(57)【要約】【課題】  一般にチップシールを型抜きで製作する場合、チップシールが厚い場合は型抜きした時の抜き勾配が大きくなり、またチップシールが薄い場合は反り等が発生しやすく所定の真空を容易に得ることが難しい。また、型抜きではなく1本の紐で構成した場合、クランクシャフトの周囲のシールが不十分になり軸受けの長寿命化が難しい【解決手段】  旋回スクロールのチップシールを、クランクシャフト周囲をシールする部品と旋回スクロールの鏡板および渦巻状スクロールラップと固定スクロールの鏡板および渦巻状ラップに囲まれた圧縮空間を形成するための紐部品と２種類にする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
旋回スクロールの鏡板から立設するように第１の渦巻状スクロールラップを備え、固定スクロールの鏡板から立設するように第２の渦巻状スクロールラップを備え、前記第１の渦巻状スクロールラップと前記第２の渦巻状スクロールラップを噛合させるように向かい合わせ、前記各スクロールラップの先端にスクロールラップ先端と対向する鏡板両方同時に接触可能なチップシールを設け、前記旋回スクロールと前記固定スクロールを貫通するようクランクシャフトを設け、前記旋回スクロールは偏心した前記クランクシャフトによって電動機に連結されており、該電動機が回転することにより前記クランクシャフトが回転し前記クランクシャフトと前記旋回スクロール間に設置された軸受けにより前記旋回スクロールに回転運動が伝達され、クランクピンにより公転運動に変換されるスクロール形流体機械において、前記旋回スクロールの渦巻状ラップ先端に設けたチップシールの構成を、円盤部と紐状部に分けたことを特徴とするスクロール形流体機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスクロール形流体機械における、チップシールの構成に間するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のスクロール形流体機械においては、図１に示すように吸気アダプタ２１から吸引された空気を旋回スクロール２の渦巻状スクロールラップ２ａと固定スクロール３の渦巻状ラップ３ａに囲まれた圧縮空間に閉じ込め、クランクピン９の拘束による旋回スクロール２の固定スクロールに対する公転運動により、その圧縮空間の容積を連続的に小さくすることにより圧縮し、クランクシャフト４近傍に設けた吐出口６から吐出アダプタ２２を通って吐き出すことにより、吸気アダプタ２１側の真空化を、または吐出アダプタ側の高圧化を行う。
【０００３】
この際、空気を旋回スクロールの鏡板および渦巻状スクロールラップと固定スクロールの鏡板および渦巻状ラップに囲まれた圧縮空間に閉じ込めるため、渦巻状スクロールラップ先端に溝を設けその溝にスクロールラップ先端及びそれに対向する鏡板両方同時に接触可能なチップシールを設ける方法が使用される。
【０００４】
従来、このチップシールは旋回スクロールの中央部にクランクシャフトが貫通していることによりクランクシャフトの周囲のシールも必要であることから、クランクシャフトを囲む円盤部とスクロールラップ先端部の紐状部分と一体に成形するために、主に型抜きより製作されていた。（例えば特開２００２-１１５６７６号）
また、チップシールを紐状に製作する方法に付いては特開２０００−２４０５７８及び、特開２０００−２４０５７９に記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２-１１５６７６号
【０００６】
【特許文献２】特開２０００−２４０５７８号
【特許文献３】特開２０００−２４０５７９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
チップシールはスクロールラップ先端に設けられ、チップシールと対向する鏡板とのシール、及びチップシール溝側面とチップシール側面のシールによりスラスト方向の空間を遮断し、真空引きの際の圧縮空間を形成している。一般にチップシールを型抜きで製作する場合、チップシールが厚い場合は型抜きした時の抜き勾配が大きくなるためスクロールラップ先端の溝側面とチップシール側面のシールが不十分になり、シール不充分な個所から圧縮時に空気が漏れるため真空引きしても必要な真空が得られないという欠点を有していた。
【０００８】
また、チップシールが薄い場合は反り等が発生しやすくスクロールラップ先端と対向する鏡板面のシール不十分になり必要な真空が得られず上下二重構造（二枚重ね）にしたり、クッション性のある部材で下方から押し付ける構造にし、チップシールの反りを強制的に補正した状態で使用しなければならないという欠点を有していた。
【０００９】
また、型抜きではなく1本の紐状のチップシールで構成した場合、クランクシャフトの周囲のシールが不十分なため排気ガスがクランクシャフトを支持している軸受けへ流れ、短期間で軸受けを腐食させるという欠点を有していた。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するためには、チップシールは1種類の部品で構成する必要はなく各機能毎に形状を変えても良いことに着目し、旋回スクロールのチップシールを、クランクシャフト周囲をシールする円盤部品と旋回スクロールの鏡板および渦巻状スクロールラップと固定スクロールの鏡板および渦巻状ラップに囲まれた圧縮空間を形成するための紐状部品と２種類にすればよく、これによりスクロール形流体機械の排気特性に大きな影響を与えるスクロールラップ先端の溝側面のシール、スクロールラップ先端と対向する鏡板面のシール、及びクランクシャフトの周囲のシールにおいて良好なシール特性をもつスクロール形流体機械を得ることができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明によれば、スクロール形流体機械の排気特性に大きな影響を与えるスクロールラップ先端の溝側面のシール、スクロールラップ先端と対向する鏡板面のシール、及びクランクシャフトの周囲のシールにおいて良好なシール特性をもつスクロール形流体機械を得ることができる。
【００１２】
また、チップシールの製作法としても、型抜き及び機械加工のどちらでも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の一実施例を説明する。
図１は本発明を適用したスクロール形流体機械の全体外観図（一部断面図）であり、図２は本発明を適用したスクロール形流体機械のスクロールラップ先端の図面で、図３は本発明の一実施例を示すクランクシャフト近傍のスクロールラップ先端の部分図、図４は渦巻状ラップ先端部の断面図を示す。
【００１４】
まず、図１において、スクロール形流体機械1は、圧縮機部２０を有しており、圧縮機部２０内には旋回スクロール２と固定スクロール３、１３とが設けられ、モータ５０によって回転駆動されるクランクシャフト４によって、旋回スクロール２が駆動される。
さらに、圧縮機部２０には、吸気アダプタ２１と吐出アダプタ２２とが設けられ、それぞれ圧縮機内部へ連通する流路が設けられており、吸気口５および吐出口６に連通している。
吸気アダプタ２１に図示されていない容器を接続した後、スクロール形流体機械１を動作させることにより、容器内は減圧され真空に近い状態にすることができ、逆に容器を吐出アダプタ２２に接続することにより、容器内は高圧の状態となる。
【００１５】
旋回スクロール２の鏡面の両端から渦巻壁状の渦巻状ラップ２ａが立設している。また固定スクロール３と１３は旋回スクロールを覆い囲むようなハウジング部が一体成形され、固定スクロール３、１３の鏡板の片面からそれぞれ渦巻壁状の渦巻状ラップ３ａと１３ａが旋回スクロール２の渦巻状ラップ２ａに嵌合するように立設し、流体ポケット８を構成している。
【００１６】
旋回スクロール２の渦巻状ラップ２ａの端面にチップシール２ｂ、２ｃが、固定スクロールラップ３、１３の渦巻状ラップ３ａ、１３ａの端面には、チップシール３ｂが配設されている。クランクシャフト４と旋回スクロール２は軸受１５を介して支持されている。更に、旋回スクロール２外周部には、旋回スクロール２が自転せず公転のみをするようにクランクピン９を配置する。
クランクシャフト４は、軸受１６を介してハウジング３１，３２に軸支され、一端はモータ５０に連結されている。モータ５０を動作させると、クランクシャフト４の回転にともない、旋回スクロール１が偏心運動を開始する。
【００１７】
このように構成されたスクロール形流体機械は、吸気アダプタ２１を介して吸気口５から気体を吸引しクランクシャフト４が回転するに伴い旋回スクロール２が固定スクロール３，１３に対して公転運動するに伴いできる流体ポケット８を、順次各旋回スクロール２，固定スクロール３，１３の外側から中心側へ圧縮しながら移動させ流体ポケット８で捕獲した空気を順次吐出口６から流路をへて突出アダプタ２２から吐出するようになっている。
【００１８】
旋回スクロール２の渦巻状ラップ２ａの先端部に設置されたチップシールは、クランクシャフト4を囲む幅が一様でない円盤部分２ｂと、幅が一定の紐状部分２ｃからなり、チップシールを２つの部分に分割したことにより、紐状部分２ｃは機械加工により製作することができ、円盤部分２ｂのみを型を使って製作すれば良く、型自体を小さくすることができ、非常に安価にチップシールを製作することができる。また、円盤部分２ｂの形状をした円柱部材を押出し成形などで製作し、必要な厚さに切削加工しても良い。
また、円盤部２ｂは機械加工により製作しても良い。
【００１９】
前記したように、旋回スクロール２のチップシールを円盤部２ｂと紐状部分２ｃに分割した場合、円盤部２ｂと紐状部分２ｃの間には隙間空間７が存在するようになっている。
しかし、チップシール間の隙間空間７が存在しても、真空ポンプとして使用する場合は吐出口６近傍の圧縮室容積が数パーセント大きくなるだけで、真空ポンプの性能である到達圧力に大きな変動は見られなく、仕様を満足する圧力が得られる。
【００２０】
また、排気ガスがクランクシャフトを支持している軸受けへ流れ、短期間で軸受けを腐食させるようなこともない。
チップシールの厚さ方向の構成としては、図４のように渦巻状ラップ２ａ先端に設けられた溝８の幅とほぼ同じ厚さのものを１個使用したもの、図５のように溝の幅より小さな厚さのものを１個使用したもの、図６のように２個使用したものでも同様な効果が得られる。
【００２１】
旋回スクロール２の渦巻状ラップ２ａの先端部に設置されたチップシールのクランクシャフト4を囲む幅が一様でない部分２ｂと、幅が同じの紐状部分２ｃのつながり方は図３のように隙間7をあけた方式以外に、図７のようにクランクシャフト4を囲む幅が一様でない部分２ｂと幅が同じの紐状部分２ｃが渦巻状方向で接触する方式でも同様な効果が得られる。この場合、紐状部分２ｃの端部はクランクシャフト4を囲む幅が一様でない部分２ｂに接触している必要はない。
【００２２】
また旋回スクロール2の渦巻状ラップ２ａの先端部に設置されたチップシールのクランクシャフト4を囲む部分２ｂは図８のように同じ幅でであっても同様な効果が得られる。この場合チップシールが存在しない部分には空間が存在しないようになっている必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明を適用したスクロール形流体機械の全体外観図
【図２】本発明の一実施例になるスクロール形流体機械の一部断面図。
【図３】本発明の一実施例を示す部分断面図。
【図４】本発明の一実施例を示す部分断面図。
【図５】本発明の一実施例を示す部分断面図。
【図６】本発明の一実施例を示す部分断面図。
【図７】本発明の一実施例を示す部分断面図。
【図８】本発明の一実施例を示す部分断面図。
【図９】従来の一実施例を示す部分断面図。
【符号の説明】
【００２４】
１はスクロール形流体機械、２は旋回スクロール、２ａは旋回スクロールの渦巻状ラップ、２ｂ、２ｃは旋回スクロールのチップシール、３は固定スクロール、３ａは固定スクロールの渦巻状ラップ、３ｂは固定スクロールのチップシール、４はクランクシャフト、５は吸気口、６は吐出口、７はチップシール２ｂと２ｃの隙間空間、８は旋回スクロールが固定スクロールに対して公転運動することでできる流体ポケットのひとつ、９はクランクピンである。
【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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