特許 6352509 チップシールおよびこれを用いたスクロール流体機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6352509

(24)【登録日】2018年6月15日

(45)【発行日】2018年7月4日

(54)【発明の名称】チップシールおよびこれを用いたスクロール流体機械

(51)【国際特許分類】

   F04C 18/02 20060101AFI20180625BHJP

【ＦＩ】

   F04C18/02 311T

【請求項の数】7

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-158113(P2017-158113)

(22)【出願日】2017年8月18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】堀田 陽平

(72)【発明者】

【氏名】木全 央幸

(72)【発明者】

【氏名】山下 拓馬

【審査官】 松浦 久夫

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−３０３２８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３３０８５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２５０４６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２２８４７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２６６７７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０２８４６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０７０７６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０８０９４０（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の渦巻状の前記各壁体の歯先に形成された溝部に設置される樹脂製のチップシールであって、
高さが渦巻き方向に連続的に変化する前記壁体の前記溝部に設置される傾斜部と、高さが渦巻き方向に一定とされた前記壁体の前記溝部に設置され、前記傾斜部に隣接する平坦部とを備え、
前記傾斜部は、前記公転旋回運動を行う期間にわたって前記壁体の歯先と前記端板の歯底との間のチップクリアランスが変化しても接触するように前記平坦部に対して傾斜し、
前記傾斜部と前記平坦部との間の隣接領域を避けた位置の表面に、凹部が形成されていることを特徴とするチップシール。

【請求項2】

前記凹部は、前記平坦部と前記傾斜部との接続位置から前記平坦部の幅の２倍以上離れた位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のチップシール。

【請求項3】

前記傾斜部は、前記平坦部よりも厚くされていることを特徴とする請求項１又は２に記載のチップシール。

【請求項4】

前記傾斜部は、前記平坦部よりも耐摩耗性の高い材料と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チップシール。

【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樹脂製のチップシールであって、
高さが渦巻き方向に連続的に変化する前記壁体の前記溝部に設置される傾斜部と、高さが渦巻き方向に一定とされた前記壁体の前記溝部に設置され、前記傾斜部に隣接する平坦部とを備え、
前記傾斜部と前記平坦部とが分割され、
前記傾斜部は、前記平坦部よりも厚くされていることを特徴とするチップシール。

【請求項6】

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樹脂製のチップシールであって、
高さが渦巻き方向に連続的に変化する前記壁体の前記溝部に設置される傾斜部と、高さが渦巻き方向に一定とされた前記壁体の前記溝部に設置され、前記傾斜部に隣接する平坦部とを備え、
前記傾斜部と前記平坦部とが分割され、
前記傾斜部は、前記平坦部よりも耐摩耗性の高い材料とされていることを特徴とするチップシール。

【請求項7】

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請求項１から６のいずれかに記載のチップシールが設けられていることを特徴とするスクロール流体機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、チップシールおよびこれを用いたスクロール流体機械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。

【0008】

壁体の傾斜部に隣接して高さが一定とされた壁体の平坦部が設けられている場合、チップシールは、壁体の傾斜部と壁体の平坦部に形成された溝部に収納される。このとき、チップシールの平坦部は、壁体が旋回運動を行っても、対向する端板（歯底）との距離は一定となる。一方、チップシールの傾斜部は、壁体の旋回運動にしたがって、対向する端板（歯底）に対して接近離間を繰り返す。したがって、チップシールの平坦部とチップシールの傾斜部との間の隣接領域では繰り返し応力が発生し、破損のおそれがある。
また、チップシールの傾斜部は、対向する端板（歯底）に対して接近離間を繰り返すので、平坦部よりも摩耗するという問題がある。

【0009】

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耐久性を向上させることができるチップシールおよびこれを用いたスクロール流体機械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】

【0010】

上記課題を解決するために、本発明のチップシールおよびこれを用いたスクロール流体機械は以下の手段を採用する。

【0011】

本発明の一態様に係るチップシールは、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の渦巻状の前記各壁体の歯先に形成された溝部に設置される樹脂製のチップシールであって、高さが渦巻き方向に連続的に変化する前記壁体の前記溝部に設置される傾斜部と、高さが渦巻き方向に一定とされた前記壁体の前記溝部に設置され、前記傾斜部に隣接する平坦部とを備え、前記傾斜部は、前記公転旋回運動を行う期間にわたって前記壁体の歯先と前記端板の歯底との間のチップクリアランスが変化しても接触するように前記平坦部に対して傾斜し、前記傾斜部と前記平坦部との間の隣接領域を避けた位置の表面に、凹部が形成されていることを特徴とする。

【0012】

チップシールの平坦部は、渦巻状の壁体が旋回運動を行っても、対向する壁部（歯底）との距離は一定となる。一方、チップシールの傾斜部は、渦巻状の壁体の旋回運動にしたがって、対向する壁部（歯底）に対して接近離間を繰り返す。したがって、チップシールの平坦部と傾斜部との間の隣接領域では繰り返し応力が発生し、破損のおそれがある。
また、チップシールは、製作時に樹脂成形して離型する際に押出ピンで押圧して型から取り出す。この際にチップシールの表面に凹部が形成される。この凹部がチップシールの平坦部と傾斜部との間の隣接領域に形成されると、応力集中が生じて破損しやすくなる。
そこで、傾斜部と平坦部との間の隣接領域を避けた位置に凹部を形成することによって、隣接領域の繰り返し応力を緩和することで、隣接領域における破損のリスクを減少させることとした。
凹部が形成されるチップシールの表面としては、対向する壁部（歯底）側の表面や、その裏面あるいは側面が挙げられる。

【0013】

さらに、本発明の一態様に係るチップシールでは、前記凹部は、前記平坦部と前記傾斜部との接続位置から前記平坦部の幅の２倍以上離れた位置に設けられていることを特徴とする。

【0014】

凹部を、平坦部と傾斜部との接続位置から平坦部の幅の２倍以上離れた位置に設けることとすれば、接続位置に生じる繰り返し応力が凹部に大きく影響しない領域となるので好ましい。
なお、平坦部の幅とは、チップシールの長手方向に直交する方向の寸法を意味し、典型的には傾斜部の幅と同等の寸法とされている。

【0015】

さらに、本発明の一態様に係るチップシールでは、前記傾斜部は、前記平坦部よりも厚くされていることを特徴とする。

【0016】

傾斜部は、対向する壁部（歯底）に対して接近離間を繰り返すので、平坦部よりも摩耗する。そこで、傾斜部を平坦部よりも厚くして耐摩耗性を向上させることとした。
なお、傾斜部及び平坦部の厚さとは、壁体の立設方向の寸法を意味する。

【0017】

さらに、本発明の一態様に係るチップシールでは、前記傾斜部は、前記平坦部よりも耐摩耗性の高い材料とされていることを特徴とする。

【0018】

傾斜部は、対向する壁部（歯底）に対して接近離間を繰り返すので、平坦部よりも摩耗する。そこで、傾斜部を平坦部よりも耐摩耗性の高い材料とした。耐摩耗性の高い材料としては、ＰＥＥＫ（PolyEther Ether Ketone）やＰＴＦＥ（polytetrafluoroethylene）、又は、母材に対してＤＬＣ（Diamond-Like Carbon）コーティングやＰＴＦＥコーティングを施したものが挙げられる。平坦部の材料としては、一般的に、ＰＰＳ（Polyphenylenesulfide）が用いられる。

【0019】

さらに、本発明の一態様に係るチップシールでは、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樹脂製のチップシールであって、高さが渦巻き方向に連続的に変化する前記壁体の前記溝部に設置される傾斜部と、高さが渦巻き方向に一定とされた前記壁体の前記溝部に設置され、前記傾斜部に隣接する平坦部とを備え、前記傾斜部と前記平坦部とが分割され、前記傾斜部は、前記平坦部よりも厚くされていることを特徴とする。
さらに、本発明の一態様に係るチップシールでは、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樹脂製のチップシールであって、高さが渦巻き方向に連続的に変化する前記壁体の前記溝部に設置される傾斜部と、高さが渦巻き方向に一定とされた前記壁体の前記溝部に設置され、前記傾斜部に隣接する平坦部とを備え、前記傾斜部と前記平坦部とが分割され、前記傾斜部は、前記平坦部よりも耐摩耗性の高い材料とされていることを特徴とする。

【0020】

傾斜部と平坦部との接続位置で分割することによって、接続位置における曲げによる繰り返し応力が発生することを回避することができる。

【0021】

また、本発明の一態様に係る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上記のいずれかに記載のチップシールが設けられていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0022】

チップシールの傾斜部とチップシールの平坦部との間の隣接領域を避けた位置に凹部を形成することによって、隣接領域の繰り返し応力を緩和することで、隣接領域における破損のリスクを減少させることができる。
チップシールの傾斜部を平坦部よりも厚くすることによって、チップシールの傾斜部の耐摩耗性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【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】チップシールの傾斜部と平坦部との接続位置周りを示した斜視図である。

【図10】図９の変形例を示した斜視図である。

【図11】段部を有していないスクロールとの組合せを示した縦断面図である。

【図12】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】

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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、ＰＰＳ（Polyphenylenesulfide）等の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。

【0036】

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。

【0037】

図８には、固定スクロール３の壁体３ｂ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。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。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の横断面は、略矩形状となっており、対向する端板側すなわち歯先側の表面７ａと、その裏面７ｂ及び側面７ｃを有している。チップシール７の表面７ａが対向する端板の歯底に接触してシールが行われる。

【0038】

図９には、チップシール７のチップシール傾斜部７Ａとチップシール平坦部７Ｂとの接続領域周りが示されている。チップシール傾斜部７Ａは、壁体傾斜部３ｂ１，５ｂ１（図５参照）に設置され、チップシール平坦部７Ｂは、壁体平坦部３ｂ２，３ｂ３，５ｂ２，５ｂ３（図５参照）に設置されている。

【0039】

チップシール傾斜部７Ａとチップシール平坦部７Ｂとは、一体的に成形されており、接続位置Ｃ１にて固定されている。なお、接続位置Ｃ１では、滑らかに接続するように表面７ａや裏面７ｂに面取りを設けても良い。

【0040】

チップシール７の表面７ａには、チップシール７の長手方向に沿って複数の凹部８が所定間隔を空けて形成されている。凹部８は、チップシール７を樹脂成形して離型する際に押出ピンで押圧して型から取り出すときに、チップシール７の表面７ａに押出ピンの頭部形状が跡として形成されるものである。

【0041】

チップシール傾斜部７Ａは、図７を用いて説明したように、スクロール３，５の旋回運動に応じてチップクリアランスＴの変化するため、対向する歯底に対して接近離間する。このため、チップシール傾斜部７Ａとチップシール平坦部７Ｂとの接続位置Ｃ１では、曲げによる繰り返し応力が発生する。これを考慮して、各凹部８は、接続位置Ｃ１を挟んだ隣接領域を避けて設けられている。隣接領域としては、接続位置Ｃ１からチップシール７の長手方向に直交する寸法であるチップシール幅Ｔｗの２倍離れた領域として設定される。したがって、凹部８は、接続位置Ｃ１からチップシール幅Ｔｗの２倍以上離れた位置に設けられている。

【0042】

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。

【0043】

本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
チップシール傾斜部７Ａとチップシール平坦部７Ｂとの間の隣接領域を避けた位置に凹部８を形成することによって、隣接領域の繰り返し応力を緩和することで、隣接領域における破損のリスクを減少させることができる。

【0044】

なお、チップシール７の表面７ａに凹部８が形成される構成として説明したが、チップシール７の裏面７ｂや側面７ｃに凹部８を設けても良い。

【0045】

また、本実施形態の変形例として、図１０に示すように、チップシール傾斜部７Ａの高さを、チップシール平坦部７Ｂの高さよりも大きくして、即ち厚さを厚くして耐摩耗性を向上させることとしても良い。

【0046】

また、チップシール傾斜部７Ａをチップシール平坦部７Ｂよりも耐摩耗性の高い材料を用いても良い。例えば、チップシール傾斜部７Ａに、ＰＥＥＫ（PolyEther Ether Ketone）やＰＴＦＥ（polytetrafluoroethylene）を適用しても良いし、ＰＰＳ（Polyphenylenesulfide）等の母材に対してＤＬＣ（Diamond-Like Carbon）コーティングやＰＴＦＥコーティングを施しても良い。このとき、チップシール平坦部７Ｂの材料としては、ＰＰＳ等が用いられる。

【0047】

また、チップシール傾斜部７Ａとチップシール平坦部７Ｂとの間の接続位置Ｃ１で分割しても良い。これにより、接続位置Ｃ１における曲げによる繰り返し応力が発生することを回避することができる。

【0048】

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１１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１２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。

【0049】

また、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、内周側また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。

【0050】

また、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】

【0051】

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
３ａ３ 端板平坦部
３ａ４ 端板傾斜接続部
３ａ５ 端板傾斜接続部
３ｂ 壁体（第１壁体）
３ｂ１ 壁体傾斜部
３ｂ２ 壁体平坦部
３ｂ３ 壁体平坦部
３ｂ４ 壁体傾斜接続部
３ｂ５ 壁体傾斜接続部
３ｃ 吐出ポート
３ｄ チップシール溝
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
５ａ３ 端板平坦部
５ａ４ 端板傾斜接続部
５ａ５ 端板傾斜接続部
５ｂ 壁体（第２壁体）
５ｂ１ 壁体傾斜部
５ｂ２ 壁体平坦部
５ｂ３ 壁体平坦部
５ｂ４ 壁体傾斜接続部
５ｂ５ 壁体傾斜接続部
７ チップシール
７ａ 表面
７ｂ 裏面
７ｃ 側面
７Ａ チップシール傾斜部
７Ｂ チップシール平坦部
８ 凹部
Ｃ１ 接続位置
Ｌ 対向面間距離
Ｔ チップクリアランス
Ｔｗ チップシール幅
φ 傾き

【要約】

【課題】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耐久性を向上させることができるチップシールを提供する。
【解決手段】高さが渦巻き方向に連続的に変化する壁体の溝部に設置されるチップシール傾斜部７Ａと、高さが渦巻き方向に一定とされた壁体の溝部に設置され、チップシール傾斜部７Ａに隣接するチップシール平坦部７Ｂとを備え、チップシール傾斜部７Ａとチップシール平坦部７Ｂとの間の隣接領域を避けた位置に、凹部８が形成されている。
【選択図】図９

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】