特許 6325041 スクロール流体機械およびチップシール

(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】6325041

(24)【登録日】2018年4月20日

(45)【発行日】2018年5月16日

(54)【発明の名称】スクロール流体機械およびチップシール

(51)【国際特許分類】

   F04C 18/02 20060101AFI20180507BHJP

【ＦＩ】

   F04C18/02 311T

   F04C18/02 311Q

【請求項の数】6

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-169192(P2016-169192)

(22)【出願日】2016年8月31日

(65)【公開番号】特開2018-35737(P2018-35737A)

(43)【公開日】2018年3月8日

【審査請求日】2017年11月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】516299338

【氏名又は名称】三菱重工サーマルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100112737

【弁理士】

【氏名又は名称】藤田 考晴

(74)【代理人】

【識別番号】100140914

【弁理士】

【氏名又は名称】三苫 貴織

(74)【代理人】

【識別番号】100136168

【弁理士】

【氏名又は名称】川上 美紀

(74)【代理人】

【識別番号】100172524

【弁理士】

【氏名又は名称】長田 大輔

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 創

(72)【発明者】

【氏名】木全 央幸

(72)【発明者】

【氏名】堀田 陽平

【審査官】 松浦 久夫

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２２８４７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１８０１７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２１５１３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３０３２８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０７０７６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１９５９５８（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】

第１端板上に渦巻状の第１壁体が設けられた第１スクロール部材と、
前記第１端板に向かい合うように配置された第２端板上に渦巻状の第２壁体が設けられ、該第２壁体が前記第１壁体と噛み合って相対的に公転旋回運動を行う第２スクロール部材と、
を備えたスクロール流体機械であって、
向かい合う前記第１端板と前記第２端板との対向面間距離が、前記第１壁体及び前記第２壁体の外周側から内周側に向かって、連続的に減少する傾斜部を備え、
前記傾斜部に対応する前記第１壁体及び前記第２壁体の歯先に形成された溝部には、対向する歯底に接触して流体をシールするチップシールが設けられ、
前記溝部は、矩形状の横断面とされるとともに、その溝底は、溝幅方向における中央部が最も深くなる円弧形状とされ、
前記チップシールは、矩形状の横断面とされ、前記溝底に面するチップシール底部の幅方向における中央部が両側部よりも円弧形状に突出していることを特徴とするスクロール流体機械。

【請求項2】

前記傾斜部の渦巻き方向における傾きをφ、前記溝部の溝幅をＴｇとした場合に、
前記チップシールの前記中央部の両側部に対する突出量Δｈは、（Ｔｇ／２）×ｔａｎφとされていることを特徴とする請求項１に記載のスクロール流体機械。

【請求項3】

前記第１壁体および前記第２壁体の最外周部および／または最内周部には、高さが変化しない壁体平坦部が設けられ、
前記第１端板および前記第２端板には、前記壁体平坦部に対応した端板平坦部が設けられ、
前記端板平坦部に対応する前記溝部の溝底は、平坦面とされ、
前記端板平坦部に対応する前記チップシールは、前記チップシール底部が平坦面とされていることを特徴とする請求項１又は２に記載のスクロール流体機械。

【請求項4】

前記チップシールは、渦巻き方向における所定位置で分割されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のスクロール流体機械。

【請求項5】

スクロール流体機械の渦巻状の壁体の歯先に形成された溝部に設置されるチップシールであって、
前記壁体は、高さが渦巻き方向に連続的に変化する傾斜部を備え、
前記溝部は、矩形状の横断面とされるとともに、その溝底は、溝幅方向における中央部が最も深くなる円弧形状とされ、
前記チップシールの横断面は、前記溝部の矩形状の前記横断面に対応するように矩形状とされ、
前記溝底に面する前記チップシールの底部は、該溝底の前記円弧形状に対応するように、溝幅方向における中央部が両側部よりも円弧形状に突出していることを特徴とするチップシール。

【請求項6】

渦巻き方向における所定位置で分割されていることを特徴とする請求項５に記載のチップシール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スクロール流体機械およびチップシールに関するものである。

【背景技術】

【0002】

一般に、端板上に渦巻状の壁体が設けられた固定スクロール部材と旋回スクロール部材とを噛み合わせ、公転旋回運動を行わせて流体を圧縮または膨張するスクロール流体機械が知られている。

【0003】

このようなスクロール流体機械として、特許文献１に示すようないわゆる段付きスクロール圧縮機が知られている。この段付きスクロール圧縮機は、固定スクロールおよび旋回スクロールの渦巻状の壁体の歯先面および歯底面の渦巻き方向に沿う位置に各々段部が設けられ、各段部を境に壁体の外周側の高さが内周側の高さよりも高くされている。段付きスクロール圧縮機は、壁体の周方向だけでなく、高さ方向にも圧縮（三次元圧縮）されるため、段部を備えていない一般的なスクロール圧縮機（二次元圧縮）に比べ、押しのけ量を大きくし、圧縮機容量を増加することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１５−５５１７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、段付きスクロール圧縮機は、段部における流体漏れが大きいという問題がある。また、段部の根元部分に応力が集中して強度が低下するという問題がある。

【0006】

これに対して、発明者等は、壁体及び端板に設けられた段部に代えて連続的な傾斜部を設けることを検討している。

【0007】

壁体の先端である歯先には、チップシールを収納するための溝部が壁体の渦巻き方向に沿って形成されている。チップシールは、スクロール圧縮機の運転中に、歯先に対向する歯底に摺動しながら接触することで、流体漏れを抑制する。このとき、チップシールは、溝部の溝底側に入り込んだ流体によって歯底側に付勢される。

【0008】

傾斜部に対応する壁体の歯先に形成された溝部の溝底は、溝幅方向における中央で最も深くなる形状とされる。これは、溝部の溝幅と同等の直径を有するエンドミル等の切削工具で傾斜部とされた溝底を加工する際に、溝部の幅方向における両側部を接点とする半円弧の等高線が形成されるからである。このように溝底に最も深い中央部が形成されると、溝底の中央部とチップシールの底部との隙間が流体の漏れ隙間となり、スクロール圧縮機の性能が低下するおそれがある。

【0009】

また、壁体の傾斜部に応じて、歯先に形成された溝部も壁体高さ方向に傾斜するので、チップシールの形状も壁体の高さ方向に変化することになる。チップシールに対して傾斜部に応じた変形を付与すると、チップシールの劣化や折損といった不具合のおそれがある。

【0010】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、壁体に連続的な傾斜部を設けた場合であっても、壁体の歯先に設置されるチップシールの機能を有効に発揮させて性能を向上させることができるスクロール流体機械およびチップシールを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記課題を解決するために、本発明のスクロール流体機械およびチップシールは以下の手段を採用する。

【0012】

本発明のスクロール流体機械は、第１端板上に渦巻状の第１壁体が設けられた第１スクロール部材と、前記第１端板に向かい合うように配置された第２端板上に渦巻状の第２壁体が設けられ、該第２壁体が前記第１壁体と噛み合って相対的に公転旋回運動を行う第２スクロール部材とを備えたスクロール流体機械であって、向かい合う前記第１端板と前記第２端板との対向面間距離が、前記第１壁体及び前記第２壁体の外周側から内周側に向かって、連続的に減少する傾斜部を備え、前記傾斜部に対応する前記第１壁体及び前記第２壁体の歯先に形成された溝部には、対向する歯底に接触して流体をシールするチップシールが設けられ、前記溝部は、矩形状の横断面とされるとともに、その溝底は、溝幅方向における中央部が最も深くなる円弧形状とされ、前記チップシールは、矩形状の横断面とされ、前記溝底に面するチップシール底部の幅方向における中央部が両側部よりも円弧形状に突出していることを特徴とする。

【0013】

第１端板と第２端板との対向面間距離が壁体の外周側から内周側に向かって連続的に減少する傾斜部が設けられているので、外周側から吸い込まれた流体は内周側に向かうにしたがい、壁体の渦巻形状に応じた圧縮室の減少によって圧縮されるだけでなく、端板間の対向面間距離の減少によって更に圧縮されることになる。
傾斜部に対応する歯先に形成された溝部の溝底は、溝幅方向における中央で最も深くなる形状（例えば円弧形状）とされている。これは、溝部の溝幅と同等の直径を有するエンドミル等の切削工具で傾斜部とされた溝底を加工する際に、溝部の幅方向における両側部を接点とする半円弧の等高線が形成されるからである。このように溝底に最も深い中央部が形成されると、溝底の中央部とチップシールの底部との隙間が流体の漏れ隙間となるおそれがある。そこで、チップシール底部の幅方向における中央部が両側部よりも突出しているチップシールとすることによって、溝底の幅方向における中央部とチップシール底部の幅方向における中央部との隙間を小さくすることとした。これにより、流体漏れを小さくすることにより、チップシールの機能を有効に発揮させてスクロール流体機械の性能を向上させることができる。

【0014】

さらに、本発明のスクロール流体機械では、前記傾斜部の渦巻き方向における傾きをφ、前記溝部の溝幅をＴｇとした場合に、前記チップシールの前記中央部の両側部に対する突出量Δｈは、（Ｔｇ／２）×ｔａｎφとされていることを特徴とする。

【0015】

傾斜部の渦巻き方向における傾きをφ、前記溝部の溝幅をＷとすると、溝部の中央部における両側部に対する凹み量は、（Ｔｇ／２）×ｔａｎφとなる。チップシールの中央部の突出量Δｈを上記凹み量と同等の寸法とすることで、チップシール底部と溝底との隙間を可及的に小さくすることができる。

【0016】

さらに、本発明のスクロール流体機械では、前記第１壁体および前記第２壁体の最外周部および／または最内周部には、高さが変化しない壁体平坦部が設けられ、前記第１端板および前記第２端板には、前記壁体平坦部に対応した端板平坦部が設けられ、前記端板平坦部に対応する前記溝部の溝底は、平坦面とされ、前記端板平坦部に対応する前記チップシールは、前記チップシール底部が平坦面とされていることを特徴とする。

【0017】

壁体平坦部に対応する溝底が平坦面とされているので、これに合わせるように端板平坦部に対応するチップシールの底部も平坦面とする。これにより、溝底とチップシール底部との隙間を小さくすることで、流体漏れを小さくすることができる。

【0018】

さらに、本発明のスクロール流体機械では、前記チップシールは、渦巻き方向における所定位置で分割されていることを特徴とする。

【0019】

チップシールを渦巻き方向における所定位置で分割することにより、傾斜部によって高さ方向に変化する形状に対して柔軟に適応させることができる。これにより、チップシールの機能を有効に発揮させてスクロール流体機械の性能を向上させることができる。
例えば、傾斜部に対応する位置でチップシールを複数に分割することにより、各分割チップシールの高さ方向における変形量を小さく抑えることができる。この場合には、各分割チップシールに対して予め高さ方向に変化する形状を付与せずに、平坦状とされたいわゆる２次元形状のチップシールを採用することができる。
また、壁体平坦部を有している場合には、壁体平坦部と傾斜部との接続位置でチップシールを分割することが好ましい。これにより、傾きが急激に変化する位置においてチップシールが折損してしまうことを防止することができる。

【0020】

また、本発明のチップシールは、スクロール流体機械の渦巻状の壁体の歯先に形成された溝部に設置されるチップシールであって、前記壁体は、高さが渦巻き方向に連続的に変化する傾斜部を備え、前記溝部は、矩形状の横断面とされるとともに、その溝底は、溝幅方向における中央部が最も深くなる円弧形状とされ、前記チップシールの横断面は、前記溝部の矩形状の前記横断面に対応するように矩形状とされ、前記溝底に面する前記チップシールの底部は、該溝底の前記円弧形状に対応するように、溝幅方向における中央部が両側部よりも円弧形状に突出していることを特徴とする。

【0021】

チップシールの底部に対して、幅方向における中央部が両側部よりも突出する形状を与えることとした。これにより、溝底の溝幅方向における中央部が最も深くなる形状とされている場合に、チップシールの底部と溝底との間の隙間を小さくすることができる。

【0022】

また、本発明のチップシールは、スクロール流体機械の渦巻状の壁体の歯先に形成された溝部に設置されるチップシールであって、前記壁体は、高さが渦巻き方向に連続的に変化する傾斜部を備え、前記溝部の溝底は、幅方向における中央部が最も深くなる形状とされ、渦巻き方向における所定位置で分割されていることを特徴とする。

【0023】

渦巻き方向における所定位置でチップシールを分割することにより、各分割チップシールの変形量を小さく抑えることができる。
例えば、高さが渦巻き方向に連続的に変化する壁体傾斜部とされているので、チップシールも壁体の高さの変化に応じて配置されることになる。この場合に、チップシールを渦巻き方向に分割することにより、各分割チップシールの高さ方向における変化量を小さく抑えることができる。
また、壁体傾斜部に接続される壁体平坦部を有している場合には、壁体平坦部と傾斜部との接続位置でチップシールを分割することが好ましい。これにより、傾きが急激に変化する位置においてチップシールが折損してしまうことを防止することができる。

【発明の効果】

【0024】

チップシール底部の幅方向における中央部が両側部よりも突出しているチップシールとすることによって、溝底の幅方向における中央部とチップシール底部の幅方向における中央部との隙間を小さくするにより、流体漏れを小さくして、チップシールの機能を有効に発揮させてスクロール流体機械の性能を向上させることができる。
また、チップシールを渦巻き方向における所定位置で分割することにより、傾斜部によって高さ方向に変化する形状に対して柔軟に適応させることで、チップシールの機能を有効に発揮させてスクロール流体機械の性能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の一実施形態にかかるスクロール圧縮機の固定スクロール及び旋回スクロールを示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は固定スクロールの壁体側から見た平面図である。

【図2】図１の旋回スクロールを示した斜視図である。

【図3】固定スクロールに設けた端板平坦部を示した平面図である。

【図4】固定スクロールに設けた壁体平坦部を示した平面図である。

【図5】渦巻き方向に伸ばして表示した壁体を示す模式図である。

【図6】図１（ｂ）の符号Ｚの領域を拡大して示した部分拡大図である。

【図7】図６で示した部分のチップシール隙間を示し、（ａ）はチップシール隙間が相対的に小さい状態を示した側面図であり、（ｂ）はチップシール隙間が相対的に大きい状態を示した側面図である。

【図8】壁体傾斜部における歯先周りの横断面図である。

【図9】チップシールの溝底形状を示し、（ａ）は溝底の平面図、（ｂ）は溝底の中央部の深さを示した模式図である。

【図10】チップシール溝の加工方法を示し、（ａ）は壁体の歯先を平面視した平面図、（ｂ）は側面図である。

【図11】チップシールの横断面図である。

【図12】壁体平坦部における歯先周りの横断面図である。

【図13】渦巻き方向に伸ばして表示した壁体を示し、チップシールの分割位置を示した模式図である。

【図14】変形例を示し、（ａ）は段部を有していないスクロールとの組合せを示す縦断面図であり、（ｂ）は段付きスクロールとの組合せを示した縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下に、本発明にかかる一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１には、スクロール圧縮機（スクロール流体機械）１の固定スクロール（第１スクロール部材）３と旋回スクロール（第２スクロール部材）５が示されている。スクロール圧縮機１は、例えば空調機等の冷凍サイクルを行うガス冷媒（流体）を圧縮する圧縮機として用いられる。

【0027】

固定スクロール３及び旋回スクロール５は、アルミ合金製や鉄製等の金属製の圧縮機構とされ、図示しないハウジング内に収容されている。固定スクロール３及び旋回スクロール５は、ハウジング内に導かれた流体を外周側から吸い込み、固定スクロール３の中央の吐出ポート３ｃから外部へと圧縮後の流体を吐出する。

【0028】

固定スクロール３は、ハウジングに固定されており、図１（ａ）に示されているように、略円板形状の端板（第１端板）３ａと、端板３ａの一側面上に立設された渦巻状の壁体（第１壁体）３ｂとを備えている。旋回スクロール５は、略円板形状の端板（第２端板）５ａと、端板５ａの一側面上に立設された渦巻状の壁体（第２壁体）５ｂとを備えている。各壁体３ｂ，５ｂの渦巻形状は、例えば、インボリュート曲線やアルキメデス曲線を用いて定義されている。

【0029】

固定スクロール３と旋回スクロール５は、その中心を旋回半径ρだけ離し、壁体３ｂ，５ｂの位相を１８０°ずらして噛み合わされ、両スクロールの壁体３ｂ、５ｂの歯先と歯底間に常温で僅かな高さ方向のクリアランス（チップクリアランス）を有するように組み付けられている。これにより、両スクロール３，５間に、その端板３ａ，５ａと壁体３ｂ、５ｂとにより囲まれて形成される複数対の圧縮室がスクロール中心に対して対称に形成される。旋回スクロール５は、図示しないオルダムリング等の自転防止機構によって固定スクロール３の周りを公転旋回運動する。

【0030】

図１（ａ）に示すように、向かい合う両端板３ａ，５ａ間の対向面間距離Ｌが、渦巻状の壁体３ｂ，５ｂの外周側から内周側に向かって、連続的に減少する傾斜部が設けられている。

【0031】

図２に示すように、旋回スクロール５の壁体５ｂには、外周側から内周側に向かって高さが連続的に減少する壁体傾斜部５ｂ１が設けられている。この壁体傾斜部５ｂ１の歯先が対向する固定スクロール３の歯底面には、壁体傾斜部５ｂ１の傾斜に応じて傾斜する端板傾斜部３ａ１（図１（ａ）参照）が設けられている。これら壁体傾斜部５ｂ１及び端板傾斜部３ａ１によって、連続的な傾斜部が構成されている。同様に、固定スクロール３の壁体３ｂにも高さが外周側から内周側に向かって連続的に傾斜する壁体傾斜部３ｂ１が設けられ、この壁体傾斜部３ｂ１の歯先に対向する端板傾斜部５ａ１が旋回スクロール５の端板５ａに設けられている。

【0032】

なお、本実施形態でいう傾斜部における連続的という意味は、滑らかに接続された傾斜に限定されるものではなく、加工時に不可避的に生じるような小さな段部が階段状に接続されており、傾斜部を全体としてみれば連続的に傾斜しているものも含まれる。ただし、いわゆる段付きスクロールのような大きな段部は含まれない。

【0033】

壁体傾斜部３ｂ１，５ｂ１及び／又は端板傾斜部３ａ１，５ａ１には、コーティングが施されている。コーティングとしては、例えば、リン酸マンガン処理やニッケルリンめっき等が挙げられる。

【0034】

図２に示されているように、旋回スクロール５の壁体５ｂの最内周側と最外周側には、それぞれ、高さが一定とされた壁体平坦部５ｂ２，５ｂ３が設けられている。これら壁体平坦部５ｂ２，５ｂ３は、旋回スクロール５の中心Ｏ２（図１（ａ）参照）まわりに１８０°の領域にわたって設けられている。壁体平坦部５ｂ２，５ｂ３と壁体傾斜部５ｂ１とが接続される位置には、それぞれ、屈曲部となる壁体傾斜接続部５ｂ４，５ｂ５が設けられている。
旋回スクロール５の端板５ａの歯底についても同様に、高さが一定とされた端板平坦部５ａ２，５ａ３が設けられている。これら端板平坦部５ａ２，５ａ３についても、旋回スクロール５の中心まわりに１８０°の領域にわたって設けられている。端板平坦部５ａ２，５ａ３と端板傾斜部５ａ１とが接続される位置には、それぞれ、屈曲部となる端板傾斜接続部５ａ４，５ａ５が設けられている。

【0035】

図３及び図４にハッチングにて示すように、固定スクロール３についても、旋回スクロール５と同様に、端板平坦部３ａ２，３ａ３、壁体平坦部３ｂ２，３ｂ３、端板傾斜接続部３ａ４，３ａ５及び壁体傾斜接続部３ｂ４，３ｂ５が設けられている。

【0036】

図５には、渦巻き方向に伸ばして表示した壁体３ｂ，５ｂが示されている。同図に示されているように、最内周側の壁体平坦部３ｂ２，５ｂ２が距離Ｄ２にわたって設けられ、最外周側の壁体平坦部３ｂ３，５ｂ３が距離Ｄ３にわたって設けられている。距離Ｄ２及び距離Ｄ３は、それぞれ、各スクロール３，５の中心Ｏ１，Ｏ２まわりに１８０°とされた領域に相当する長さとなっている。最内周側の壁体平坦部３ｂ２，５ｂ２と最外周側の壁体平坦部３ｂ３，５ｂ３との間に、壁体傾斜部３ｂ１，５ｂ１が距離Ｄ１にわたって設けられている。最内周側の壁体平坦部３ｂ２，５ｂ２と最外周側の壁体平坦部３ｂ３，５ｂ３との高低差をｈとすると、壁体傾斜部３ｂ１，５ｂ１の傾きφは下式とされる。
φ＝tan^-1（h/D1） ・・・（１）
このように、傾斜部における傾きφは、渦巻状の壁体３ｂ，５ｂが延在する周方向に対して一定とされている。

【0037】

図６には、図１（ｂ）の符号Ｚで示した領域の拡大図が示されている。図６に示されているように、固定スクロール３の壁体３ｂの歯先には、チップシール７が設けられている。チップシール７は樹脂製とされており、対向する旋回スクロール５の端板５ａの歯底に接触して流体をシールする。チップシール７は、壁体３ｂの歯先に周方向にわたって形成されたチップシール溝３ｄ内に収容されている。このチップシール溝３ｄ内に圧縮流体が入り込み、チップシール７を背面から押圧して歯底側に押し出すことで対向する歯底に接触させるようになっている。なお、旋回スクロール５の壁体５ｂの歯先に対しても、同様にチップシールが設けられている。

【0038】

図７に示すように、壁体３ｂの高さ方向におけるチップシール７の高さＨｃは、周方向に一定とされている。
両スクロール３，５が相対的に公転旋回運動を行うと、旋回直径（旋回半径ρ×２）分だけ歯先と歯底の位置が相対的にずれる。この歯先と歯底の位置ずれに起因して、傾斜部では、歯先と歯底との間のチップクリアランスが変化する。例えば、図７（ａ）ではチップクリアランスＴが小さく、図７（ｂ）ではチップクリアランスＴが大きいことを示している。チップシール７は、このチップクリアランスＴが旋回運動によって変化しても、背面から圧縮流体によって端板５ａの歯底側に押圧されるので、追従してシールできるようになっている。

【0039】

図８には、壁体傾斜部３ｂ１の渦巻き方向に直交する切断面で見た歯先周りの横断面図が示されている。換言すると、図８は、図５に示した内周側の壁体傾斜接続部３ｂ４から外周側の壁体傾斜接続部３ｂ５までの間の壁体傾斜部３ｂ１において紙面垂直方向に切断した歯先周りの横断面図である。なお、旋回スクロール５の歯先およびチップシール７についても同様の構成とされている。

【0040】

図８に示すように、壁体３ｂの先端に形成されたチップシール溝３ｄ内にチップシール７が収容されている。チップシール７の底部（下面）７ａは、幅方向における中央部７ａ１が両側部７ａ２よりも溝底３ｄ１側（下方）に突出した円弧形状とされている。チップシール７の先端面（上面）７ｂは、平坦面とされている。これにより、チップシール７の断面は、カマボコ形状とされている。このようなカマボコ形状とされたチップシール７の横断面は、壁体傾斜部３ｂ１全体にわたって形成されている。

【0041】

チップシール溝３ｄの溝底３ｄ１は、幅方向における中央部３ｄ２が最も深くなる形状となっている。溝底３ｄ１の中央部３ｄ２は、溝底３ｄ１の両側部３ｄ３から凹み量Δｈだけ深くなっている。

【0042】

このようなチップシール溝３ｄの溝底３ｄ１の形状は、図９に示すような等高線Ｃｔが形成されることによって生じる。等高線Ｃｔは、チップシール溝３ｄの溝幅Ｔｇを直径とし、壁体傾斜部３ｂ１の高さ増大方向（同図において左側）に凸とされた半円弧となっている。つまり、等高線Ｃｔの半径はＴｇ／２となる。
図９（ｂ）から分かるように、壁体傾斜部３ｂ１の傾きはφとされているので（図５参照）、溝底３ｄ１の中央部３ｄ２の両側部３ｄ３からの凹み量Δｈは、下式によって表される。
Δｈ＝（Ｔｇ／２）×ｔａｎφ ・・・（２）

【0043】

図９（ａ）に示したような溝底３ｄ１の形状は、図１０に示すようにエンドミル１０を用いて加工することによって得られる。エンドミル１０の直径Ｄｅは溝幅Ｔｇと同等とされる。エンドミル１０によって、傾斜を上る一方向に１パスでチップシール溝３ｄの加工を行う。エンドミル１０の回転軸線を固定スクロール３の中心Ｏ１（図１（ａ）参照）を通る軸線と平行になるようにして加工する。これにより、図９（ａ）に示したような半円弧となる等高線Ｃｔが形成される。

【0044】

図１１に示すように、チップシール７の底部７ａは、溝底３ｄ１の形状に略一致するように、半径Ｒとされた円弧形状とされる。すなわち、底部７ａは、両側部７ａ２から凹み量Δｈだけ突出した中央部７ａ１と、両側部７ａ２とを通る半径Ｒの円弧形状とされる。

【0045】

図１２に示すように、壁体平坦部３ｂ２，３ｂ３では、チップシール溝３ｄの溝底３ｄ１は平坦とされている。これは、壁体平坦部３ｂ２，３ｂ３では壁体傾斜部３ｂ１のように傾斜していないので、エンドミル１０による加工によって平坦面が形成されるからである。したがって、チップシール７の底部７ａも平坦とされている。

【0046】

上述したスクロール圧縮機１は、以下のように動作する。
図示しない電動モータ等の駆動源によって、旋回スクロール５が固定スクロール３回りに公転旋回運動を行う。これにより、各スクロール３，５の外周側から流体を吸い込み、各壁体３ｂ，５ｂ及び各端板３ａ，５ａによって囲まれた圧縮室に流体を取り込む。圧縮室内の流体は外周側から内周側に移動するに従い順次圧縮され、最終的に固定スクロール３に形成された吐出ポート３ｃから圧縮流体が吐出される。流体が圧縮される際に、端板傾斜部３ａ１，５ａ１及び壁体傾斜部３ｂ１，５ｂ１によって形成された傾斜部では壁体３ｂ，５ｂの高さ方向にも圧縮されて、三次元圧縮が行われる。

【0047】

本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
チップシール７の底部７ａの幅方向における中央部７ａ１が両側部７ａ２よりも突出しているチップシール７とすることによって、溝底３ｄ１の幅方向における中央部３ｄ２とチップシール７の底部７ａの幅方向における中央部７ａ１との隙間を小さくすることとした。これにより、流体漏れを小さくすることにより、チップシール７の機能を有効に発揮させてスクロール圧縮機１の性能を向上させることができる。

【0048】

壁体傾斜部３ｂ１の渦巻き方向における傾きをφ、チップシール溝３ｄの溝幅をＴｇとした場合に、チップシール溝３ｄの中央部３ｄ２における両側部３ｄ３に対する凹み量Δｈは、（Ｔｇ／２）×ｔａｎφとなる。これに対応するように、チップシール７の中央部７ａ１の突出量を凹み量Δｈと同等の寸法とした。これにより、チップシール７の底部７ａと溝底３ｄ１との隙間を可及的に小さくすることができる。特に、溝底３ｄ１の形状に倣うようにカマボコ形状のチップシール７としたので、さらに隙間を小さくすることができる。

【0049】

壁体平坦部３ｂ２，３ｂ３におけるチップシール溝３ｄの溝底３ｄ１が平坦面とされているので、これに合わせるように壁体平坦部３ｂ２，３ｂ３に対応するチップシール７の底部７ａも平坦面とする。これにより、溝底３ｄ１とチップシール７の底部７ａとの隙間を小さくすることで、流体漏れを小さくすることができる。

【0050】

なお、本実施形態では、チップシール７は内周側から外周側まで連続的に繋がったものとして説明したが、渦巻き方向の所定位置で分割することとしてもよい。
例えば、図１３に示すように、壁体傾斜部３ｂ１，５ｂ１に対応する所定の分割位置Ｄｖ１でチップシール７を複数に分割してもよい。なお、分割位置は１箇所に限らす、複数としてもよい。分割位置は等間隔に設けることが好ましい。
このように壁体傾斜部３ｂ１，５ｂ１に対応する位置のチップシール７を複数に分割することにより、各分割チップシールの高さ方向（符号ｈ方向）における変形量を小さく抑えることができる。この場合には、各分割チップシールに対して予め高さ方向に変化する形状を付与せずに、平坦状とされたいわゆる２次元形状のチップシールを採用することができる。

【0051】

また、壁体平坦部３ｂ２，３ｂ３，５ｂ２，５ｂ３と壁体傾斜部３ｂ１，５ｂ１とが接続される壁体傾斜接続部３ｂ４，３ｂ５，５ｂ４，５ｂ５でチップシール７を分割することとしても良い。これにより、傾きが急激に変化する位置においてチップシールが折損することを防止できる。

【0052】

また、本実施形態では、端板傾斜部３ａ１，５ａ１及び壁体傾斜部３ｂ１，５ｂ１を両スクロール３，５に設けることとしたが、いずれか一方に設けても良い。
具体的には、図１４（ａ）に示すように、一方の壁体（例えば旋回スクロール５）に壁体傾斜部５ｂ１を設け、他方の端板３ａに端板傾斜部３ａ１を設けた場合には、他方の壁体と一方の端板５ａは平坦としても良い。
また、図１４（ｂ）に示すように、従来の段付き形状と組み合わせた形状、すなわち、固定スクロール３の端板３ａに端板傾斜部３ａ１を設ける一方で、旋回スクロール５の端板５ａに段部が設けられた形状と組み合わせても良い。

【0053】

本実施形態では、壁体平坦部３ｂ２，３ｂ３，５ｂ２，５ｂ３および端板平坦部３ａ２，３ａ３，５ａ２，５ａ３を設けることとしたが、内周側及び／又は外周側の平坦部を省略して傾斜部を壁体３ｂ，５ｂの全体に延長して設けるようにしてもよい。

【0054】

本実施形態では、スクロール圧縮機として説明したが、膨張機として用いるスクロール膨張機に対しても本発明を適用することができる。

【符号の説明】

【0055】

１ スクロール圧縮機（スクロール流体機械）
３ 固定スクロール（第１スクロール部材）
３ａ 端板（第１端板）
３ａ１ 端板傾斜部
３ａ２ 端板平坦部（内周側）
３ａ３ 端板平坦部（外周側）
３ａ４ 端板傾斜接続部（内周側）
３ａ５ 端板傾斜接続部（外周側）
３ｂ 壁体（第１壁体）
３ｂ１ 壁体傾斜部
３ｂ２ 壁体平坦部（内周側）
３ｂ３ 壁体平坦部（外周側）
３ｂ４ 壁体傾斜接続部（内周側）
３ｂ５ 壁体傾斜接続部（外周側）
３ｃ 吐出ポート
３ｄ チップシール溝
３ｄ１ 溝底
３ｄ２ 中央部
３ｄ３ 側部
５ 旋回スクロール（第２スクロール部材）
５ａ 端板（第２端板）
５ａ１ 端板傾斜部
５ａ２ 端板平坦部（内周側）
５ａ３ 端板平坦部（外周側）
５ａ４ 端板傾斜接続部（内周側）
５ａ５ 端板傾斜接続部（外周側）
５ｂ 壁体（第２壁体）
５ｂ１ 壁体傾斜部
５ｂ２ 壁体平坦部（内周側）
５ｂ３ 壁体平坦部（外周側）
５ｂ４ 壁体傾斜接続部（内周側）
５ｂ５ 壁体傾斜接続部（外周側）
７ チップシール
７ａ 底部
７ａ１ 中央部
７ａ２ 側部
７ｂ 先端面
１０ エンドミル
Ｃｔ 等高線
Ｄｖ１ （チップシールの）分割位置
Ｄｅ エンドミル直径
Ｌ 対向面間距離
Ｔ チップクリアランス
Ｔｇ （チップシール溝の）溝幅
φ 傾き
Δｈ 凹み量

【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】