特許 5753709 スクロール型流体機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5753709

(24)【登録日】2015年5月29日

(45)【発行日】2015年7月22日

(54)【発明の名称】スクロール型流体機械

(51)【国際特許分類】

   F04C 18/02 20060101AFI20150702BHJP

【ＦＩ】

   F04C18/02 311U

   F04C18/02 311S

【請求項の数】5

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2011-52817(P2011-52817)

(22)【出願日】2011年3月10日

(65)【公開番号】特開2012-188990(P2012-188990A)

(43)【公開日】2012年10月4日

【審査請求日】2013年11月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006781

【氏名又は名称】ヤンマー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100100158

【弁理士】

【氏名又は名称】鮫島 睦

(74)【代理人】

【識別番号】100084146

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎 宏

(74)【代理人】

【識別番号】100118625

【弁理士】

【氏名又は名称】大畠 康

(72)【発明者】

【氏名】▲濱▼地 康之

【審査官】 佐藤 秀之

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−１７３８６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２４５０５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１５６２４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｃ １８／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

揺動スクロールを固定スクロールに対して揺動させることにより、揺動スクロールと固定スクロールとの間に圧縮室又は膨張室を構成し、揺動スクロール及び固定スクロールがそれぞれ、鏡板と該鏡板から突出するスクロールラップとを有している、スクロール型流体機械において、
スクロールラップは、それぞれインボリュート曲線で形成され、基礎円中心軸に最も近いラップ部を除いて基礎円中心軸に近い側の内周側から遠い側の外周側に掛けて、揺動スクロール及び固定スクロールの少なくとも一方において、スクロールラップは、該スクロールラップの外周側に傾斜し、そのラップ部と鏡板がなす傾斜角は、外周側に向かうにつれて小さくなり、
前記少なくとも一方のスクロールラップの厚さは、鏡板側から先端側に向けて厚くなっており、
鏡板側に対する先端側の前記厚さの比は、該スクロールラップの内周側から外周側に向かう一方向に沿って大きくなっている、
ことを特徴とするスクロール型流体機械。

【請求項2】

各スクロールラップの外面及び内面は、それぞれ単一の凸面及び単一の凹面によって形成されており、
前記一方のスクロールラップの外面及び内面と鏡板とがなす外面角度及び内面角度は、前記一方向に沿って小さくなっている、
請求項１に記載のスクロール型流体機械。

【請求項3】

揺動スクロールを固定スクロールに対して揺動させることにより、揺動スクロールと固定スクロールとの間に圧縮室又は膨張室を構成し、揺動スクロール及び固定スクロールがそれぞれ、鏡板と該鏡板から突出するスクロールラップとを有している、スクロール型流体機械において、
揺動スクロール及び固定スクロールの少なくとも一方において、スクロールラップは、該スクロールラップの外周側に傾斜しており、
前記少なくとも一方のスクロールラップの厚さは、鏡板側から先端側に向けて厚くなっており、
鏡板側に対する先端側の前記厚さの比は、該スクロールラップの内周側から外周側に向かう一方向に沿って大きくなっており、
前記少なくとも一方のスクロールラップの外面及び内面は、それぞれ、鏡板側から先端側に向けて配置される複数段の凸面及び複数段の凹面を有しており、各凸面及び各凹面は鏡板に対して垂直であり、
他方のスクロールラップが存在する場合、該他方のスクロールラップの外面及び内面は、それぞれ単一の凸面及び単一の凹面によって形成されており、
前記少なくとも一方のスクロールラップに含まれる複数段の凸面間の離間幅及び複数段の凹面間の離間幅は、前記一方向に沿って大きくなっている、
スクロール型流体機械。

【請求項4】

前記少なくとも一方のスクロールラップの外面上及び内面上に皮膜が設けられており、
該皮膜の材料が、両スクロールラップの材料よりも相対的に軟質であって揺動スクロールの揺動によって削り取られうる材料である、請求項３に記載のスクロール型流体機械。

【請求項5】

前記厚さの比は、前記少なくとも一方のスクロールラップの展開方向に沿って、前記両スクロールの形状に応じて変化する、
請求項１から４のいずれか１つに記載のスクロール型流体機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

圧縮機又は膨張機として利用できるスクロール型流体機械に関する。

【背景技術】

【0002】

図１６は、従来の揺動スクロール１０２及び固定スクロール１０３の側断面図である。揺動スクロール１０２は、揺動スクロール鏡板（以下、揺動鏡板）１２０と、揺動鏡板１２０から垂直に突出する揺動スクロールラップ（以下、揺動ラップ）１２１とを備えている。固定スクロール１０３は、固定スクロール鏡板（以下、固定鏡板）１３０と、固定鏡板１３０から垂直に突出する固定スクロールラップ（以下、固定ラップ）１３１とを備えている。

【0003】

図１７は、従来の揺動ラップ１２１及び固定ラップ１３１の平面図（図１６のＸ−Ｘ断面図）である。揺動スクロール１０２を固定スクロール１０３に対して揺動させることにより、揺動スクロール１０２と固定スクロール１０３との間に、作動流体を膨張させる膨張室Ｃ又は作動流体を圧縮する圧縮室Ｃが形成される。図１７に示されるように、鏡板１２０、１３０に対して垂直な方向より見て、揺動ラップ１２１と固定ラップ１３１との間に、複数の三日月状の圧縮室又は膨張室Ｃが形成される。

【0004】

図１８は、熱膨張によって変形した揺動スクロール１０２及び固定スクロール１０３の上面及び側断面を示す斜視図である。スクロール型流体機械の運転によって発生する熱や圧縮室又は膨張室内の作動流体の圧力によって、揺動スクロール１０２及び固定スクロール１０３に無視できない変形が発生する。具体的には、鏡板１２０、１３０が外周側Ｓｅに膨張し、ラップ１２１、１３１がそれぞれ鏡板１２０、１３０に対して傾斜する。図１８に示されるように、ラップ１２１、１３１の内周側Ｓｉから外周側Ｓｅに向かうにつれて、鏡板１２０、１３０の冷態時の位置からの変位量が大きくなる。このため、外周側Ｓｅに向かうにつれて、ラップ１２１、１３１の傾斜も大きくなっている。

【0005】

特許文献１に記載されるスクロール型流体機械では、運転時に発生する熱膨張を考慮して、揺動スクロール（旋回スクロール）及び固定スクロールの少なくとも一方について、該一方のスクロールラップの内壁（内面）及び外壁（外面）が互いに平行関係を持つように、該一方のスクロールラップが鏡板に対して傾斜している。特許文献１によれば、上述の構成を採用したスクロール型流体機械は、運転時における揺動スクロール及び固定スクロールのラップ同士の接触を回避しながら、両ラップ間の径方向（外周方向）に形成される隙間を低減でき、スクロール型流体機械の性能低下を防止できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第３２９７３２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

図１９は、熱膨張によって変形した揺動スクロール１０２及び固定スクロール１０３の側断面図である。上述したように、熱膨張によって鏡板１２０、１３０が外周側Ｓｅに膨張するため、熱膨張時のラップ１２１、１３１間には、複数の圧縮室又は膨張室Ｃだけでなく、複数の隙間Ｓが形成される。内周側Ｓｉではラップ１２１、１３１が傾斜していないため、隙間Ｓの断面形状は長方形状であるが、外周側Ｓｅではラップ１２１、１３１が傾斜しているため、隙間Ｓの断面形状は三角形状になる。

【0008】

図１９に示されるように、固定ラップ１３１は揺動ラップ１２１によって挟まれており、同じく、揺動ラップ１２１は固定ラップ１３１によって挟まれている。図４に示される断面において、第１揺動ラップ部１２１（１）は揺動ラップ１２１の一部であり、第１固定ラップ部１３１（１）及び第２固定ラップ部１３１（２）はそれぞれ固定ラップ１３１の一部である。第１揺動ラップ部１２１（１）は、第１固定ラップ部１３１（１）と第２固定ラップ部１３１（２）との間に位置している。第１揺動ラップ部１２１（１）の内面１２１（１）Ｆｉは、内周側Ｓｉにおいて隣り合う第１固定ラップ部１３１（１）の外面１３１（１）Ｆｅに対向しており、第１揺動ラップ部１２１（１）の外面１２１（１）Ｆｅは、外周側Ｓｅにおいて隣り合う第２固定ラップ部１３１（２）の内面１３１（２）Ｆｉに対向している。

【0009】

外周側Ｓｅに向かうにつれて鏡板１２０、１３０の変位量が大きくなるため、内面１３１（２）Ｆｉと固定鏡板１３０とのなす内面角度θ２は、外面１３１（１）Ｆｅと固定鏡板１３０とのなす角度θ１よりも小さい。

【0010】

ここで、スクロール型流体機械が運転しているとき、第１揺動ラップ部１２１（１）は、ある瞬間に第１固定ラップ部１３１（１）に接触し、別の瞬間に第２固定ラップ部１３１（２）に接触する。つまり、圧縮室又は膨張室Ｃは、第１揺動ラップ部１２１（１）の両側に交互に形成される。このため、本願の発明者の検討によれば、隙間Ｓを低減するには、第１揺動ラップ部１２１（１）の両側のそれぞれにおいて、対向する一対の面を平行にする必要がある。つまり、内面１２１（１）Ｆｉと外面１３１（１）Ｆｅとを平行にすると共に、外面１２１（１）Ｆｅと内面１３１（２）Ｆｉとを平行にする必要がある。

【0011】

一方、特許文献１は、スクロールラップの外面と内面とを平行に形成し且つスクロールラップを鏡板に対して傾斜させることを、開示している。しかし、揺動スクロール１０２の内面と外面とが平行に形成されている場合、隣り合う固定スクロール１０３の内面及び外面に同時に対応できない。つまり、つまり、例えば、揺動スクロール１０２の内面と固定スクロールの外面とが平行に保たれた場合、必然的に揺動スクロール１０２の外面と固定スクロールの内面とが平行にならない。

【0012】

そこで、本発明は、揺動スクロールラップの外面及び内面と固定スクロールラップの外面及び内面とについて、熱膨張時に、隣り合う２つの面の間に形成される隙間を小さくできるスクロール型流体機械を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明は、揺動スクロールを固定スクロールに対して揺動させることにより、揺動スクロールと固定スクロールとの間に圧縮室又は膨張室を構成し、揺動スクロール及び固定スクロールがそれぞれ、鏡板と該鏡板から突出するスクロールラップとを有している、スクロール型流体機械において、
スクロールラップは、それぞれインボリュート曲線で形成され、基礎円中心軸に最も近いラップ部を除いて基礎円中心軸に近い側の内周側から遠い側の外周側に掛けて、揺動スクロール及び固定スクロールの少なくとも一方において、スクロールラップは、該スクロールラップの外周側に傾斜し、そのラップ部と鏡板がなす傾斜角は、外周側に向かうにつれて小さくなり、
前記少なくとも一方のスクロールラップの厚さは、鏡板側から先端側に向けて厚くなっており、
鏡板側に対する先端側の前記厚さの比は、該スクロールラップの内周側から外周側に向かう一方向に沿って大きくなっている、ことを特徴とするスクロール型流体機械を提供する。

【0014】

好ましくは、本発明に係るスクロール型流体機械において、各スクロールラップの外面及び内面は、それぞれ単一の凸面及び単一の凹面によって形成されており、前記一方のスクロールラップの外面及び内面と鏡板とがなす外面角度及び内面角度は、前記一方向に沿って小さくなっている。

【0015】

好ましくは、揺動スクロールを固定スクロールに対して揺動させることにより、揺動スクロールと固定スクロールとの間に圧縮室又は膨張室を構成し、揺動スクロール及び固定スクロールがそれぞれ、鏡板と該鏡板から突出するスクロールラップとを有している、スクロール型流体機械において、
揺動スクロール及び固定スクロールの少なくとも一方において、スクロールラップは、該スクロールラップの外周側に傾斜しており、
前記少なくとも一方のスクロールラップの厚さは、鏡板側から先端側に向けて厚くなっており、
鏡板側に対する先端側の前記厚さの比は、該スクロールラップの内周側から外周側に向かう一方向に沿って大きくなっており、
前記少なくとも一方のスクロールラップの外面及び内面は、それぞれ、鏡板側から先端側に向けて配置される複数段の凸面及び複数段の凹面を有しており、各凸面及び各凹面は鏡板に対して垂直であり、
他方のスクロールラップが存在する場合、該他方のスクロールラップの外面及び内面は、それぞれ単一の凸面及び単一の凹面によって形成されており、
前記少なくとも一方のスクロールラップに含まれる複数段の凸面間の離間幅及び複数段の凹面間の離間幅は、前記一方向に沿って大きくなっている。

【0016】

好ましくは、本発明に係るスクロール型流体機械において、前記少なくとも一方のスクロールラップの外面上及び内面上に皮膜が設けられており、該皮膜の材料が、両スクロールラップの材料よりも相対的に軟質であって揺動スクロールの揺動によって削り取られうる材料である。

【0017】

好ましくは、本発明に係るスクロール型流体機械において、前記厚さの比は、前記少なくとも一方のスクロールラップの展開方向に沿って、前記両スクロールの形状に応じて変化する。

【発明の効果】

【0018】

本発明に係るスクロール型流体機械は、揺動スクロールラップの外面及び内面と固定スクロールラップの外面及び内面とについて、熱膨張時に、隣り合う２つの面の間に形成される隙間を小さくできる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】スクロール式流体機械の側断面図である。

【図2】揺動スクロールの平面図である。

【図3】固定スクロールの平面図である。

【図4】冷態時における揺動スクロール及び固定スクロールの概略側断面図（分離図）である。

【図5】熱膨張時における揺動スクロール及び固定スクロールの概略側断面図（分離図）である。

【図6】熱膨張時における揺動スクロール及び固定スクロールの概略側断面図（合体図）である。

【図7】インボリュート曲線における基礎円、展開角、及びインボリュート曲率半径の関係を示す図である。

【図8】揺動ラップの外周線及び内周線における、展開角とインボリュート曲率半径との関係を示す図である。

【図9】固定ラップの外周線及び内周線における、展開角とインボリュート曲率半径との関係を示す図である。

【図10】固定スクロールの平面図である。

【図11】鏡板側の固定ラップの外周線及び内周線における、展開角と半径差との関係を示す図である。

【図12】先端側の固定ラップの外周線及び内周線における、展開角と半径差との関係を示す図である。

【図13】冷態時における固定ラップの一部の概略側断面図である。

【図14】皮膜を有する固定ラップの一部の概略側断面図である。

【図15】段差の解消された固定ラップの一部の概略側断面図である。

【図16】従来の揺動スクロール及び固定スクロールの側断面図である。

【図17】従来の揺動スクロールラップ及び固定スクロールラップの平面図（図１６のＸ−Ｘ断面図）である。

【図18】熱膨張によって変形した揺動スクロール及び固定スクロールの上面及び側断面を示す斜視図である。

【図19】熱膨張によって変形した揺動スクロール及び固定スクロールの側断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

（第１実施形態）
図１−図３を参照して、第１実施形態に係るスクロール式流体機械１の構成を説明する。図１は、スクロール式流体機械１の側断面図である。図２は、揺動スクロール２の平面図である。図３は、固定スクロール３の平面図である。

【0021】

図１において、スクロール式流体機械１は、揺動スクロール２、２つの固定スクロール３、正面側カバー４、背面側カバー５、及び２つのクランク６を備えている。

【0022】

図１−図３には、基礎円中心軸ＡＢ、垂直方向ＤＶ、第１幅方向ＤＦ、第２幅方向ＤＳ（図２、図３）が示されている。基礎円中心軸ＡＢは、揺動スクロール２の揺動スクロールラップ２１を描くためのインボリュート曲線の基礎円の中心を通過する軸である。垂直方向ＤＶは、揺動スクロール鏡板２０及び固定スクロール鏡板３０に対して垂直な方向であり、基礎円中心軸ＡＢに平行な方向である。第１幅方向ＤＦは、揺動スクロール２の長手方向且つ固定スクロール３の長手方向であり、垂直方向ＤＶに対して垂直な方向である。第１幅方向ＤＦに沿って、一方のクランク６、基礎円、及び他方のクランク６が並んでいる。第２幅方向ＤＳは、揺動スクロール２の短手方向且つ固定スクロール３の短手方向であり、第１幅方向ＤＦ及び垂直方向ＤＶの双方に直交する。

【0023】

図２は、揺動スクロール２の平面図である。揺動スクロール２は、揺動スクロール鏡板（以下、揺動鏡板）２０と、揺動鏡板２０のスクロール支持部２０１から突出する揺動スクロールラップ（以下、揺動ラップ）２１とを備えている。

【0024】

揺動鏡板２０は、垂直方向ＤＶに垂直な平面内に広がる板状部材であり、第１幅方向ＤＦに長手である。揺動鏡板２０は、スクロール支持部２０１と、２つのクランク支持部２０２と、２つの連結部２０３と、を備えている。スクロール支持部２０１が中央にあり、２つのクランク支持部２０２がスクロール支持部２０１の両側にある。連結部２０３は、スクロール支持部２０１とクランク支持部２０２とを連結している。

【0025】

図１において、固定スクロール３は、固定スクロール鏡板（以下、固定鏡板）３０と、固定鏡板３０から突出する固定スクロールラップ（以下、固定ラップ）３１と、固定ラップ３１の外周側に広がる２つのフランジ部３２とを備えている。

【0026】

固定鏡板３０は、垂直方向ＤＶに垂直な平面内に広がる板状部材であり、第２幅方向ＤＳに長手である。２つのフランジ部３２は、第２幅方向ＤＳの両端側にそれぞれ配置されている。フランジ部３２は、固定ラップ３１の先端部から垂直方向ＤＶに垂直な平面内に広がっており、固定鏡板３０とフランジ部３２とは平行である。

【0027】

揺動スクロール２及び固定スクロール３は、揺動ラップ２１と固定ラップ３１とが互いに噛み合うように配置される。

【0028】

固定鏡板３０は、中央部及び端部において、垂直方向ＤＶに沿って貫通されている。中央部に形成された貫通孔が、作動流体の供給口３０ａである。端部に形成された貫通孔が、作動流体の排出口３０ｂである。

【0029】

揺動スクロール２と固定スクロール３との間に、複数の圧縮室又は膨張室Ｃが形成される。揺動ラップ２１は複数の箇所において、固定ラップ３１に接触している。このため、垂直方向ＤＶより見て、揺動ラップ２１及び固定ラップ３１によって囲まれる各圧縮室又は膨張室Ｃの形状は、三日月状である。揺動スクロール２が固定スクロール３に対して揺動することによって、揺動ラップ２１と固定ラップ３１との接触位置が移動する。この結果、各圧縮室又は膨張室Ｃの容量が変化する。

【0030】

図２において、２つのクランク６は、基礎円中心軸ＡＢの半径方向において、固定スクロール３の外側に配置されている。つまり、本実施形態のスクロール式流体機械１における駆動方式は、外周駆動型である。

【0031】

図１において、クランク６は、２つの回転シャフト６１と、１つの偏心シャフト６２と、を備えている。偏心シャフト６２の両側に回転シャフト６１が配置されている。クランク６は一体的に形成されており、偏心シャフト６２は２つの回転シャフト６１に固定されている。偏心シャフト６２の中心軸Ａ６２は、回転シャフト６１の中心軸Ａ６１に対して偏心している。このため、回転シャフト６１が自転するとき、偏心シャフト６２は回転シャフト６１の回りを公転する。

【0032】

図２において、揺動スクロール２は、クランク６毎に軸受２２を備えている。各軸受２２は、クランク６の偏心シャフト６２を受ける。各軸受２２は、クランク支持部２０２を垂直方向ＤＶに沿って貫通することによって形成された貫通孔内に嵌め込まれている。

【0033】

図１において、揺動スクロール２は、更に、バランスウェイト１１を備えている。バランスウェイト１１は、偏心シャフト６２に固定されている。ここで、揺動スクロール２が揺動するときに、揺動スクロール２の重心位置も揺動する。バランスウェイト１１は、揺動スクロール２の重心位置の変化による荷重の発生を打ち消すために、設けられている。

【0034】

図１において、図の右側は、スクロール式流体機械１の正面側であり、図の左側は、スクロール式流体機械１の背面側である。正面側に正面側カバー４が配置されており、背面側に背面側カバー５が配置されている。

【0035】

スクロール式流体機械１は、クランク６毎に、１組の軸受９１、９２を備えている。一方の軸受９１は正面側カバー４に支持されており、正面側の回転シャフト６１を回転自在に支持する。他方の軸受９２は背面側カバー５に支持されており、背面側の回転シャフト６１を回転自在に支持する。

【0036】

スクロール式流体機械１は、２つの回転シャフト６１の回転を同期させるために、ベルト１２及び２つのプーリ１３を備えている。プーリ１３は軸受９の背面側において回転シャフト６１に固定されている。ベルト１２は、２つのプーリ１３を巻いている。

【0037】

膨張機として用いられるスクロール式流体機械１の概略的な作動を説明する。作動流体が各供給口３０ａから揺動スクロール２と各固定スクロール３との間に形成される膨張室に供給され、各固定スクロール３の排出口３０ｂより排出される。このとき作動流体は、揺動スクロール２と各固定スクロール３との間を進みながら膨張室を拡張させる。この結果、作動流体の圧力の一部が失われると共に、固定スクロール３、３に対して揺動スクロール２を揺動させる。このようにして、スクロール式流体機械１は、作動流体の圧力損失によって、２つのクランク６、６を駆動する動力を得る。一方、スクロール式流体機械１が圧縮機として用いられる場合、スクロール式流体機械１は、２つのクランク６、６を駆動する動力により、作動流体を圧縮させる。

【0038】

図４−図６を参照して、揺動ラップ２１及び固定ラップ３１の形状をより詳しく説明する。図４、図５において、説明の便宜上、揺動スクロール２及び固定スクロール３は離間している。図４−図６において、外周側Ｓｅ及び内周側Ｓｉは、揺動ラップ２１及び固定ラップ３１の外周側及び内周側を指している。本実施形態では、揺動ラップ２１及び固定ラップ３１がインボリュート曲線に沿って形成されているため、外周側Ｓｅ及び内周側Ｓｉは、揺動ラップ２１及び固定ラップ３１の基礎円中心軸ＡＢを基準に設定されている。つまり、外周側Ｓｅ及び内周側Ｓｉは、基礎円中心軸ＡＢに遠い側及び近い側である。

【0039】

図４は、冷態時における揺動スクロール２及び固定スクロール３の概略側断面図（分離図）である。揺動スクロール２の揺動ラップ２１は、揺動鏡板２０から垂直方向ＤＶに突出している。図４（図４−図６）に示される断面において、揺動ラップ２１は、第１揺動ラップ部２１Ｃ（１）、第２揺動ラップ部２１Ｃ（２）、第３揺動ラップ部３１Ｃ（３）、第４揺動ラップ部２１Ｃ（４）、第５揺動ラップ部２１Ｃ（５）、及び第６揺動ラップ部２１Ｃ（６）に分割されている。第ｎ揺動ラップ部２１Ｃ（ｎ）の位置は、ｎが大きくなるにつれて、揺動ラップ２１の展開角の大きくなる方向に進み、内周側Ｓｉから外周側Ｓｅに向かう。ここで、ｎは１−６のいずれか１つを指している。第ｎ揺動ラップ部２１Ｃ（ｎ）の外面２１Ｃ（ｎ）Ｆｅ及び内面２１Ｃ（ｎ）Ｆｉは、いずれも揺動鏡板２０に対して垂直である。

【0040】

一方、固定スクロール３の固定ラップ３１は、固定鏡板３０から概ね垂直方向ＤＶに突出しているが、外周側Ｓｅに傾斜している。図４（図４−図６）に示される断面において、固定ラップ３１は、第１固定ラップ部３１Ｃ（１）、第２固定ラップ部３１Ｃ（２）、第３固定ラップ部３１Ｃ（３）、第４固定ラップ部３１Ｃ（４）、第５固定ラップ部３１Ｃ（５）、及び第６固定ラップ部３１Ｃ（６）に分割されている。第ｎ固定ラップ部３１Ｃ（ｎ）の位置は、ｎが大きくなるにつれて、固定ラップ３１の展開角の大きくなる方向に進み、内周側Ｓｉから外周側Ｓｅに向かう。ここで、ｎは１−６のいずれか１つを指している。第１固定ラップ部３１Ｃ（１）の外面３１Ｃ（１）Ｆｅ及び内面３１Ｃ（１）Ｆｉは、固定鏡板３０に対して垂直である。ｎ≧２において、第ｎ固定ラップ部３１Ｃ（ｎ）の外面３１Ｃ（ｎ）Ｆｅ及び内面３１Ｃ（ｎ）Ｆｉは、固定鏡板３０に対して外周側Ｓｅに若干傾いている。外面角度３１Ｃ（ｎ）θｅは、第ｎ固定ラップ部３１Ｃ（ｎ）の外面３１Ｃ（ｎ）Ｆｅと、固定鏡板３０とのなす角度である。内面角度３１Ｃ（ｎ）θｉは、第ｎ固定ラップ部３１Ｃ（ｎ）の内面３１Ｃ（ｎ）Ｆｉと、固定鏡板３０とのなす角度である。外面角度３１Ｃ（ｎ）θｅ及び内面角度３１Ｃ（ｎ）θｉは、内周側Ｓｉから外周側Ｓｅに向かうにつれて小さくなっている。外面角度３１Ｃ（ｎ）θｅ及び内面角度３１Ｃ（ｎ）θｉを比較した場合、外面３１Ｃ（ｎ）Ｆｅは内面３１Ｃ（ｎ）Ｆｉの外周側Ｓｅに位置するため、外面角度３１Ｃ（ｎ）θｅは内面角度３１Ｃ（ｎ）θｉよりも小さい。

【0041】

図５は、熱膨張時における揺動スクロール２及び固定スクロール３の概略側断面図（分離図）である。図５において、揺動スクロール２及び固定スクロール３が高温環境に置かれることにより、揺動鏡板２０及び固定鏡板３０が熱膨張し、揺動ラップ２１が揺動鏡板２０に対して傾斜すると共に固定ラップ３１が固定鏡板３０に対して傾斜する。揺動鏡板２０及び固定鏡板３０の熱膨張のため、揺動ラップ２１及び固定ラップ３１の先端が内周側Ｓｉに向かうように、揺動ラップ２１及び固定ラップ３１は傾斜する。ただし、固定ラップ３１は、予め外周側Ｓｅに傾けられているため、熱膨張による変形後も外周側Ｓｅに傾いている。

【0042】

図５において、熱膨張時における第ｎ揺動ラップ部２１Ｈ（ｎ）及び冷態時における第ｎ揺動ラップ部２１Ｃ（ｎ）は、揺動ラップ２１の同一部分を指している。熱膨張時における外面角度２１Ｈ（ｎ）θｅ及び内面角度２１Ｈ（ｎ）θｉは、それぞれ、冷態時における外面角度２１Ｃ（ｎ）θｅ及び内面角度２１Ｃ（ｎ）θｉよりも小さい。ここで、外面角度２１Ｈ（ｎ）θｅは、第ｎ揺動ラップ部２１Ｈ（ｎ）の外面２１Ｈ（ｎ）Ｆｅと揺動鏡板２０とのなす角度であり、内面角度２１Ｈ（ｎ）θｉは、第ｎ揺動ラップ部２１Ｈ（ｎ）の内面２１Ｈ（ｎ）Ｆｉと揺動鏡板２０とのなす角度である。

【0043】

図５において、熱膨張時における第ｎ固定ラップ部３１Ｈ（ｎ）及び冷態時における第ｎ固定ラップ部３１Ｃ（ｎ）は、固定ラップ３１の同一部分を指している。熱膨張時における外面角度３１Ｈ（ｎ）θｅ及び内面角度３１Ｈ（ｎ）θｉは、それぞれ、冷態時における外面角度３１Ｃ（ｎ）θｅ及び内面角度３１Ｃ（ｎ）θｉよりも大きい。ここで、外面角度３１Ｈ（ｎ）θｅは、第ｎ固定ラップ部３１Ｈ（ｎ）の外面３１Ｈ（ｎ）Ｆｅと固定鏡板３０とのなす角度であり、内面角度３１Ｈ（ｎ）θｉは、第ｎ固定ラップ部３１Ｈ（ｎ）の内面３１Ｈ（ｎ）Ｆｉと固定鏡板３０とのなす角度である。

【0044】

熱膨張時において、固定ラップ３１の外面角度３１Ｈ（ｎ）θｅ及び内面角度３１Ｈ（ｎ）θｉが、それぞれ、揺動ラップ２１の外面角度２１Ｈ（ｎ）θｅ及び内面角度２１Ｈ（ｎ）θｉにできるだけ等しくなるように、揺動スクロール２及び固定スクロール３は設計されている。概略的には、ラップ２１、３１の先端が内周側Ｓｉに倒れることを考慮して、スクロール２、３の少なくとも一方のラップの先端が冷態時に予め外周側Ｓｅに倒れるように、該一方のラップが形成されている。

【0045】

図６は、熱膨張時における揺動スクロール２及び固定スクロール３の概略側断面図（合体図）である。図６は、図５において分離して示されている揺動スクロール２及び固定スクロール３が、噛み合わされた状態で示されている。図６において、第ｎ固定ラップ部３１Ｈ（ｎ）の外面３１Ｈ（ｎ）Ｆｅ及び内面３１Ｈ（ｎ）Ｆｉは、それぞれ、第ｎ揺動ラップ部２１Ｈ（ｎ）の外面２１Ｈ（ｎ）Ｆｅ及び内面２１Ｈ（ｎ）Ｆｉと略平行になっている。つまり、揺動スクロール２及び固定スクロール３との間に、圧縮室又は膨張室Ｃ以外に形成される隙間が、ほとんど除去されている。

【0046】

なお、図４に示される冷態時において、第ｎ固定ラップ部３１Ｃ（ｎ）の外面３１Ｃ（ｎ）Ｆｅ及び内面３１Ｃ（ｎ）Ｆｉは、それぞれ、第ｎ揺動ラップ部２１Ｃ（ｎ）の外面２１Ｃ（ｎ）Ｆｅ及び内面２１Ｃ（ｎ）Ｆｉと平行ではない。このため、冷態時において、固定ラップ３１は揺動ラップ２１に突き当たっている。ただし、冷態時における固定ラップ３１の傾斜角度、つまり外面角度３１Ｈ（ｎ）θｅ及び内面角度３１Ｈ（ｎ）θｉは、熱膨張を吸収するための微小量に過ぎない。このため、冷態時において、固定ラップ３１及び揺動ラップ２１の弾性変形によって、固定ラップ３１及び揺動ラップ２１は略平行に保たれる。したがって、スクロール式流体機械１は、運転始動時おける固定ラップ３１及び揺動ラップ２１が高温環境に移行するまでの間、固定ラップ３１と揺動ラップ２１との間の当接によって抵抗力を受けるに過ぎない。

【0047】

図７−図９を参照して、冷態時における固定ラップ３１及び揺動ラップ２１の傾きを説明する。

【0048】

図７は、ラップの外周線Ｌｅ、内周線Ｌｉ、及び中心線Ｌｃの関係を示す図である。ここでは、揺動ラップ２１及び固定ラップ３１を区別せず単にラップとし、揺動鏡板２０及び固定鏡板３０を区別せず単に鏡板として説明する。図７において、基礎円ＣＢ、展開角φｅ、φｉ、及びφｃ、中心線Ｌｃ、内周線Ｌｉ、及び外周線Ｌｅが描かれている。外周線Ｌｃは、ラップの外面を鏡板に平行な平面で切断することに得られる曲線である。同様に、内周線Ｌｉは、ラップの内面を鏡板に平行な平面で切断することに得られる曲線である。外周線Ｌｅ、内周線Ｌｉ、及び中心線Ｌｃはいずれも、展開角φｅ、φｉ、及びφｃによって特定されるインボリュート曲線である。中心線Ｌｃは、外周線Ｌｅと内周線との間に位置する曲面である。図７において、中心線Ｌｃ、及び内周線Ｌｉの曲率半径Ｒｅ、Ｒｃ、Ｒｉは、それぞれ、基礎円ＣＢの同一の法線方向における曲率半径を示している。ここで、展開角φｅ、φｃ、及びφｉの順に角度が大きく、展開角φｅ、φｃ間の位相差は、展開角φｃ、φｉ間の位相差に等しい。このため、外周線Ｌｅの曲率半径Ｒｅは、中心線Ｌｃの曲率半径Ｒｃよりも大きく、内周線の曲率半径は、中心線Ｌｃの曲率半径Ｒよりも小さい。

【0049】

図８は、揺動ラップ２１の外周線２１Ｌｅ及び内周線２１Ｌｉにおける、中心線展開角と曲率半径との関係を示す図である。揺動ラップ２１は揺動鏡板２０に対して垂直であるので、揺動ラップ２１の外面及び内面を切断する平面の高さに関係なく、外周線２１Ｌｅ、内周線２１Ｌｉ、及び中心線２１Ｌｃの位置は、変化しない。このため、図８において、外周線２１Ｌｅ、内周線２１Ｌｉ、及び中心線２１Ｌｃのグラフがそれぞれ１つのみ、描かれている。図８において、中心線展開角が大きくなるにつれて、つまり内周側Ｓｉから外周側Ｓｅに向かうにつれて、外周線２１Ｌｅ、内周線２１Ｌｉ、及び中心線２１Ｌｃの曲率半径が大きくなっている。外周線２１Ｌｅと内周線２１Ｌｉとの距離である歯厚さ２１Ｔは、中心線展開角に関係なく、一定である。

【0050】

図９は、固定ラップ３１の外周線及び内周線における、中心線展開角と曲率半径との関係を示す図である。固定ラップ３１は固定鏡板３０に対して傾斜しているので、固定ラップ３１の外面及び内面を切断する平面の高さによって、外周線、内周線、及び中心線の位置が、変化する。図９には、外面及び内面が固定ラップ３１の先端面で切断された先端側Ｓｄのグラフ群と、外面及び内面が固定鏡板３０の表面で切断された鏡板側Ｓｐのグラフ群とが示されている。先端側Ｓｄのグラフ群は、外周線３１ｄＬｅ、内周線３１ｄＬｉ、及び中心線３１ｄＬｃのグラフであり、鏡板側Ｓｐのグラフ群は、外周線３１ｐＬｅ、内周線３１ｐＬｉ、及び中心線３１ｐＬｃのグラフである。

【0051】

先端側Ｓｄのグラフ群において、中心線展開角が大きくなるにつれて、つまり内周側Ｓｉから外周側Ｓｅに向かうにつれて、外周線３１ｄＬｅと内周線３１ｄＬｉとの距離である歯厚さ３１Ｔｄは、小さくなっている。同様に、鏡板側Ｓｐのグラフ群において、中心線展開角が大きくなるにつれて、外周線３１ｐＬｅと内周線３１ｐＬｉとの距離である歯厚さ３１Ｔｐは、小さくなっている。中心線展開角が０°であるとき、先端側Ｓｄの歯厚さ３１Ｔｄは鏡板側Ｓｐの歯厚さ３１Ｔｐに等しいが、中心線展開角が大きくなるにつれて、先端側Ｓｄの歯厚さ３１Ｔｄは鏡板側Ｓｐの歯厚さ３１Ｔｐよりも大きくなっている。

【0052】

第１実施形態に係るスクロール型流体機械の構成及び効果を説明する。

【0053】

第１実施形態では、固定ラップ３１は固定鏡板３０に対して固定ラップ３１の外周側Ｓｅに傾斜している。固定ラップ３１の歯厚さは、鏡板側Ｓｐから先端側Ｓｄに向けて、厚くなっている。鏡板側Ｓｐ（３１Ｔｐ）に対する先端側Ｓｄ（３１Ｔｄ）の歯厚さの比は、固定ラップ３１の内周側Ｓｉから外周側Ｓｅに向かう一方向に沿って大きくなっている。

【0054】

特に、揺動ラップ２１及び固定ラップ３１は、それぞれ単一の凸面及び凹面によって形成されている。固定ラップ３１の外面角度３１Ｃ（ｎ）θｅ及び内面角度３１Ｃ（ｎ）θｉは、前記一方向に沿って小さくなっている。

【0055】

熱膨張による変位量は、固定ラップ３１の内周側Ｓｉから外周側Ｓｅに向かう一方向に沿って大きくなるため、該一方向に沿って歯厚さの比を大きくなるように設定することにより、固定ラップ３１の傾きが、熱膨張による変位量に比例するように変化する。

【0056】

このため、第１実施形態に係るスクロール型流体機械１は、揺動スクロールラップの外面及び内面と固定スクロールラップの外面及び内面とについて、熱膨張時に、隣り合う２つの面の間に形成される隙間を小さくできる。

【0057】

（第２実施形態）
図１０−図１２を参照して、第２実施形態に係るスクロール型流体機械１を説明する。第１実施形態では、図９に示されるように、鏡板側Ｓｐ（３１Ｔｐ）に対する先端側Ｓｄ（３１Ｔｄ）の歯厚さの比は、中心線展開角が大きくなるにつれて、一律に大きくなっている。一方、第２実施形態では、鏡板側Ｓｐ（３１Ｔｐ）に対する先端側Ｓｄ（３１Ｔｄ）の歯厚さの比は、中心線展開角が大きくなるにつれて、一律に大きくなっているわけではない。第２実施形態では、この歯厚さの比は、中心線展開角における曲率半径方向のスクロール２、３の長さ（幅）に比例して変化している。第１実施形態と第２実施形態との相違点は、固定ラップ３１の傾きを決定する基準である。以下、スクロール２、３の長さ（幅）と歯厚さとの関係を説明する。

【0058】

熱膨張による鏡板２０、３０の各部における変位量は、スクロール２、３の形状によって変化する。熱膨張によって熱容量の大きな部分ほど大きく伸びるため、一般に、長手部分の各部の変位量は、短手部分の各部の変位よりも大きくなる。

【0059】

図１０は、固定スクロール３の平面図であり、領域ＰＦ、ＰＳの表示を除いて、図３と同一の図である。図１０において、第１領域ＰＦ及び第２領域ＰＳは、それぞれ、固定スクロール３の一部分を指している。第１領域ＰＦは、第１幅方向ＤＦに沿って、基礎円のある内周側Ｓｉから外周側Ｓｅに至る部分を指している。第２領域ＰＳは、第２幅方向ＤＳに沿って、基礎円のある内周側Ｓｉから外周側Ｓｅに至る部分を指している。

【0060】

図１０に示されるように、固定スクロール３の場合、固定ラップ３１の外周側に第２幅方向ＤＳに沿って２つのフランジ部３２が張り出しているため、固定鏡板３０及び２つのフランジ部３２を合わせた形状が、円形ではなく、長方形状である。固定スクロール３は第２幅方向ＤＳに長手であるので、固定鏡板３０の長手方向における変位量は、固定鏡板３０の短手方向における変位量よりも大きい。固定鏡板３０は、熱膨張によって、第１幅方向ＤＦよりも第２幅方向ＤＳに大きく伸びる。このため、第２領域ＰＳ内の各部の変位量は、第１領域ＰＦ内の各部の変位量よりも大きい。

【0061】

一方、図２に示されるように、揺動スクロール２の場合、揺動ラップ２１の周辺の揺動鏡板２０（スクロール支持部２０１）の形状が基礎円を中心部とする円形であるため、揺動鏡板２０の基礎円を中心部とする半径方向の長さは、どの半径方向でも等しい。この場合、半径方向の違いによる変位量の違いは発生しない。したがって、本実施形態は、揺動スクロール２の形状による影響は無視し、固定スクロール３の形状による影響のみを、固定ラップ３１の傾斜角度の設定において考慮している。

【0062】

図１１は、鏡板側Ｓｐの固定ラップ３１の外周線３１ｐＬｅ及び内周線３１ｐＬｉにおける、中心線展開角と半径差との関係を示す図である。半径差は、外周線３１ｐＬｅ又は内周線３１ｐＬｉの曲率半径と中心線３１ｐＬｃのインボリュート曲率半径との差を示している。図１１において、外周線３１ｐＬｅの半径差３１ｐＤｉ及び内周線３１ｐＬｉの半径差３１ｐＤｉは、中心線展開角が大きくなるにつれて、全体的傾向として、減少している。この全体的傾向は、図９に示される鏡板側Ｓｐの外周線３１ｐＬｅ、内周線３１ｐＬｉ、及び中心線３１ｐＬｃの関係と同じである。しかし、半径差３１ｐＤｉ及び半径差３１ｐＤｉは、中心線展開角の変化に応じて周期的に波打つように、大小の変化を繰り返している。

【0063】

図１２は、先端側Ｓｄの固定ラップ３１の外周線３１ｄＬｅ及び内周線３１ｄＬｉにおける、中心線展開角と半径差との関係を示す図である。半径差は、外周線３１ｄＬｅ又は内周線３１ｄＬｉの曲率半径と中心線３１ｄＬｃのインボリュート曲率半径との差を示している。図１２において、外周線３１ｄＬｅの半径差３１ｄＤｉ及び内周線３１ｄＬｉの半径差３１ｄＤｉは、中心線展開角が大きくなるにつれて、全体的傾向として、増大している。この全体的傾向は、図９に示される先端側Ｓｄの外周線３１ｄＬｅ、内周線３１ｄＬｉ、及び中心線３１ｄＬｃの関係と同じである。しかし、半径差３１ｄＤｉ及び半径差３１ｄＤｉは、中心線展開角の変化に応じて周期的に波打つように、大小の変化を繰り返している。

【0064】

ここで、中心線展開角が０°から３６０°まで変化する間に、固定ラップ３１の位置が、熱膨張による変位量の相対的小さな領域（第１領域ＰＦ）及び相対的な大きな領域（第２領域ＰＳ）を交互に通過する。このため、第２実施形態は、熱膨張時に、圧縮室又は膨張室以外の隙間が形成されないように、熱膨張による変位量に応じて、固定ラップ３１の傾きを設定している。例えば、第１領域ＰＦ内では、固定ラップ３１の傾きが相対的に小さく設定され、第２領域ＰＦ内では、固定ラップ３１の傾きが相対的に大きく設定される。

【0065】

図１１、図１２に示されるように、同一の中心線展開角φ０において、先端側Ｓｄの歯厚さ３１Ｔｐは、鏡板側Ｓｐの歯厚さ３１Ｔｐよりも厚い。このため、鏡板側Ｓｐ（３１Ｔｐ）に対する先端側Ｓｄ（３１Ｔｄ）の歯厚さの比は、同一周期において（つまり同一方向において）、中心線展開角が大きくなるにつれて大きくなっている。なお、歯厚さの比は、全体的傾向として、中心線展開角が大きくなるにつれて、周期に関係なく大きくなっている。また、図１１に示される鏡板側Ｓｐにおいて、半径差３１ｐＤｉ及び半径差３１ｐＤｉは全体的に減少しており、図１２に示される先端側Ｓｄにおいて、半径差３１ｄＤｉ及び半径差３１ｄＤｉは全体的に増大している。図１１、図１２において全体的傾向が一点鎖線により示されている。このため、固定ラップ３１の外面及び内面の傾き、つまり外面角度２１Ｃ（ｎ）θｅ及び内面角度２１Ｃ（ｎ）θｉは、中心線展開角が大きくなるにつれて、全体的傾向として大きくなっている。

【0066】

第２実施形態に係るスクロール型流体機械１の構成及び効果を説明する。

【0067】

第２実施形態では、鏡板側Ｓｐ（３１Ｔｐ）に対する先端側Ｓｄ（３１Ｔｄ）の歯厚さの比は、固定ラップ３１の展開方向（中心線展開角の大きくなる方向）に沿って、固定スクロール３の形状に応じて変化する。

【0068】

熱膨張による変位量は、基礎円を中心部とする固定スクロール３の半径方向の長さに比例して大きくなるため、歯厚さの比を、該半径方向の長さに比例して変化させることによって、固定ラップ３１の傾きが、熱膨張による変位量により一層比例するように変化する。

【0069】

このため、第２実施形態に係るスクロール型流体機械１は、揺動スクロールラップの外面及び内面と固定スクロールラップの外面及び内面とについて、熱膨張時に、隣り合う２つの面の間に形成される隙間をより一層小さくできる。

【0070】

なお、揺動ラップ２１の周辺において揺動スクロール２の形状が非円形であるときは、固定スクロール３の形状だけでなく、揺動スクロール２の形状を考慮して、歯厚さの比（ラップの傾斜角度）を変化させることが好ましい。

【0071】

（第３実施形態）
図１３を参照して、第３実施形態に係るスクロール型流体機械１を説明する。第１実施形態は、固定ラップ３１の外面及び内面を固定鏡板３０に対して傾斜させることによって、固定ラップ３１を傾けている。これに対して、第３実施形態は、固定ラップ３１の外面及び内面を複数段の面によって形成し各段の面の位置を変化させることによって、固定ラップ３１を傾けている。第１実施形態と第３実施形態との相違点は、固定ラップ３１の外面及び内面の形状だけである。揺動ラップ２１の形状は、第１実施形態と第３実施形態との間で同一である。以下、固定ラップ３１の外面及び内面の形状を説明する。

【0072】

図１３は、冷態時における固定ラップ３１の一部の概略側断面図である。固定ラップ３１の外面は、鏡板側Ｓｐから先端側Ｓｄに向けて配置される３つの面を有している。この３つの面は、第１凸面３１１Ｆｅ、第２凸面３１２Ｆｅ、及び第３凸面３１３Ｆｅからなっている。第１凸面３１１Ｆｅ、第２凸面３１２Ｆｅ、及び第３凸面３１３Ｆｅは、固定鏡板３０に対して垂直であり、互いに離間している。離間幅Ｗ１２ｅは、第１凸面３１１Ｆｅと第２凸面３１２Ｆｅとの間の離間幅を示しており、離間幅Ｗ２３ｅは、第２凸面３１２Ｆｅと第３凸面３１３Ｆｅとの間の離間幅を示している。また、固定ラップ３１の内面は、鏡板側Ｓｐから先端側Ｓｄに向けて配置される３つの面を有している。この３つの面は、第１凹面３１１Ｆｉ、第２凹面３１２Ｆｉ、及び第３凹面３１３Ｆｉからなっている。第１凹面３１１Ｆｉ、第２凹面３１２Ｆｉ、及び第３凹面３１３Ｆｉは、固定鏡板３０に対して垂直であり、互いに離間している。離間幅Ｗ１２ｉは、第１凹面３１１Ｆｉと第２凹面３１２Ｆｉとの間の離間幅を示しており、離間幅Ｗ２３ｉは、第２凹面３１２Ｆｉと第３凹面３１３Ｆｉとの間の離間幅を示している。

【0073】

図１３において、仮想外面３１ＦｉＶは、固定ラップ３１の外面の全ての稜線を含む曲面であり、仮想内面３１ＦｉＶは、固定ラップ３１の内面の全ての稜線を含む曲面である。本実施形態では、固定ラップ３１の外面において、第１凸面３１１Ｆｅ、第２凸面３１２Ｆｅ、及び第３凸面３１３Ｆｅの垂直方向ＤＶにおける幅は同一であり、離間幅Ｗ１２ｅ及び離間幅Ｗ２３ｅの幅も同一である。このため、図１３に示されるように、仮想外面３１ＦｉＶの断面形状は、直線状である。同様に、固定ラップ３１の外面において、第１凹面３１１Ｆｉ、第２凹面３１２Ｆｉ、及び第３凹面３１３Ｆｉの垂直方向ＤＶにおける幅は同一であり、離間幅Ｗ１２ｉ及び離間幅Ｗ２３ｉの幅も同一である。このため、図１３に示されるように、仮想内面３１ＦｉＶの断面形状も、直線状である。

【0074】

図１３において、小隙間Ｓｓは、仮想外面３１ＦｅＶと固定ラップ３１の真の外面との間に形成される隙間、又は仮想内面３１ＦｉＶと固定ラップ３１の真の内面との間に形成される隙間を指している。

【0075】

仮想外面３１ＦｅＶと固定鏡板３０とのなす外面角度３１θｅは、仮想内面３１ＦｉＶと固定鏡板３０とのなす内面角度３１θｉよりも小さい。このため、固定ラップ３１において、先端側Ｓｄの歯厚さ３１Ｔｄは、鏡板側Ｓｐの歯厚さ３１Ｔｐよりも厚い。

【0076】

第３実施形態では、該一方向に沿って、内面の離間幅Ｗ１２ｉ及び離間幅Ｗ２３ｉ、及び外面の離間幅Ｗ１２ｅ及び離間幅Ｗ２３ｅが大きくなっている。このため、第３実施形態における外面角度３１θｅ及び内面角度３１θｉは、内周側Ｓｉから外周側Ｓｅに向かう一方向に沿って小さくなっている。このため、鏡板側Ｓｐ（３１Ｔｐ）に対する先端側Ｓｄ（３１Ｔｄ）の歯厚さの比は、前記一方向に沿って大きくなっている。

【0077】

固定ラップ３１の表面加工は、固定鏡板３０に対して垂直な外面及び内面を有する加工前の固定ラップ３１に、垂直方向ＤＶに沿って多段階のエンドミル加工を施すことによって行われている。

【0078】

第３実施形態に係るスクロール型流体機械１の構成及び効果を説明する。

【0079】

第３実施形態では、固定ラップ３１の外面は、鏡板側Ｓｐから先端側Ｓｄに向けて配置される３つの凸面３１１Ｆｅ、３１２Ｆｅ、及び３１３Ｆｅを有しており、固定ラップ３１の内面は、鏡板側Ｓｐから先端側Ｓｄに向けて配置される３つの凹面３１１Ｆｉ、３１２Ｆｉ、及び３１３Ｆｉを有している。凸面間の離間幅Ｗ１２ｅ、Ｗ２３ｅ、及び凹面間の離間幅Ｗ１２ｉ、Ｗ２３ｉは、前記一方向に沿って大きくなっている。

【0080】

第３実施形態では、固定ラップ３１の外面及び内面自体は、隣り合う揺動ラップ２１の内面及び外面に対して平行にならないが、固定ラップの外面及び内面の稜線によって形成される仮想外面３１ＦｅＶ及び仮想内面３１ＦｉＶは、隣り合う揺動ラップ２１の内面及び外面に対して平行に近づけることができる。仮想外面３１ＦｅＶ及び仮想内面３１ＦｉＶが隣り合う揺動ラップ２１の内面及び外面に対して平行になるとき、小隙間Ｓｓを除いて、揺動ラップ２１と固定ラップ３１との間の隙間の発生が抑制される。

【0081】

このため、第３実施形態に係るスクロール型流体機械１は、揺動スクロールラップの外面及び内面と固定スクロールラップの外面及び内面とについて、熱膨張時に、隣り合う２つの面の間に形成される隙間を小さくできる。

【0082】

（第４実施形態）
図１４、図１５を参照して、第４実施形態に係るスクロール型流体機械１を説明する。第４実施形態は、第３実施形態の構成に加えて、固定ラップ３１の表面に設けられる皮膜４０を有している。第４実施形態と第３実施形態との相違点は、皮膜４０の存在だけである。したがって、以下、固定ラップ３１の表面に設けられる皮膜４０を説明する。

【0083】

図１４は、皮膜４０を有する固定ラップ３１の一部の概略側断面図である。図１４において、固定ラップ３１の外面及び内面には、表面を被覆するための皮膜４０が設けられている。皮膜４０の厚さは、仮想外面３１ＦｅＶ及び仮想内面３１ＦｉＶの内側の小隙間Ｓｓを皮膜４０によって埋めるために必要な長さ以上に、設定されている。

【0084】

皮膜４０の材料は、揺動スクロール２及び固定スクロール３の材料よりも相対的に軟質であって、揺動スクロールの揺動によって削り取られうる材料である。揺動スクロール２及び固定スクロール３の材料は、金属製、例えばステンレスである。一方、皮膜４０の材料は、例えば、フッ素樹脂又は燐酸である。このため、スクロール型流体機械１が運転されるとき、揺動ラップ２１と固定ラップ３１との接触により、固定ラップ３１に設けられた皮膜４０が部分的に除去される。

【0085】

図１５は、段差の解消された固定ラップ３１の一部の概略側断面図である。図１５は、揺動ラップ２１と固定ラップ３１との接触により、固定ラップ３１上の皮膜４０が部分的に除去された様子を示している。上述したように、固定ラップ３１は、仮想外面３１ＦｅＶ及び仮想内面３１ＦｉＶが隣り合う揺動ラップ２１の内面及び外面とできるだけ平行になるように、設計されている。このため、仮想外面３１ＦｅＶ及び仮想内面３１ＦｉＶよりも外側に突出する部分の皮膜４０が、スクロール型流体機械１の運転によって除去される。一方、小隙間Ｓｓ内の皮膜４０は残留する。この結果、皮膜４０によって、仮想外面３１ＦｅＶ及び仮想内面３１ＦｉＶを実質的な外面及び内面とする固定ラップ３１が形成される。

【0086】

第４実施形態に係るスクロール型流体機械１の構成及び効果を説明する。

【0087】

第４実施形態では、固定ラップ３１の外面及び内面に、軟質な皮膜４０が設けられている。皮膜４０によって、第３実施形態で発生する小隙間Ｓｓが埋められている。

【0088】

このため、第４実施形態に係るスクロール型流体機械１は、揺動スクロールラップの外面及び内面と固定スクロールラップの外面及び内面とについて、熱膨張時に、隣り合う２つの面の間に形成される隙間をより一層小さくできる。

【0089】

（変形例）
本実施形態は、次の変形構成を採用できる。

【0090】

第１−第４実施形態では、固定ラップ３１のみに熱膨張による変形量を考慮した加工が施されており、揺動ラップ２１にはその加工が施されていない。揺動ラップ２１及び固定ラップ３１の双方に、熱膨張による変形量を考慮した加工が施されてもよい。

【符号の説明】

【0091】

１ スクロール型流体機械
２ 揺動スクロール
３ 固定スクロール
２０ 揺動スクロール鏡板
２１ 揺動スクロールラップ
３０ 固定スクロール鏡板
３１ 固定スクロールラップ
４０ 皮膜
Ｃ 圧縮室又は膨張室
１２１（ｎ）Ｆｅ （揺動ラップの）外面
１２１（ｎ）Ｆｉ （揺動ラップの）内面
１３１（ｎ）Ｆｅ （固定ラップの）外面
１３１（ｎ）Ｆｉ （固定ラップの）内面
３１Ｃ（ｎ）θｅ （冷態時の）外面角度
３１Ｃ（ｎ）θｉ （冷態時の）内面角度
３１１Ｆｅ 第１凸面
３１２Ｆｅ 第２凸面
３１３Ｆｅ 第３凸面
３１１Ｆｉ 第１凹面
３１２Ｆｉ 第２凹面
３１３Ｆｉ 第３凹面
Ｓｅ 外周側
Ｓｉ 内周側
Ｓｐ 鏡板側
Ｓｄ 先端側
３１Ｔｄ （先端側の）歯厚さ
３１Ｔｐ （鏡板側の）歯厚さ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】