JP2007092681A - Scroll type fluid compressor - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve sealing performance of a tip seal when the same is installed in a seal groove by forming the tip seal into an appropriate section shape before installation. <P>SOLUTION: The tip seals 20 are provided in the seal grooves 7, 12 of a fixed scroll 3 and revolving scroll 8 respectively by installing string shape seal material 21 with bent in a scroll shape. In this case, a section shape of the seal material under a free condition before installation is formed in a trapezoid shape having a height dimension H2 of an outer circumference surface 21D shorter than a height dimension H1 of an inner circumference surface 21C. Consequently, distortion and the like of a section shape of the tip seal 20 due to bending action can be compensated when the seal material 21 is bent and installed in the seal grooves 7, 12, and the tip seal 20 can be maintained in a section shape close to a rectangular or a square after installation. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、空気圧縮機、真空ポンプ等に用いて好適なスクロール式流体機械にに関する。   The present invention relates to a scroll fluid machine suitable for use in an air compressor, a vacuum pump, or the like.

一般に、スクロール式流体機械としては、例えばモータ等の駆動源によって一方のスクロールを他方のスクロールに対して旋回運動させることにより、空気等を圧縮するようにしたスクロール式圧縮機が知られている（例えば、特許文献１参照）。   In general, as a scroll type fluid machine, for example, a scroll type compressor that compresses air or the like by turning one scroll with respect to the other scroll by a drive source such as a motor is known ( For example, see Patent Document 1).

特開２００５−２３８０１号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-23801

この種の従来技術によるスクロール式圧縮機は、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、該固定スクロールに対向して設けられ、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って複数の圧縮室を画成する渦巻状のラップ部が立設された旋回スクロールとを備えている。   This type of conventional scroll compressor is provided with a fixed scroll in which a spiral wrap portion is erected on the tooth bottom surface of the end plate, and is opposed to the fixed scroll, and the fixed scroll is provided on the bottom surface of the end plate. And a orbiting scroll provided with a spiral wrap portion that overlaps the wrap portion and defines a plurality of compression chambers.

また、固定スクロールと旋回スクロールのラップ部は、鏡板の内径側から外径側に向けて渦巻状に巻回され、その歯先面には、ラップ部の長さ方向に沿って延びる渦巻状のシール溝が開口している。そして、これらのシール溝内には、各圧縮室の気密性を確保するチップシールが設けられている。   The wrap portion of the fixed scroll and the orbiting scroll is wound in a spiral shape from the inner diameter side to the outer diameter side of the end plate, and a spiral shape extending along the length direction of the wrap portion on the tooth tip surface. The seal groove is open. In these seal grooves, chip seals for ensuring the airtightness of the respective compression chambers are provided.

ここで、チップシールは、耐熱性、耐摩耗性、摺動性等の条件を満たすために、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等を含む樹脂材料によって形成されている。また、チップシールの断面形状（横断面）は、例えばシール溝の溝形状よりも一回り小さな長方形状に形成されている。   Here, the chip seal is made of a resin material containing, for example, polytetrafluoroethylene (PTFE) in order to satisfy the conditions such as heat resistance, wear resistance, and slidability. The cross-sectional shape (transverse cross section) of the chip seal is formed in a rectangular shape that is slightly smaller than the groove shape of the seal groove, for example.

そして、チップシールの断面形状を構成する四辺のうちの一辺は、圧縮機の運転時に相手方の鏡板の歯底面に面接触するシール面となり、このシール面は、相手方の歯底面に摺接することによってシール性を発揮する構成となっている。   And one side of the four sides constituting the cross-sectional shape of the chip seal becomes a seal surface that comes into surface contact with the tooth bottom surface of the other end plate during the operation of the compressor, and this seal surface is brought into sliding contact with the other tooth bottom surface. It has a configuration that exhibits sealing properties.

また、一般に、ＰＴＦＥを含む樹脂材料は、渦巻状のチップシールとして射出成形するのが難しい。このため、従来技術では、シール溝に装着する前のチップシールを、例えば可撓性を有する細長い紐状のシール用原材料として予め樹脂成形しておき、圧縮機の組立時には、このシール用原材料を渦巻状に湾曲させながら、シール溝に嵌め込む構成としている。   In general, a resin material containing PTFE is difficult to be injection-molded as a spiral chip seal. For this reason, in the prior art, the tip seal before being mounted in the seal groove is pre-molded as, for example, a flexible elongated string-like sealing raw material, and this sealing raw material is used when assembling the compressor. It is configured to be fitted into the seal groove while curving in a spiral shape.

一方、他の従来技術として、チップシールをシール溝に装着したときに、その断面形状が平行四辺形や台形となるように構成したものも知られている（例えば、特許文献２参照）。   On the other hand, as another prior art, there is also known a configuration in which when a chip seal is mounted in a seal groove, the cross-sectional shape thereof becomes a parallelogram or a trapezoid (see, for example, Patent Document 2).

特開平７−１１９６６９号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-119669

ところで、上述の特許文献１に記載された従来技術では、例えばＰＴＦＥを含む紐状のシール用原材料を湾曲させることにより、これを渦巻状のチップシールとしてシール溝に嵌め込む構成としている。この場合、シール溝の曲率は外径側で小さく、内径側に向けて徐々に大きくなるから、シール溝の外径側には、シール用原材料を緩やかに湾曲させるだけで嵌め込むことができる。   By the way, in the prior art described in the above-mentioned Patent Document 1, for example, a string-like sealing raw material containing PTFE is bent so that it is fitted into the seal groove as a spiral tip seal. In this case, since the curvature of the seal groove is small on the outer diameter side and gradually increases toward the inner diameter side, the sealing raw material can be fitted into the outer diameter side of the seal groove only by gently curving.

しかし、シール溝の内径側には、シール用原材料を折曲げるように極端に湾曲させた状態で嵌め込む必要がある。このような湾曲部位では、例えばシール用原材料の断面形状が潰れることによって台形状に歪んでしまい、これによってチップシールのシール面が相手方の歯底面に対して斜めに傾斜した状態となることがある。   However, it is necessary to fit the seal groove in an extremely curved state so as to bend the seal raw material. In such a curved portion, for example, the cross-sectional shape of the raw material for sealing is crushed and is distorted into a trapezoidal shape, so that the sealing surface of the chip seal may be inclined with respect to the other tooth bottom surface. .

このため、特許文献１の従来技術では、圧縮運転を行うときに、チップシールの先端側の一部だけが相手方の歯底面に摺接した状態（片当り状態）となることがある。この状態では、チップシールが十分に機能できずに圧縮性能が低下したり、チップシールの偏摩耗等が生じて耐久性が低下するという問題がある。   For this reason, in the prior art of Patent Document 1, when a compression operation is performed, only a part of the tip side of the tip seal may be in sliding contact with the mating tooth bottom surface (single contact state). In this state, there is a problem that the tip seal cannot sufficiently function and the compression performance is lowered, or the tip seal is unevenly worn and the durability is lowered.

一方、特許文献２に記載された従来技術では、チップシールをシール溝に装着したときに、その断面形状が平行四辺形や台形となるように構成している。しかし、この場合には、チップシールを渦巻状に湾曲させたときに生じる断面形状の歪み等を考慮していない。   On the other hand, in the prior art described in Patent Document 2, when the chip seal is mounted in the seal groove, the cross-sectional shape is a parallelogram or trapezoid. However, in this case, the distortion of the cross-sectional shape that occurs when the tip seal is bent in a spiral shape is not considered.

このため、特許文献２の従来技術でも、例えば紐状のシール用原材料を湾曲させてシール溝に嵌め込んだときに、その断面形状に想定外の歪み、変形等が生じ易い。また、チップシールの断面形状が常に平行四辺形や台形に保持されているから、その角隅部で片当り状態が生じ易くなり、特許文献１の場合と同様の問題が生じる。   For this reason, even in the prior art of Patent Document 2, for example, when a string-like raw material for sealing is bent and fitted into the sealing groove, unexpected distortion or deformation is likely to occur in the cross-sectional shape. Further, since the cross-sectional shape of the chip seal is always held in a parallelogram or trapezoid, a one-sided state is likely to occur at the corners, and the same problem as in Patent Document 1 occurs.

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、チップシールの装着時等に生じる断面形状の歪みを補償することができ、チップシールが偏摩耗するのを確実に防止できると共に、圧縮性能や耐久性を向上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。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to compensate for distortion of a cross-sectional shape that occurs when a chip seal is mounted, and to ensure that the chip seal is unevenly worn. It is another object of the present invention to provide a scroll type fluid machine that can prevent compression and improve compression performance and durability.

上述した課題を解決するために、本発明は、鏡板の内径側から外径側に向けて渦巻状のラップ部が立設された一方のスクロールと、該一方のスクロールに対向して設けられ鏡板に該一方の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他方のスクロールと、前記各スクロールのラップ部のうち少なくとも一方のラップ部の歯先面に開口して設けられた渦巻状のシール溝と、樹脂材料により形成され該シール溝内に装着されるチップシールとを備えてなるスクロール式流体機械に適用される。   In order to solve the above-described problem, the present invention provides a scroll having a spiral wrap portion standing from the inner diameter side to the outer diameter side of the end plate, and the end plate provided facing the one scroll. The other scroll in which the spiral wrap portion overlapping the wrap portion of the one scroll is provided, and the spiral provided in the tooth tip surface of at least one of the wrap portions of each scroll. The present invention is applied to a scroll type fluid machine including a cylindrical seal groove and a chip seal formed of a resin material and mounted in the seal groove.

そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、チップシールは、前記シール溝の底部側に配置される底面と、該底面と対向して前記シール溝の開口側に配置されるシール面と、前記底面とシール面との間に高さ寸法をもって配置された内周面と、該内周面と対向する位置で前記底面とシール面との間に高さ寸法をもって配置された外周面とを有し、前記チップシールの断面形状は、前記シール溝に装着する前の自由状態となっているときに、前記チップシールのシール面を前記外周面に対して内周面が低くなるように構成したことにある。   The feature of the configuration adopted by the invention of claim 1 is that the chip seal has a bottom surface disposed on the bottom side of the seal groove, and a seal surface disposed on the opening side of the seal groove facing the bottom surface. And an inner peripheral surface disposed with a height dimension between the bottom surface and the seal surface, and an outer peripheral surface disposed with a height dimension between the bottom surface and the seal surface at a position facing the inner peripheral surface. The tip seal has a cross-sectional shape in a free state before being mounted in the seal groove so that the inner peripheral surface of the seal surface of the chip seal is lower than the outer peripheral surface. It is in the configuration.

また、請求項２の発明によると、前記シール面の傾斜角は、前記チップシールの内径側で大きな角度に設定し、前記チップシールの外径側で小さな角度に設定する構成としている。   According to a second aspect of the present invention, the inclination angle of the seal surface is set to a large angle on the inner diameter side of the tip seal and set to a small angle on the outer diameter side of the tip seal.

また、請求項３の発明によると、前記チップシールの断面形状は、前記内周面の高さ寸法が前記外周面の高さ寸法よりも短い台形状に形成し、前記チップシールのシール面は、前記内周面と外周面との寸法差に応じて傾斜させる構成としている。   According to a third aspect of the present invention, the cross-sectional shape of the chip seal is formed in a trapezoidal shape in which the height of the inner peripheral surface is shorter than the height of the outer peripheral surface, and the seal surface of the chip seal is In addition, the structure is inclined according to the dimensional difference between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface.

請求項１の発明によれば、シール溝に装着する前の自由状態となっているチップシール（以下、シール用原材料という）の断面形状は、外周面から内周面に向けて高さ寸法が徐々に低くなる形状に形成することができる。これにより、シール用原材料のシール面は、内周面と外周面との寸法差に応じて予め傾斜面として形成しておくことができ、このシール面の傾斜角は、例えばシール用原材料をチップシールとして装着したときの変形状態を考慮して、予め適切な角度に設定することができる。   According to the invention of claim 1, the cross-sectional shape of the chip seal (hereinafter referred to as a raw material for sealing) in a free state before being mounted in the seal groove has a height dimension from the outer peripheral surface toward the inner peripheral surface. It can be formed into a gradually lowering shape. Thus, the sealing surface of the sealing raw material can be formed in advance as an inclined surface in accordance with the dimensional difference between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface. An appropriate angle can be set in advance in consideration of the deformation state when the seal is mounted.

そして、このシール用原材料を渦巻状に湾曲させることにより、チップシールとしてシール溝に装着することができ、この状態で圧縮運転を行うことができる。このとき、例えばシール溝の曲率が大きな部位でチップシールの断面形状に歪みが生じた場合、または圧縮空気の圧力等によって断面形状が径方向に潰れるように変形した場合には、断面形状を長方形または正方形（以下、これらを総称して長方形という）となるように変形させることができ、これらの場合に生じる断面形状の不適切な変形を補償することができる。   Then, by curving the raw material for sealing in a spiral shape, it can be attached to the sealing groove as a chip seal, and the compression operation can be performed in this state. At this time, for example, when the cross-sectional shape of the chip seal is distorted at a portion where the curvature of the seal groove is large, or when the cross-sectional shape is deformed so as to be crushed in the radial direction by the pressure of compressed air, the cross-sectional shape is rectangular. Alternatively, it can be deformed to be a square (hereinafter collectively referred to as a rectangle), and inappropriate deformation of the cross-sectional shape that occurs in these cases can be compensated.

これにより、チップシールのシール面を、相手方となるスクロールの鏡板に対して平行に保持することができ、このシール面を相手方の鏡板に面接触した状態で安定的に摺接させることができる。このため、例えば装着時の湾曲動作や圧縮運転時の空気圧等によってチップシールの断面が不適切な形状に変形したり、チップシールのシール面が傾いた状態で相手方の鏡板に接触（片当り）するのを防止することができる。   As a result, the sealing surface of the tip seal can be held in parallel to the end plate of the other scroll, and this sealing surface can be stably slidably contacted with the other end plate. For this reason, for example, the tip seal cross-section is deformed into an inappropriate shape due to the bending operation during mounting or the air pressure during compression operation, etc., or the tip seal surface is tilted to contact the other end plate (per piece) Can be prevented.

従って、チップシールを偏摩耗させることなく、長期間にわたって安定したシール性能を発揮することができ、その寿命を延ばすことができる。そして、シール不良等による空気漏れを抑えることができ、圧縮性能や耐久性を向上させることができる。   Therefore, it is possible to exhibit stable sealing performance over a long period of time without uneven wear of the chip seal, and to extend its life. And the air leak by a sealing failure etc. can be suppressed and compression performance and durability can be improved.

また、請求項２の発明によれば、チップシールの内径側では、シール溝の曲率が大きく、またチップシールに加わる圧縮空気の圧力も高いので、断面形状が大きく変形し易い。このため、シール用原材料を形成するときに、内径側のシール面には、予め大きな傾斜角をもたせておくことができる。一方、チップシールの外径側では、シール溝の曲率や圧縮空気の圧力が比較的小さい。このため、シール用原材料の外径側のシール面には、予め小さな傾斜角をもたせておくことができる。   According to the invention of claim 2, since the curvature of the seal groove is large and the pressure of the compressed air applied to the chip seal is high on the inner diameter side of the chip seal, the sectional shape is easily deformed. For this reason, when forming the raw material for sealing, the sealing surface on the inner diameter side can have a large inclination angle in advance. On the other hand, on the outer diameter side of the chip seal, the curvature of the seal groove and the pressure of the compressed air are relatively small. For this reason, a small inclination angle can be given in advance to the sealing surface on the outer diameter side of the raw material for sealing.

このように、シール面の傾斜角を、内径側と外径側の変形状態に応じてそれぞれ適切な角度に設定しておくことができる。従って、チップシールの内径側と外径側とがそれぞれ異なる断面形状に変形したとしても、個々の部位でシール面を相手方の鏡板に対して平行な位置に保持することができ、チップシールの全長にわたってシール性能を高めることができる。   Thus, the inclination angle of the seal surface can be set to an appropriate angle according to the deformation state of the inner diameter side and the outer diameter side. Therefore, even if the inner diameter side and the outer diameter side of the tip seal are deformed to have different cross-sectional shapes, the seal surface can be held at a position parallel to the opposite end plate at each part, and the entire length of the tip seal can be maintained. Thus, the sealing performance can be improved.

また、請求項３の発明によれば、シール用原材料の断面形状は、内周面と外周面とが互いに平行で、外周面から内周面に向けて高さ寸法が徐々に小さく（低く）なる台形状に形成することができ、シール用原材料のシール面は、内周面と外周面との寸法差に応じて予め傾斜面として形成することができる。このため、シール用原材料をチップシールとして装着したときには、そのシール面を相手方となるスクロールの鏡板に対して平行に保持することができる。   According to the invention of claim 3, the cross-sectional shape of the sealing raw material is such that the inner peripheral surface and the outer peripheral surface are parallel to each other, and the height dimension gradually decreases (lowers) from the outer peripheral surface toward the inner peripheral surface. The sealing surface of the raw material for sealing can be formed in advance as an inclined surface according to the dimensional difference between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface. For this reason, when the raw material for sealing is mounted as a chip seal, the sealing surface can be held parallel to the end plate of the scroll that is the counterpart.

以下、本発明の第１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。   Hereinafter, a scroll type fluid machine according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

ここで、図１ないし図７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。   Here, FIGS. 1 to 7 show a first embodiment, and in this embodiment, a scroll type air compressor will be described as an example.

図中、１は圧縮機の外殻を構成するケーシングで、該ケーシング１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２Ａを有するモータ２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。   In the figure, reference numeral 1 denotes a casing constituting the outer shell of the compressor. The casing 1 is formed in a bottomed cylindrical shape having an opening in one axial direction, and a motor 2 having an output shaft 2A on the other axial side. Is installed. Moreover, the scroll type air compressor of this Embodiment is a small compressor mounted as a pneumatic actuator in vehicles, such as a motor vehicle.

３はケーシング１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３は、円板状の鏡板４と、該鏡板４の歯底面４Ａに軸方向に向けて立設された渦巻状のラップ部５と、鏡板４の外周側に設けられ、該ラップ部５を取囲む筒状の支持部６とによって大略構成されている。   Reference numeral 3 denotes a fixed scroll provided on one side of the casing 1 in the axial direction. The fixed scroll 3 includes a disc-shaped end plate 4 and a spiral shape standing on the tooth bottom surface 4A of the end plate 4 in the axial direction. The wrap portion 5 and a cylindrical support portion 6 provided on the outer peripheral side of the end plate 4 and surrounding the wrap portion 5 are roughly configured.

ここで、ラップ部５は、図２に示す如く、例えば最内径端を巻始め端として、最外径端を巻終り端としたときに、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ている。そして、ラップ部５の歯先面５Ａは、図３に示す如く、後述する旋回スクロール８のラップ部１０と同様に、相手方となる鏡板９の歯底面９Ａから一定の寸法だけ軸方向に離間し、この歯先面５Ａには後述のシール溝７が設けられている。   Here, as shown in FIG. 2, the wrap portion 5 has, for example, three windings from the inner diameter side to the outer diameter side when the outermost diameter end is the winding start end and the outermost diameter end is the winding end end. , It is wound in a later spiral shape. Then, as shown in FIG. 3, the tooth tip surface 5A of the wrap portion 5 is spaced apart from the tooth bottom surface 9A of the opposite end plate 9 in the axial direction by a certain dimension in the same manner as the wrap portion 10 of the orbiting scroll 8 described later. The tooth tip surface 5A is provided with a seal groove 7 which will be described later.

７はラップ部５の歯先面５Ａに開口して設けられたシール溝で、該シール溝７は、後述のチップシール２０が装着されるものである。ここで、シール溝７は、図２、図７に示す如く、旋回スクロール８のシール溝１２とほぼ同様に、渦巻状の凹溝として形成され、ラップ部５の長さ方向に延びている。   7 is a seal groove provided on the tooth tip surface 5 </ b> A of the wrap portion 5, and the seal groove 7 is provided with a chip seal 20 described later. Here, as shown in FIGS. 2 and 7, the seal groove 7 is formed as a spiral groove substantially in the same manner as the seal groove 12 of the orbiting scroll 8, and extends in the length direction of the wrap portion 5.

また、シール溝７の断面形状（横断面）は、図３に示す如く、例えば略コ字状または四角形状に形成されている。そして、シール溝７は、底面７Ａと、該底面７Ａの径方向内側に位置する内側壁面７Ｂと、底面７Ａの径方向外側に位置する外側壁面７Ｃとを有している。   Further, as shown in FIG. 3, the cross-sectional shape (transverse cross section) of the seal groove 7 is formed, for example, in a substantially U shape or a quadrangular shape. The seal groove 7 has a bottom surface 7A, an inner wall surface 7B positioned on the radially inner side of the bottom surface 7A, and an outer wall surface 7C positioned on the radially outer side of the bottom surface 7A.

８は固定スクロール３に対向してケーシング１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８は、図１に示す如く、表面側が歯底面９Ａとなった円板状の鏡板９と、該鏡板９の歯底面９Ａから固定スクロール３の鏡板４に向けて軸方向に立設された渦巻状のラップ部１０と、鏡板９の裏面中央に突設され、後述の駆動軸１３が連結されるボス部１１とによって構成されている。   Reference numeral 8 denotes a orbiting scroll provided in the casing 1 so as to be capable of turning in opposition to the fixed scroll 3. The orbiting scroll 8 includes a disc-shaped end plate 9 having a tooth bottom surface 9A as shown in FIG. A spiral wrap portion 10 erected in the axial direction from the tooth bottom surface 9A of the end plate 9 toward the end plate 4 of the fixed scroll 3, and a drive shaft 13 which will be described later are connected to the center of the rear surface of the end plate 9. It is comprised by the boss | hub part 11 to be performed.

ここで、ラップ部１０は、図２、図３に示す如く、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。そして、ラップ部１０の歯先面１０Ａ側には、底面１２Ａ、内側壁面１２Ｂおよび外側壁面１２Ｃを有するシール溝１２が設けられ、このシール溝１２にはチップシール２０が装着されている。   Here, as shown in FIGS. 2 and 3, the wrap portion 10 is wound, for example, in a spiral shape before and after the third turn from the inner diameter side toward the outer diameter side. A seal groove 12 having a bottom surface 12A, an inner wall surface 12B, and an outer wall surface 12C is provided on the tooth tip surface 10A side of the wrap portion 10, and a chip seal 20 is mounted in the seal groove 12.

１３はケーシング１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１３は、図１に示す如く、基端側がモータ２の出力軸２Ａに取付けられ、モータ２によって回転駆動される。また、駆動軸１３の先端側には、偏心ブッシュ１４と旋回軸受１５とを介して旋回スクロール８のボス部１１が旋回可能に連結されている。この偏心ブッシュ１４は、ボス部１１と駆動軸１３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。   A drive shaft 13 is rotatably provided in the casing 1 via a bearing or the like. The drive shaft 13 is attached to the output shaft 2A of the motor 2 at the base end side as shown in FIG. Driven. Further, the boss portion 11 of the orbiting scroll 8 is connected to the front end side of the drive shaft 13 via an eccentric bush 14 and an orbiting bearing 15 so as to be orbitable. The eccentric bush 14 connects the boss portion 11 and the drive shaft 13 to each other in a state of being eccentric in the radial direction.

これにより、駆動軸１３が回転するときには、その軸線を中心として旋回スクロール８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１と旋回スクロール８の背面側との間には、旋回スクロール８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１６（１個のみ図示）が設けられている。   As a result, when the drive shaft 13 rotates, the orbiting scroll 8 performs an orbiting motion with a constant orbiting radius about the axis. In this case, for example, three anti-rotation mechanisms 16 (only one is shown) are provided between the casing 1 and the back side of the orbiting scroll 8 to prevent the orbiting scroll 8 from rotating during the orbiting motion. .

また、旋回スクロール８は、固定スクロール３に対し例えば１８０度ずらして重なり合うように配設され、両者のラップ部５，１０間には、外径側から内径側（中央）にかけて複数の圧縮室１７が画成されている。そして、圧縮機の運転時には、固定スクロール３に設けられた吸込口１８から外径側の圧縮室１７内に空気を吸込みつつ、この空気を各圧縮室１７内で順次圧縮し、最後に、中央側の圧縮室１７内に収容された圧縮空気を、固定スクロール３に設けられた吐出口１９から外部に吐出する。   The orbiting scroll 8 is disposed so as to overlap with the fixed scroll 3 by, for example, 180 degrees, and a plurality of compression chambers 17 are provided between the wrap portions 5 and 10 from the outer diameter side to the inner diameter side (center). Is defined. During the operation of the compressor, air is sucked into the compression chambers 17 on the outer diameter side from the suction port 18 provided in the fixed scroll 3, and the air is sequentially compressed in each compression chamber 17. The compressed air accommodated in the compression chamber 17 on the side is discharged to the outside from the discharge port 19 provided in the fixed scroll 3.

次に、２０は固定スクロール３と旋回スクロール８のシール溝７，１２内にそれぞれ装着されたチップシールを示している。これらのチップシール２０は、例えば耐熱性、耐摩耗性、摺動性に優れた樹脂材料として、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等を含む樹脂材料を用いて形成され、具体的には、可撓性を有する後述のシール用原材料２１を渦巻状に湾曲させることによって構成されている。   Next, reference numeral 20 denotes a tip seal mounted in each of the seal grooves 7 and 12 of the fixed scroll 3 and the orbiting scroll 8. These chip seals 20 are formed using, for example, a resin material containing polytetrafluoroethylene (PTFE) as a resin material excellent in heat resistance, wear resistance, and slidability. It is comprised by curving the below-mentioned sealing raw material 21 which has property in a spiral shape.

そして、まず旋回スクロール８のシール溝１２に装着されたチップシール２０を例に挙げて説明すると、このチップシール２０は、相手方となる固定スクロール３の鏡板４との間をシールするもので、図２ないし図４に示す如く、シール溝１２の長さ方向に沿って渦巻状に延び、略四角形の断面形状を有している。   First, the tip seal 20 mounted in the seal groove 12 of the orbiting scroll 8 will be described as an example. This tip seal 20 seals between the end plate 4 of the fixed scroll 3 as the counterpart. As shown in FIGS. 2 to 4, the seal groove 12 extends in a spiral shape along the length direction and has a substantially square cross-sectional shape.

また、チップシール２０は、シール溝１２の底部側に配置される底面２０Ａと、該底面２０Ａと対向してシール溝１２の開口側に配置されるシール面２０Ｂと、底面２０Ａとシール面２０Ｂとを内周側で接続する内周面２０Ｃと、底面２０Ａとシール面２０Ｂとを外周側で接続する外周面２０Ｄと、これらの底面２０Ａ、シール面２０Ｂ、内周面２０Ｃ及び外周面２０Ｄの間に位置する四辺の角隅部２０Ｅとを有している。   The chip seal 20 includes a bottom surface 20A disposed on the bottom side of the seal groove 12, a seal surface 20B disposed on the opening side of the seal groove 12 so as to face the bottom surface 20A, a bottom surface 20A, and a seal surface 20B. 20C on the inner peripheral side, outer peripheral surface 20D connecting the bottom surface 20A and the seal surface 20B on the outer peripheral side, and between these bottom surface 20A, seal surface 20B, inner peripheral surface 20C and outer peripheral surface 20D. And corners 20E of four sides located at.

ここで、圧縮運転時には、シール溝１２の内周側に位置する圧縮室１７の方が外周側に位置する圧縮室１７よりも高圧となるため、シール溝１２の内周側には圧縮室１７から圧縮空気が流入する。この結果、チップシール２０の底面２０Ａには、図３に示す如く、この圧縮空気によって押圧力Ａが付加される。そして、チップシール２０は、この押圧力Ａによってシール溝１２から浮上し、シール面２０Ｂが相手方の歯底面４Ａに摺接した状態となる。   Here, during the compression operation, the compression chamber 17 positioned on the inner peripheral side of the seal groove 12 has a higher pressure than the compression chamber 17 positioned on the outer peripheral side. Compressed air flows from. As a result, a pressing force A is applied to the bottom surface 20A of the chip seal 20 by the compressed air as shown in FIG. Then, the tip seal 20 floats from the seal groove 12 by this pressing force A, and the seal surface 20B comes into sliding contact with the mating tooth bottom surface 4A.

また、チップシール２０の内周面２０Ｃには、シール溝１２内に流入した圧縮空気によって押圧力Ｂが付加される。この結果、チップシール２０は、この押圧力Ｂによって径方向に潰れるように変形し、外周面２０Ｄがシール溝１２の外側壁面１２Ｃに押付けられた状態となる。これにより、チップシール２０は、ラップ部１０の歯先面１０Ａと相手方の歯底面４Ａとの間をシールし、各圧縮室１７の気密性を確保する構成となっている。   Further, a pressing force B is applied to the inner peripheral surface 20 </ b> C of the tip seal 20 by the compressed air flowing into the seal groove 12. As a result, the tip seal 20 is deformed so as to be crushed in the radial direction by the pressing force B, and the outer peripheral surface 20D is pressed against the outer wall surface 12C of the seal groove 12. As a result, the tip seal 20 is configured to seal between the tooth tip surface 10A of the wrap portion 10 and the tooth bottom surface 4A of the counterpart, and to ensure the airtightness of each compression chamber 17.

一方、チップシール２０は、図２に示す如く、シール溝１２の内径側と外径側のうち曲率が大きな内径側に装着された内径部２０Ｆと、曲率が小さな外径側に装着された外径部２０Ｇとを有している。そして、内径部２０Ｆは、後述するシール用原材料２１の断面形状を予め適切に成形しておくことにより、圧縮運転時に長方形に近い断面形状をもつように構成されている。   On the other hand, as shown in FIG. 2, the tip seal 20 has an inner diameter portion 20F mounted on the inner diameter side having a large curvature between the inner diameter side and the outer diameter side of the seal groove 12, and an outer surface mounted on the outer diameter side having a small curvature. It has a diameter portion 20G. The inner diameter portion 20F is configured to have a cross-sectional shape close to a rectangle during a compression operation by appropriately forming a cross-sectional shape of a sealing raw material 21 described later in advance.

即ち、内径部２０Ｆは、図３に示す如く、シール用原材料２１をシール溝１２の内径側に沿って大きく湾曲させることにより断面形状に歪みが生じ、かつ高圧な内径側の圧縮空気による押圧力Ｂを受けて変形しているときに、各角隅部２０Ｅが直角となった長方形に近い断面形状に保持される。この場合、長方形とは、四隅が直角となった四角形を総称するものとし、正方形を含むものとする。   That is, as shown in FIG. 3, the inner diameter portion 20 </ b> F is distorted in the cross-sectional shape by largely curving the sealing raw material 21 along the inner diameter side of the seal groove 12, and the pressing force by the compressed air on the high inner diameter side is increased. When receiving and deforming B, each corner 20E is held in a cross-sectional shape close to a rectangle with a right angle. In this case, the rectangle is a collective term for a quadrangle having four corners at right angles, and includes a square.

このとき、内径部２０Ｆのシール面２０Ｂは、相手方の鏡板４の歯底面４Ａに対してほぼ平行に保持され、この歯底面４Ａに面接触した状態で摺接するようになるので、チップシール２０は、高圧な内径側の圧縮室１７に対して高いシール性を発揮することができる。   At this time, the seal surface 20B of the inner diameter portion 20F is held substantially parallel to the tooth bottom surface 4A of the counterpart end plate 4, and comes into sliding contact with the tooth bottom surface 4A in surface contact. High sealing performance can be exerted on the high-pressure inner diameter side compression chamber 17.

これに対し、チップシール２０の外径部２０Ｇは、内径部２０Ｆほど大きく湾曲していない上に、低圧な外径側の圧縮空気によって小さな押圧力Ｂを受けるので、図４に示す如く、内径部２０Ｆと比較して断面形状の変形が小さくなる。このため、外径部２０Ｇは長方形の断面形状とならず、一部の角隅部２０Ｅだけが相手方の歯底面４Ａに摺接することがある。しかし、外径側の圧縮室１７は圧力が低いので、この状態でもシール性を確保することができる。   On the other hand, the outer diameter portion 20G of the tip seal 20 is not greatly curved as much as the inner diameter portion 20F, and receives a small pressing force B by the compressed air on the outer diameter side having a low pressure. The deformation of the cross-sectional shape is smaller than that of the portion 20F. For this reason, the outer diameter portion 20G does not have a rectangular cross-sectional shape, and only some corner portions 20E may be in sliding contact with the mating tooth bottom surface 4A. However, since the compression chamber 17 on the outer diameter side has a low pressure, the sealing performance can be secured even in this state.

さらに、固定スクロール３のシール溝７に装着されたチップシール２０は、図３、図４に示す如く、相手方となる旋回スクロール８（鏡板９）の歯底面９Ａとの間をシールするもので、このチップシール２０についても、旋回スクロール８側のチップシール２０と同様に構成されているものである。   Further, the tip seal 20 mounted in the seal groove 7 of the fixed scroll 3 seals between the tooth bottom surface 9A of the turning scroll 8 (end plate 9) as the counterpart, as shown in FIGS. The tip seal 20 is also configured in the same manner as the tip seal 20 on the orbiting scroll 8 side.

次に、図５及び図６を参照しつつ、シール溝７，１２に装着する前のチップシールであるシール用原材料２１について説明する。   Next, referring to FIGS. 5 and 6, the sealing raw material 21 which is a chip seal before being mounted in the seal grooves 7 and 12 will be described.

このシール用原材料２１は、例えばＰＴＦＥ等を含む樹脂材料により、可撓性を有する細長い紐状体として形成され、シール溝７，１２への装着時に生じる断面形状の歪みや、圧縮空気の圧力による変形がない状態（自由状態）に保持されている。   The sealing raw material 21 is formed as a flexible string-like body made of a resin material including, for example, PTFE and the like, and is caused by distortion of a cross-sectional shape generated when the sealing grooves 7 and 12 are mounted and pressure of compressed air. It is held in a state without deformation (free state).

そして、シール用原材料２１は、図５、図６に示す如く、底面２１Ａ、シール面２１Ｂ、内周面２１Ｃ、外周面２１Ｄ及び角隅部２１Ｅを有し、内径部２１Ｆと外径部２１Ｇとによって構成されている。これらの部位は、それぞれチップシール２０の同じ名称の部位となるものである。   5 and 6, the sealing raw material 21 has a bottom surface 21A, a sealing surface 21B, an inner peripheral surface 21C, an outer peripheral surface 21D, and a corner portion 21E, and has an inner diameter portion 21F and an outer diameter portion 21G. It is constituted by. These parts are parts having the same name on the chip seal 20.

また、シール用原材料２１の内周面２１Ｃは、底面２１Ａとシール面２１Ｂとの間に高さ寸法Ｈ1をもって配置され、外周面２１Ｄは高さ寸法Ｈ2をもって形成されている。そして、内周面２１Ｃの高さ寸法Ｈ1は、下記数１の式に示すように、外周面２１Ｄの高さ寸法Ｈ2よりも短い寸法値に設定されている。   Further, the inner peripheral surface 21C of the sealing raw material 21 is disposed with a height dimension H1 between the bottom surface 21A and the seal surface 21B, and the outer peripheral surface 21D is formed with a height dimension H2. The height dimension H1 of the inner peripheral surface 21C is set to a dimension value shorter than the height dimension H2 of the outer peripheral surface 21D, as shown in the following equation (1).

このため、シール用原材料２１の断面形状は、内周面２１Ｃと外周面２１Ｄとが互いに平行で、外周面２１Ｄから内周面２１Ｃに向けて高さ寸法が徐々に小さく（低く）なる台形状に形成されている。そして、シール用原材料２１のシール面２１Ｂは、外周面２１Ｄから内周面２１Ｃに向けて延びつつ、底面２１Ａに近接するように斜めに傾斜している。   For this reason, the cross-sectional shape of the sealing raw material 21 is a trapezoid in which the inner peripheral surface 21C and the outer peripheral surface 21D are parallel to each other, and the height dimension gradually decreases (lowers) from the outer peripheral surface 21D toward the inner peripheral surface 21C. Is formed. The sealing surface 21B of the sealing raw material 21 is inclined obliquely so as to be close to the bottom surface 21A while extending from the outer peripheral surface 21D toward the inner peripheral surface 21C.

この場合、シール面２１Ｂは、例えば内周面２１Ｃと垂直な直線に対して傾斜角θを有し、その傾斜角θは、内周面２１Ｃと外周面２１Ｄとの寸法差（Ｈ2−Ｈ1）に応じた角度となっている。そして、シール面２１Ｂの傾斜角θは、例えばシール用原材料２１をチップシール２０として装着したときの変形状態を考慮して、予め適切な角度に設定されている。   In this case, for example, the seal surface 21B has an inclination angle θ with respect to a straight line perpendicular to the inner peripheral surface 21C, and the inclination angle θ is a dimensional difference (H2−H1) between the inner peripheral surface 21C and the outer peripheral surface 21D. It is an angle according to. The inclination angle θ of the seal surface 21B is set in advance to an appropriate angle in consideration of, for example, a deformation state when the sealing raw material 21 is mounted as the chip seal 20.

これにより、シール用原材料２１の内径部２１Ｆは、図６中に仮想線で示すチップシール２０のように、シール溝７，１２に装着されることによって径方向に潰れるように歪みを生じ、かつ内周側から押圧力Ｂを受けることによって変形したときに、長方形に近い断面形状をもつようになり、そのシール面２０Ｂは相手方の鏡板４，９に対してほぼ平行に保持されるものである。   As a result, the inner diameter portion 21F of the sealing raw material 21 is distorted so as to be crushed in the radial direction by being attached to the seal grooves 7 and 12, like the chip seal 20 indicated by a virtual line in FIG. When it is deformed by receiving the pressing force B from the inner peripheral side, it has a cross-sectional shape close to a rectangle, and its sealing surface 20B is held substantially parallel to the other end plate 4, 9. .

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、次にシール用原材料２１の形成、装着作業について説明する。   The scroll type air compressor according to the present embodiment has the above-described configuration. Next, the formation and mounting work of the sealing raw material 21 will be described.

まず、シール用原材料２１の形成時には、例えばＰＴＦＥ等を含む樹脂材料を用いて、断面形状が四角形の紐状体を樹脂成形し、その表面に切削、研削等の加工処理を施すことにより、図６に示す紐状のシール用原材料２１を形成する。   First, when forming the raw material 21 for sealing, a resin material containing, for example, PTFE is used to resin-mold a string-like body having a square cross-sectional shape, and processing such as cutting and grinding is performed on the surface. A string-like sealing raw material 21 shown in FIG.

そして、図７に示すように、このシール用原材料２１の内径部２１Ｆを大きな曲率で湾曲させ、外径部２１Ｇを小さな曲率で湾曲させる。これにより、シール用原材料２１を渦巻状に変形させつつ、これをシール溝７（またはシール溝１２）に嵌め込んで装着する。   Then, as shown in FIG. 7, the inner diameter portion 21F of the sealing raw material 21 is bent with a large curvature, and the outer diameter portion 21G is bent with a small curvature. Accordingly, the sealing raw material 21 is deformed into a spiral shape, and is fitted into the sealing groove 7 (or the sealing groove 12).

次に、スクロール式空気圧縮機の作動について説明すると、まずモータ２によって駆動軸１３を回転駆動したときには、駆動軸１３の回転が偏心ブッシュ１４、旋回軸受１５等を介して旋回スクロール８に伝えられる。これにより、旋回スクロール８は、自転防止機構１６によって自転を規制された状態で、駆動軸１３を中心として旋回運動を行う。   Next, the operation of the scroll type air compressor will be described. First, when the drive shaft 13 is rotationally driven by the motor 2, the rotation of the drive shaft 13 is transmitted to the orbiting scroll 8 via the eccentric bush 14, the orbiting bearing 15 and the like. . Thereby, the orbiting scroll 8 performs the orbiting motion around the drive shaft 13 in a state where the rotation is restricted by the rotation preventing mechanism 16.

このとき、固定スクロール３のラップ部５と旋回スクロール８のラップ部１０との間に画成された圧縮室１７は、外径側から内径側に向けて連続的に縮小する。これにより、圧縮機は、吸込口１８から吸込んだ外気を各圧縮室１７で順次圧縮し、吐出口１９から外部のタンク(図示せず)等に向けて圧縮空気を吐出する。   At this time, the compression chamber 17 defined between the wrap portion 5 of the fixed scroll 3 and the wrap portion 10 of the orbiting scroll 8 is continuously reduced from the outer diameter side toward the inner diameter side. Thus, the compressor sequentially compresses the outside air sucked from the suction port 18 in each compression chamber 17 and discharges the compressed air from the discharge port 19 toward an external tank (not shown) or the like.

また、圧縮運転時には、圧縮室１７からシール溝７，１２の内周側に圧縮空気が流入すると、シール溝７内のチップシール２０は、圧縮空気の押圧力Ａによって相手方の鏡板９の歯底面９Ａに摺接しつつ、押圧力Ｂによってシール溝７の外側壁面７Ｃに押付けられた状態となる。また、シール溝１２内のチップシール２０も同様に、相手方の鏡板４の歯底面４Ａに摺接しつつ、シール溝１２の外側壁面１２Ｃに押付けられた状態となる。   When compressed air flows from the compression chamber 17 to the inner peripheral side of the seal grooves 7 and 12 during the compression operation, the tip seal 20 in the seal groove 7 is pressed against the tooth bottom surface of the opposite end plate 9 by the pressing force A of the compressed air. While being in sliding contact with 9A, it is pressed against the outer wall surface 7C of the seal groove 7 by the pressing force B. Similarly, the chip seal 20 in the seal groove 12 is also pressed against the outer wall surface 12C of the seal groove 12 while being in sliding contact with the tooth bottom surface 4A of the counterpart end plate 4.

このとき、各チップシール２０の内径部２０Ｆは、渦巻状に湾曲したことで断面形状に歪みが生じ、かつ圧縮空気の押圧力Ｂを受けて変形しているから、長方形に近い断面形状となっている。このため、内径部２０Ｆのシール面２０Ｂは、相手方の歯底面４Ａ（または歯底面９Ａ）と安定的に面接触した状態で摺動することができ、各圧縮室１７の間を確実に遮断することができる。   At this time, the inner diameter portion 20F of each chip seal 20 is distorted in a cross-sectional shape due to being curled in a spiral shape, and is deformed by receiving a pressing force B of compressed air, and thus has a cross-sectional shape close to a rectangle. ing. For this reason, the seal surface 20B of the inner diameter portion 20F can slide in a state of being in stable surface contact with the other tooth bottom surface 4A (or the tooth bottom surface 9A), and reliably blocks the compression chambers 17 from each other. be able to.

かくして、本実施の形態では、シール溝７，１２に装着する前のチップシールであるシール用原材料２１の断面形状を、内周面２１Ｃの高さ寸法Ｈ1が外周面２１Ｄの高さ寸法Ｈ2よりも短い台形状に形成し、このシール用原材料２１をチップシール２０としてシール溝７，１２にそれぞれ装着する構成としている。   Thus, in the present embodiment, the cross-sectional shape of the raw material 21 for sealing, which is a tip seal before being mounted in the seal grooves 7 and 12, is such that the height dimension H1 of the inner peripheral surface 21C is higher than the height dimension H2 of the outer peripheral surface 21D. Is formed in a short trapezoidal shape, and the raw material 21 for sealing is configured as a chip seal 20 and mounted in the sealing grooves 7 and 12, respectively.

これにより、シール用原材料２１のシール面２１Ｂを予め傾斜面（テーパ面）として形成しておくことができ、このシール面２１Ｂの傾斜角θは、例えばシール用原材料２１をチップシール２０として装着したときの変形状態を考慮して、予め適切な角度に設定することができる。   As a result, the sealing surface 21B of the sealing raw material 21 can be formed in advance as an inclined surface (tapered surface). The inclination angle θ of the sealing surface 21B is set, for example, by using the sealing raw material 21 as the chip seal 20. In consideration of the deformation state at the time, an appropriate angle can be set in advance.

このため、例えば旋回スクロール８側のチップシール２０において、曲率が大きな内径部２０Ｆの断面形状に歪みが生じた場合、または圧縮空気の押圧力Ｂによって内径部２０Ｆの断面形状が径方向に潰れるように変形した場合には、予め台形状に形成しておいた断面形状を長方形となるように変形させることができ、これらの場合に生じる断面形状の不適切な変形を補償することができる。   For this reason, for example, in the tip seal 20 on the orbiting scroll 8 side, when the sectional shape of the inner diameter portion 20F having a large curvature is distorted, or the sectional shape of the inner diameter portion 20F is crushed in the radial direction by the pressing force B of compressed air. In the case of deformation, the cross-sectional shape formed in a trapezoidal shape in advance can be deformed so as to be rectangular, and inappropriate deformation of the cross-sectional shape occurring in these cases can be compensated.

これにより、チップシール２０のシール面２０Ｂを、相手方の鏡板４の歯底面４Ａに対して平行に保持することができ、このシール面２０Ｂを歯底面４Ａに面接触した状態で安定的に摺接させることができる。このため、例えば装着時の湾曲動作や圧縮空気の押圧力Ｂ等によってチップシール２０の断面が不適切な形状に変形したり、そのシール面２０Ｂが傾いた状態で相手方の鏡板４に接触（片当り）するのを防止することができる。   As a result, the seal surface 20B of the tip seal 20 can be held in parallel with the tooth bottom surface 4A of the counterpart end plate 4, and the seal surface 20B can be stably slidably contacted with the tooth bottom surface 4A in surface contact. Can be made. For this reason, for example, the tip seal 20 is deformed into an inappropriate shape due to a bending operation or a pressing force B of compressed air or the like, and the other end plate 4 is contacted with the seal surface 20B tilted (one piece Can be prevented.

従って、チップシール２０を偏摩耗させることなく、長期間にわたって安定したシール性能を発揮することができ、その寿命を延ばすことができる。そして、シール不良等による空気漏れを抑えることができ、圧縮性能や耐久性を向上させることができる。   Accordingly, stable sealing performance can be exhibited over a long period of time without uneven wear of the tip seal 20, and its life can be extended. And the air leak by a sealing failure etc. can be suppressed and compression performance and durability can be improved.

特に、本実施の形態では、例えばラップ部５，１０（シール溝７，１２）の内径側の曲率が極端に大きくなる小型の圧縮機に適用しているので、このような小型圧縮機においても、チップシール２０の不適切な変形を抑えて高いシール性能を得ることができる。   In particular, in the present embodiment, for example, since it is applied to a small compressor in which the curvature on the inner diameter side of the wrap portions 5 and 10 (seal grooves 7 and 12) is extremely large, even in such a small compressor Further, inappropriate sealing of the chip seal 20 can be suppressed and high sealing performance can be obtained.

一方、固定スクロール３側のチップシール２０についても、旋回スクロール８側と同様のシール用原材料２１を用いているから、これとほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、これら２つのチップシール２０によって各圧縮室１７の気密性を向上させることができる。   On the other hand, for the tip seal 20 on the fixed scroll 3 side, the same raw material 21 for sealing as that on the orbiting scroll 8 side is used. The two chip seals 20 can improve the airtightness of each compression chamber 17.

次に、図８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、シール面の傾斜角を内径側で大きく、外径側で小さく形成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。   Next, FIG. 8 to FIG. 11 show a second embodiment according to the present invention. The feature of this embodiment is a configuration in which the inclination angle of the seal surface is large on the inner diameter side and smaller on the outer diameter side. There is. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

３０は固定スクロール３と旋回スクロール８のシール溝７，１２内にそれぞれ装着された渦巻状のチップシールを示し、これらのチップシール３０は、第１の実施の形態とほぼ同様に、内径部３０Ａ、外径部３０Ｂ等を有している。   Reference numeral 30 denotes spiral tip seals mounted in the seal grooves 7 and 12 of the fixed scroll 3 and the orbiting scroll 8, respectively. These tip seals 30 have an inner diameter portion 30A in substantially the same manner as in the first embodiment. And an outer diameter portion 30B.

３１はシール溝７，１２に装着する前のチップシールであるシール用原材料を示し、このシール用原材料３１は、第１の実施の形態とほぼ同様に、例えばＰＴＦＥ等を含む樹脂材料により、可撓性を有する細長い紐状体として形成されている。そして、シール用原材料３１は、図１０、図１１に示す如く、底面３１Ａ、シール面３１Ｂ、内周面３１Ｃ、外周面３１Ｄ、角隅部３１Ｅ、内径部３１Ｆ、外径部３１Ｇ等を有している。   Reference numeral 31 denotes a sealing raw material which is a chip seal before being mounted in the sealing grooves 7 and 12, and this sealing raw material 31 can be made of, for example, a resin material containing PTFE or the like, as in the first embodiment. It is formed as an elongated string-like body having flexibility. 10 and 11, the sealing raw material 31 has a bottom surface 31A, a sealing surface 31B, an inner peripheral surface 31C, an outer peripheral surface 31D, a corner portion 31E, an inner diameter portion 31F, an outer diameter portion 31G, and the like. ing.

しかし、シール用原材料３１は、内周面３１Ｃの高さ寸法が内径部３１Ｆから外径部３１Ｇに向けて徐々に大きくなるように形成されている。このため、内周面３１Ｃは、図１０、図１１に示す如く、例えば内径部３１Ｆの位置で高さ寸法Ｈaを有し、外径部３１Ｇの位置では、この高さ寸法Ｈaよりも長尺な高さ寸法Ｈbを有している。また、これらの高さ寸法Ｈa，Ｈbは、下記数２の式に示すように、外周面３１Ｄの高さ寸法Ｈcよりも短い寸法値に形成されている。   However, the sealing raw material 31 is formed so that the height of the inner peripheral surface 31C gradually increases from the inner diameter portion 31F toward the outer diameter portion 31G. Therefore, as shown in FIGS. 10 and 11, the inner peripheral surface 31C has a height dimension Ha at the position of the inner diameter portion 31F, for example, and is longer than the height dimension Ha at the position of the outer diameter portion 31G. Has a high height dimension Hb. These height dimensions Ha and Hb are formed to be shorter than the height dimension Hc of the outer peripheral surface 31D, as shown in the following equation (2).

これにより、シール用原材料３１のシール面３１Ｂの傾斜角は、内径部３１Ｆから外径部３１Ｇに向けて徐々に小さくなるように形成され、内径側と外径側とで異なる角度に設定されている。この場合、シール面３１Ｂの傾斜角は、下記数３の式に示すように、例えば内径部３１Ｆの位置で大なる傾斜角θaに設定され、外径部３１Ｇの位置では、この傾斜角θaよりも小なる傾斜角θbに設定されている。   Thus, the inclination angle of the sealing surface 31B of the sealing raw material 31 is formed so as to gradually decrease from the inner diameter portion 31F toward the outer diameter portion 31G, and is set to different angles on the inner diameter side and the outer diameter side. Yes. In this case, the inclination angle of the seal surface 31B is set to a large inclination angle θa at the position of the inner diameter portion 31F, for example, as shown in the following equation 3, and at the position of the outer diameter portion 31G, from the inclination angle θa. Is set to a smaller inclination angle θb.

従って、シール用原材料３１をチップシール３０としてシール溝７，１２に装着したときには、図１０中に仮想線で示す如く、第１の実施の形態とほぼ同様に、湾曲動作や空気圧等によって大きく変形した後の内径部３０Ａの断面形状をほぼ長方形に保持することができる。   Accordingly, when the sealing raw material 31 is attached to the sealing grooves 7 and 12 as the chip seal 30, as shown by the phantom lines in FIG. 10, it is largely deformed by a bending operation, air pressure, etc., as in the first embodiment. The cross-sectional shape of the inner diameter portion 30 </ b> A can be held substantially rectangular.

一方、シール用原材料３１の外径部３１Ｇは曲率が小さく、また外径側の圧縮空気から受ける圧力が低いので、断面形状の変形が小さい。しかし、外径部３１Ｇは、シール面３１Ｂが小さな傾斜角θbで傾斜しているから、これをチップシール３０としてシール溝７，１２に装着したときには、図１１中に仮想線で示す如く、変形が小さな外径部３０Ｂの断面形状をほぼ長方形に保持することができる。   On the other hand, since the outer diameter portion 31G of the sealing raw material 31 has a small curvature and the pressure received from the compressed air on the outer diameter side is low, the deformation of the cross-sectional shape is small. However, since the outer diameter portion 31G has the seal surface 31B inclined at a small inclination angle θb, when it is attached to the seal grooves 7 and 12 as the chip seal 30, it is deformed as shown by the phantom line in FIG. However, the cross-sectional shape of the outer diameter portion 30B having a small diameter can be held substantially rectangular.

かくして、このように構成される本実施の形態でも、前記第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、シール用原材料３１の内径部３１Ｆ側でシール面３１Ｂの傾斜角θaを大きく形成し、外径部３１Ｇ側でシール面３１Ｂの傾斜角θbを小さくする構成としている。   Thus, in the present embodiment configured as described above, it is possible to obtain substantially the same operational effects as those of the first embodiment. In particular, in the present embodiment, the inclination angle θa of the sealing surface 31B is formed large on the inner diameter portion 31F side of the sealing raw material 31, and the inclination angle θb of the sealing surface 31B is reduced on the outer diameter portion 31G side. .

この場合、チップシール３０の内径部３０Ａ側では、シール溝７，１２の曲率が大きく、またチップシール３０に加わる圧縮空気の圧力も高いので、断面形状が大きく変形し易い。このため、シール用原材料３１を形成するときに、内径部３１Ｆのシール面３１Ｂには、予め大きな傾斜角θaをもたせておくことができる。   In this case, since the curvature of the seal grooves 7 and 12 is large and the pressure of the compressed air applied to the chip seal 30 is high on the inner diameter portion 30A side of the chip seal 30, the cross-sectional shape is easily deformed. For this reason, when forming the raw material 31 for sealing, the sealing surface 31B of the inner diameter portion 31F can have a large inclination angle θa in advance.

一方、チップシール３０の外径部３０Ｂ側では、シール溝７，１２の曲率や圧縮空気の圧力が比較的小さい。このため、シール用原材料３１の外径部３１Ｇ側のシール面３１Ｂには、予め小さな傾斜角θbをもたせておくことができる。   On the other hand, on the outer diameter portion 30B side of the tip seal 30, the curvature of the seal grooves 7 and 12 and the pressure of compressed air are relatively small. Therefore, the seal surface 31B on the outer diameter portion 31G side of the raw material 31 for sealing can have a small inclination angle θb in advance.

このように、シール面３１Ｂの傾斜角θa，θbを、内径部３１Ｆ側と外径部３１Ｇ側の変形状態に応じてそれぞれ適切な角度に設定しておくことができる。従って、チップシール３０の内径部３０Ａと外径部３０Ｂとがそれぞれ異なる断面形状に変形したとしても、個々の部位でシール面を相手方の鏡板に対して平行な位置に保持することができ、チップシール３０の全長にわたってシール性能を高めることができる。   Thus, the inclination angles θa and θb of the seal surface 31B can be set to appropriate angles according to the deformation states on the inner diameter part 31F side and the outer diameter part 31G side, respectively. Therefore, even if the inner diameter portion 30A and the outer diameter portion 30B of the tip seal 30 are deformed to have different cross-sectional shapes, the sealing surface can be held at a position parallel to the opposite end plate at each portion. The sealing performance can be improved over the entire length of the seal 30.

なお、前記各実施の形態では、シール用原材料２１，３１のシール面２１Ｂ，３１Ｂを斜めに傾斜させる構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図１２に示す変形例のように、シール用原材料４１の底面４１Ａとシール面４１Ｂの両方を傾斜させる構成としてもよい。この場合、シール用原材料４１は、内周面４１Ｃ、外周面４１Ｄ、角隅部４１Ｅ等を有している。   In each of the above-described embodiments, the sealing surfaces 21B and 31B of the sealing raw materials 21 and 31 are inclined obliquely. However, the present invention is not limited to this. For example, as in the modification shown in FIG. 12, the bottom surface 41A and the seal surface 41B of the sealing raw material 41 may be inclined. In this case, the sealing raw material 41 has an inner peripheral surface 41C, an outer peripheral surface 41D, a corner portion 41E, and the like.

また、実施の形態では、シール用原材料２１，３１の断面形状を、内周面２１Ｃ，３１Ｃと外周面２１Ｄ，３１Ｄとが互いに平行な台形状に構成した。しかし、本発明は台形の断面形状に限るものではなく、例えばシール用原材料のシール面と外周面とが９０°未満の角度で交わるようにシール面を傾斜させる構成とすれば、シール用原材料の断面形状を台形以外の四角形に形成する構成としてもよい。   Moreover, in embodiment, the cross-sectional shape of the raw materials 21 and 31 for sealing comprised the trapezoid shape in which inner peripheral surface 21C, 31C and outer peripheral surface 21D, 31D are mutually parallel. However, the present invention is not limited to the trapezoidal cross-sectional shape. For example, if the sealing surface is inclined so that the sealing surface and the outer peripheral surface of the sealing raw material intersect at an angle of less than 90 °, the sealing raw material It is good also as a structure which forms cross-sectional shape in squares other than a trapezoid.

また、第１の実施の形態では、チップシール２０の内径部２０Ｆが変形したときにほぼ長方形の断面形状をもつように、内径部２０Ｆの変形状態を基準としてシール用原材料２１の傾斜角θを設定する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えばチップシールの外径側が変形したときに長方形の断面形状をもつように、外径側の変形状態を基準としてシール用原材料のシール面の傾斜角を設定する構成としてもよい。   Further, in the first embodiment, the inclination angle θ of the sealing raw material 21 is set based on the deformation state of the inner diameter portion 20F so that the inner diameter portion 20F of the chip seal 20 has a substantially rectangular cross-sectional shape when deformed. The configuration is set. However, the present invention is not limited to this. For example, when the outer diameter side of the chip seal is deformed, the inclination angle of the sealing surface of the raw material for sealing is set on the basis of the deformed state on the outer diameter side so as to have a rectangular cross-sectional shape. It is good also as composition to do.

また、実施の形態では、固定スクロール３と旋回スクロール８のラップ部５，１０にチップシール２０をそれぞれ設ける構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、ラップ部５，１０の一方だけにチップシールを設け、他方のチップシールを省略する構成としてもよい。   In the embodiment, the tip seal 20 is provided on each of the wrap portions 5 and 10 of the fixed scroll 3 and the orbiting scroll 8. However, the present invention is not limited to this, and a chip seal may be provided on only one of the wrap portions 5 and 10 and the other chip seal may be omitted.

さらに、実施の形態では、スクロール式流体機械としてスクロール式空気圧縮機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、冷媒圧縮機等にも広く適用できるものである。   Furthermore, in the embodiment, the scroll type air compressor is described as an example of the scroll type fluid machine. However, the present invention is not limited to this, and can be widely applied to, for example, a vacuum pump, a refrigerant compressor, and the like. .

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。It is a longitudinal section showing a scroll type air compressor by a 1st embodiment of the present invention. 各スクロールのラップ部等を図１中の矢示II−II方向から拡大してみた断面図である。It is sectional drawing which expanded the lap | wrap part of each scroll from the arrow II-II direction in FIG. シール溝に装着されたチップシールの内径側を図２中の矢示III−III方向から拡大してみた要部拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part when an inner diameter side of a chip seal mounted in a seal groove is enlarged from an arrow III-III direction in FIG. 2. シール溝に装着されたチップシールの外径側を図２中の矢示IV−IV方向から拡大してみた要部拡大断面図である。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part when an outer diameter side of a tip seal mounted in a seal groove is enlarged from a direction of arrows IV-IV in FIG. 2. チップシールとなるシール用原材料を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the raw material for sealing used as a chip seal. シール用原材料を図５中の矢示VI−VI方向から拡大してみた横断面図である。It is the cross-sectional view which expanded the raw material for sealing from the arrow VI-VI direction in FIG. シール用原材料を湾曲させることによりチップシールとしてシール溝に装着する状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state mounted | worn in a seal groove as a chip seal by curving the raw material for sealing. 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を示す図２と同様の断面図である。It is sectional drawing similar to FIG. 2 which shows the scroll type air compressor by the 2nd Embodiment of this invention. チップシールとなるシール用原材料を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the raw material for sealing used as a chip seal. シール用原材料の内径側を図９中の矢示Ｘ−Ｘ方向から拡大してみた横断面図である。It is the cross-sectional view which expanded the internal diameter side of the raw material for sealing from the arrow XX direction in FIG. シール用原材料の外径側を図９中の矢示XI−XI方向から拡大してみた横断面図である。It is the cross-sectional view which expanded the outer diameter side of the raw material for sealing from the arrow XI-XI direction in FIG. 本発明の変形例によるシール用原材料を示す横断面図である。It is a cross-sectional view which shows the raw material for sealing by the modification of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ ケーシング
２ モータ
３ 固定スクロール
４，９ 鏡板
４Ａ，９Ａ 歯底面
５，１０ ラップ部
５Ａ，１０Ａ 歯先面
７，１２ シール溝
７Ａ，１２Ａ 底面
７Ｂ，１２Ｂ 内側壁面
７Ｃ，１２Ｃ 外側壁面
８ 旋回スクロール
１３ 駆動軸
１６ 自転防止機構
１７ 圧縮室
１８ 吸込口
１９ 吐出口
２０，３０ チップシール
２１，３１，４１ シール用原材料（装着前のチップシール）
２０Ａ，２１Ａ，３１Ａ，４１Ａ 底面
２０Ｂ，２１Ｂ，３１Ｂ，４１Ｂ シール面
２０Ｃ，２１Ｃ，３１Ｃ，４１Ｃ 内周面
２０Ｄ，２１Ｄ，３１Ｄ，４１Ｄ 外周面
２０Ｅ，２１Ｅ，３１Ｅ，４１Ｅ 角隅部
２０Ｆ，２１Ｆ，３０Ａ，３１Ｆ 内径部
２０Ｇ，２１Ｇ，３０Ｂ，３１Ｇ 外径部
Ｈ1，Ｈ2，Ｈa，Ｈb，Ｈc 高さ寸法
θ，θa，θb 傾斜角 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Casing 2 Motor 3 Fixed scroll 4,9 End plate 4A, 9A Tooth bottom surface 5,10 Lapping part 5A, 10A Tooth tip surface 7,12 Sealing groove 7A, 12A Bottom surface 7B, 12B Inner wall surface 7C, 12C Outer wall surface 8 Orbiting scroll 13 Drive shaft 16 Anti-rotation mechanism 17 Compression chamber 18 Suction port 19 Discharge port 20, 30 Tip seal 21, 31, 41 Raw material for sealing (tip seal before mounting)
20A, 21A, 31A, 41A Bottom surface 20B, 21B, 31B, 41B Seal surface 20C, 21C, 31C, 41C Inner peripheral surface 20D, 21D, 31D, 41D Outer peripheral surface 20E, 21E, 31E, 41E Corners 20F, 21F, 30A, 31F Inner diameter part 20G, 21G, 30B, 31G Outer diameter part H1, H2, Ha, Hb, Hc Height dimension θ, θa, θb Inclination angle

Claims (3)

鏡板の内径側から外径側に向けて渦巻状のラップ部が立設された一方のスクロールと、該一方のスクロールに対向して設けられ鏡板に該一方の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他方のスクロールと、前記各スクロールのラップ部のうち少なくとも一方のラップ部の歯先面に開口して設けられた渦巻状のシール溝と、樹脂材料により形成され該シール溝内に装着されるチップシールとを備えてなるスクロール式流体機械において、
前記チップシールは、前記シール溝の底部側に配置される底面と、該底面と対向して前記シール溝の開口側に配置されるシール面と、前記底面とシール面との間に高さ寸法をもって配置された内周面と、該内周面と対向する位置で前記底面とシール面との間に高さ寸法をもって配置された外周面とを有し、
前記チップシールの断面形状は、前記シール溝に装着する前の自由状態となっているときに、前記チップシールのシール面を前記外周面に対して内周面が低くなるように構成したことを特徴とするスクロール式流体機械。 One scroll in which a spiral wrap portion is erected from the inner diameter side to the outer diameter side of the end plate, and a spiral shape provided opposite to the one scroll and overlapping the wrap portion of the one scroll on the end plate The other scroll in which the wrap portion is erected, the spiral seal groove provided in the tooth tip surface of at least one of the wrap portions of each scroll, and the seal formed by a resin material In a scroll type fluid machine comprising a tip seal mounted in a groove,
The chip seal has a bottom surface disposed on the bottom side of the seal groove, a seal surface disposed on the opening side of the seal groove so as to face the bottom surface, and a height dimension between the bottom surface and the seal surface. And an outer peripheral surface disposed with a height dimension between the bottom surface and the seal surface at a position facing the inner peripheral surface,
The tip seal has a cross-sectional shape in which the inner peripheral surface of the tip seal is lower than the outer peripheral surface when the tip seal is in a free state before being mounted in the seal groove. A scroll type fluid machine. 前記シール面の傾斜角は、前記チップシールの内径側で大きな角度に設定し、前記チップシールの外径側で小さな角度に設定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。   2. The scroll fluid machine according to claim 1, wherein the inclination angle of the seal surface is set to a large angle on the inner diameter side of the tip seal and set to a small angle on the outer diameter side of the tip seal. 前記チップシールの断面形状は、前記内周面の高さ寸法が前記外周面の高さ寸法よりも短い台形状に形成し、前記チップシールのシール面は、前記内周面と外周面との寸法差に応じて傾斜させる構成としてなる請求項１または２に記載のスクロール式流体機械。   The cross-sectional shape of the chip seal is formed in a trapezoidal shape in which the height of the inner peripheral surface is shorter than the height of the outer peripheral surface, and the seal surface of the chip seal is formed between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface. The scroll type fluid machine according to claim 1, wherein the scroll type fluid machine is configured to be inclined according to a dimensional difference.

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