凹溝の連通側には冷間時のシール部材よりも外側に幅が広がる形状の逃げ部が形成されているため、シール部材の最外周凹溝および連通凹溝に嵌合された部分が熱膨張で延びても延び分を幅が広げられた逃げ部に進入させることで吸収できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスクロール流体機械の一実施形態であるスクロール式空気圧縮機を示す断面図である。
【図２】本発明のスクロール流体機械の一実施形態であるスクロール式空気圧縮機の固定スクロールおよびシール部材を示す平面図である。
【図３】本発明のスクロール流体機械の一実施形態であるスクロール式空気圧縮機の固定スクロールおよびシール部材の要部を示す拡大平面図である。
【図４】スクロール式空気圧縮機の固定スクロールおよびシール部材を示す平面図である。
【符号の説明】
４３，５７  鏡板
４５，５８  ラップ部
４６，６１  圧縮室凹部
６７  圧縮室
１３  旋回スクロール（スクロール）
１４  固定スクロール（スクロール）
７８  ラップ凹溝
７９  最外周凹溝
８１  連通凹溝
８４  シール部材
９２  逃げ部
【図１】
2004183482.tif 000003
【図２】
2004183482.tif 000004
【図３】
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【図４】
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