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JPH0696963B2 - Scroll fluid machinery - Google Patents
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JPH0696963B2 - Scroll fluid machinery - Google Patents

Scroll fluid machinery

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JPH0696963B2
JPH0696963B2 JP30928989A JP30928989A JPH0696963B2 JP H0696963 B2 JPH0696963 B2 JP H0696963B2 JP 30928989 A JP30928989 A JP 30928989A JP 30928989 A JP30928989 A JP 30928989A JP H0696963 B2 JPH0696963 B2 JP H0696963B2
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JP
Japan
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clearance
seal
tip seal
scroll
spiral
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Inventor
淳夫 白井
英一 石橋
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岩田塗装機工業株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C27/00Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C27/005Axial sealings for working fluid

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、圧縮機、膨張機、及び真空ポンプとして機能
するスクロール流体機械に係り、特に相手側スクロール
の摺動面と対峙する螺旋状のラップ端面に、断面矩形状
のシール溝を介してチップシールを嵌入させたスクロー
ル流体機械に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a scroll fluid machine that functions as a compressor, an expander, and a vacuum pump, and more particularly, to a scroll fluid machine that faces a sliding surface of a counterpart scroll. The present invention relates to a scroll fluid machine in which a tip seal is fitted into a wrap end surface through a seal groove having a rectangular cross section.

「従来の技術」 従来より、第4図(A)(B)に示すように、周壁11に
より囲繞された凹状空間12内に第1のラップ13を形成し
た固定スクロール10と、前記第1のラップ13に嵌合可能
な第2のラップ21を有する旋回スクロール20とからな
り、例えば前記固定スクロール10の凹状空間12と対面す
る周壁11と、凹状空間中心域に位置する第2のラップ21
の摺動面14(底面)上に夫々吸込口16と吐出口17を設け
るとともに、圧縮室として機能する両ラップ間の接点
(又は最近接点)が徐々に中心へ向かって移動するよう
に、旋回スクロール20を一定の半径で固定スクロール10
のラップ21の中心の周りを公転運動させる事により、前
記吸込口より凹状空間12内に導入した気体を、第2のラ
ップ21の巻き終り端21b(外端)を回り込みながら両ラ
ップ13,21によって形成される密閉空間22に取り込み、
旋回スクロール20の公転運動とともに徐々にその容積を
減少させながら、中心に向かって移動させ、該密閉空間
22内の気体が高圧化した際に吐出口17と導通させて、該
吐出口17より前記高圧気体を外部に排出可能に構成した
スクロール式圧縮機は公知である。
“Prior Art” Conventionally, as shown in FIGS. 4 (A) and (B), a fixed scroll 10 in which a first wrap 13 is formed in a concave space 12 surrounded by a peripheral wall 11, and the first scroll It comprises an orbiting scroll 20 having a second wrap 21 that can be fitted into the wrap 13, for example a peripheral wall 11 facing the concave space 12 of the fixed scroll 10 and a second wrap 21 located in the central region of the concave space.
The suction port 16 and the discharge port 17 are respectively provided on the sliding surface 14 (bottom surface) of the and the swirl is performed so that the contact point (or the closest contact point) between both wraps functioning as a compression chamber gradually moves toward the center. Fixed scroll 10 with fixed radius 10
By revolving around the center of the wrap 21, the gas introduced from the suction port into the concave space 12 is wrapped around the winding end end 21b (outer end) of the second wrap 13, Taken into the enclosed space 22 formed by
The orbiting scroll 20 is moved toward the center while gradually reducing its volume along with the orbital movement of the orbiting scroll 20.
A scroll-type compressor is known in which the gas in 22 is electrically connected to the discharge port 17 when the pressure in the gas is increased, and the high-pressure gas can be discharged to the outside through the discharge port 17.

この種の圧縮機においては相手側スクロール10,20の摺
動面14(旋回スクロール20側の摺動面は不図示)と対峙
する螺旋状のラップ端面21aに断面矩形状に凹設したシ
ール溝2に帯状のチップシール1を嵌入させ、特に無給
油式の圧縮機においては前記チップシール1を帯状自己
潤滑材で形成し、第2図(E1)、(E2)に示すように高
圧側の密閉空間P1よりシール溝側壁2b間のクリアランス
3A,3Bを介してチップシール底面1a側に導入された背圧
を利用して前記チップシール1を摺動面14側に押圧させ
る事により前記密閉空間P1のシール性能の向上を図って
いる。
In this type of compressor, a sealing groove having a rectangular cross section is formed in a spiral lap end surface 21a facing the sliding surface 14 of the opposite scroll 10 or 20 (the sliding surface on the orbiting scroll 20 side is not shown). 2 is fitted with a strip-shaped tip seal 1, and particularly in an oilless compressor, the tip seal 1 is formed of a strip-shaped self-lubricating material, and as shown in FIGS. 2 (E 1 ) and (E 2 ), high pressure is applied. the clearance between the seal groove side wall 2b than enclosed space P 1 side
By using the back pressure introduced to the bottom side 1a of the tip seal through 3A and 3B, the tip seal 1 is pressed against the sliding surface 14 side to improve the sealing performance of the closed space P 1 . .

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら前記密閉空間22は、旋回スクロール20の公
転運動とともに徐々にその容積を減少させながら、中心
に向かって移動させるように構成している為に、言い換
えれば中心域側に進めば進むほど前記密閉空間内の気体
がほぼ幾何級数的に高圧化する為に、前記シール溝側壁
2b間の空隙32を介してチップシール底面1a側に導入され
る背圧は、中心域側に進むにしたがって大きくなり、こ
の為特に無給油式圧縮機においては前記チップシールを
自己潤滑性の樹脂材で形成する為に、前記中心域におけ
る面圧の増大によりチップシールの摩耗が生じやすい。
という欠点を有す。
[Problems to be Solved by the Invention] However, since the enclosed space 22 is configured to move toward the center while gradually decreasing its volume along with the orbital movement of the orbiting scroll 20, it is the center. As the gas in the closed space increases in pressure in a substantially geometrical manner as it goes to the region side, the side wall of the seal groove
The back pressure introduced to the tip seal bottom surface 1a side through the gap 32 between the 2b becomes larger as it goes to the central area side. Therefore, especially in the oil-free compressor, the tip seal is self-lubricating resin. Since it is made of a material, the tip seal is likely to wear due to an increase in surface pressure in the central region.
There is a drawback.

かかる欠点を解消する為に前記チップシール1とシール
溝側壁2b間の空隙32(以下クリアランスという)を小に
すると、逆に外周域におけるクリアランスが小になる外
周域ににおけるクリアランスが小となると、チップシー
ルの上下への摺動抵抗が大となり、第3図に見られるよ
うにこの域でのチップシール押上力は内周域より小さ
く、この結果チップシールをシール溝側壁との間の摺動
抵抗に抗して他のスクロールの摺動面側に円滑に押圧さ
せるだけの付勢力を得る事が出来ず、結果としてシール
性能(面圧)が低下するという欠点を生じる。
If the gap 32 (hereinafter referred to as a clearance) between the tip seal 1 and the seal groove side wall 2b is made small in order to eliminate such a defect, the clearance in the outer peripheral region becomes small, and the clearance in the outer peripheral region becomes small. The sliding resistance of the tip seal up and down becomes large, and the pushing force of the tip seal in this area is smaller than that in the inner area as shown in Fig. 3, and as a result, the tip seal slides between the side walls of the seal groove. It is not possible to obtain an urging force that smoothly presses against the sliding surface side of another scroll against the resistance, resulting in a drawback that the sealing performance (surface pressure) is reduced.

従って前記シールの摩耗やシール性能が低下することな
く前記チップシールの嵌合精度を設定するのは極めて困
難であり、例え設定出来たとしてもその公差が極めて厳
しいものになる。
Therefore, it is extremely difficult to set the fitting accuracy of the tip seal without wear of the seal or deterioration of the sealing performance, and even if it can be set, the tolerance becomes extremely strict.

かかる欠点特に中心域における面圧の増大によりチップ
シールの摩耗を解消する為に、第4図に示す如く中心域
側に位置するチップシール幅とシール溝幅を幅広に設定
する事も考えられるが(このような構成は目的が異なる
が実開昭60-128995号に開示されている。)、かかる構
成においてもクリアランスは中心側より外周側に至るま
で均一である為に、外周側におけるシール性能の低下と
いう欠点は放置されたままである。
It is conceivable to set the width of the tip seal and the width of the seal groove located on the central area side to be wide as shown in FIG. 4 in order to eliminate the wear of the tip seal due to the increase of the surface pressure in the central area. (Although such a configuration has a different purpose, it is disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 60-128995.) Even in this configuration, the clearance is uniform from the center side to the outer peripheral side, so the sealing performance on the outer peripheral side is The drawback of lowering the value remains.

この為、前記中心側のチップシール等を幅広にしつつ且
つクリアランスを大にする事により、前記外周側におけ
るシール性能の低下を防止する事も考えらえるが、この
ように構成すると前記したように中心側におけるクリア
ランスの増加によりシール溝2側壁面を流れる気体漏洩
量が大になるのみならず、前記したようにチップシール
1を幅広に形成しても該シールの傾斜により、面圧が変
化して異常摩耗が生じる場合がある。
Therefore, it is possible to prevent the deterioration of the sealing performance on the outer peripheral side by increasing the clearance while widening the tip seal and the like on the center side, but as described above when configured in this way. Not only does the amount of gas leaking through the side wall surface of the seal groove 2 increase due to the increase in the clearance on the center side, but even if the tip seal 1 is formed wide as described above, the inclination of the seal changes the surface pressure. Abnormal wear may occur.

本発明はかる従来技術の欠点に鑑み、前記チップシール
の摩耗やシール性能が低下することなく耐久性と圧縮効
率若しくは膨張効果の向上を図ったスクロール流体機械
を提供する事を目的とする。
In view of the drawbacks of the prior art, it is an object of the present invention to provide a scroll fluid machine which has improved durability and compression efficiency or expansion effect without deterioration of wear and sealing performance of the tip seal.

又本発明の他の目的とするところは、前記クリアランス
の嵌合精度を緩やかに設定した場合でも、前記目的を円
滑に達成し得るスクロール流体機械を提供する事にあ
る。
Another object of the present invention is to provide a scroll fluid machine that can smoothly achieve the above object even when the fitting accuracy of the clearance is set gently.

「課題を解決する為の手段」 本発明は、前記従来技術における問題点のいずれもがク
リアランスに起因する事に着目して、前記中心域側と外
周側でクリアランス3A,3Bを異ならせ、中心域側におい
ては、前記クリアランス3Aを小にしてチップシール底面
1a側に流入するガス流の量を抑える事により、該シール
の面圧を適正に維持し、これにより前記シール摺動面に
おける摩耗の解消と、シール溝側壁面2bを流れる気体漏
洩量の低減を図り、一方、外周側においては、前記クリ
アランス3A,3Bを逆に大にしてチップシール底面1a側に
流入するガス流の量を増やす事により、例え背圧が小な
場合においても摺動面側に付勢される付勢力の増大を図
り、これによりシール性能の低下という欠点を解消せん
とするものである。
"Means for solving the problem" The present invention focuses on the fact that any of the problems in the above-mentioned conventional technology are caused by the clearance, and makes the clearances 3A, 3B different between the central area side and the outer peripheral side, On the area side, the clearance 3A is reduced to the bottom of the tip seal.
By suppressing the amount of gas flow flowing into the 1a side, the surface pressure of the seal is properly maintained, thereby eliminating wear on the seal sliding surface and reducing the amount of gas leakage flowing through the seal groove side wall surface 2b. On the other hand, on the other hand, on the outer peripheral side, by increasing the clearances 3A and 3B in reverse, and increasing the amount of gas flow that flows into the tip seal bottom surface 1a side, even if the back pressure is small, the sliding surface It is intended to increase the biasing force biased to the side, thereby eliminating the disadvantage that the sealing performance is deteriorated.

この場合、前記クリアランス3Bを大にする区域はいずれ
の範囲かを具体化しなければ前記着想は絵に描いた餅に
なる。
In this case, the idea is a rice cake drawn in a picture unless the range in which the clearance 3B is large is specified.

そこで本発明者はスクロール流体機械の回転運動から検
討してみるに、前記したように固定スクロール10と螺旋
スクロール20のラップは夫々互に180°(1π)位相を
ずらして配置され、而も180°位相をずらした位置でラ
ップ13,21周面同士の前記接触状態を維持しながら旋回
スクロール20を公転、言い換えれば2π運動をするもの
である為に、チップシール1の外周側と内周側における
差圧は、チップシール1を嵌合させるラップ中心端より
3πまでの区域、より具体的には1π〜3πの区域にお
いて最大差圧値を示すものと想定される。
Therefore, the present inventor considers from the rotational motion of the scroll fluid machine. As described above, the wraps of the fixed scroll 10 and the spiral scroll 20 are arranged 180 ° (1π) out of phase with each other. ° The orbiting scroll 20 revolves while maintaining the contact state between the peripheral surfaces of the wraps 13 and 21 at the phase-shifted positions, in other words, it makes a 2π movement, so that the tip seal 1 has an outer peripheral side and an inner peripheral side. It is assumed that the differential pressure in (3) shows the maximum differential pressure value in the area up to 3π from the lap center end where the tip seal 1 is fitted, more specifically in the area of 1π-3π.

従って前記範囲内の区域3Aを少なくとも他の区域内のク
リアランス3Bより大に設定すればよい事が理解される。
Therefore, it is understood that the area 3A in the above range may be set to be larger than the clearance 3B in at least another area.

そこで本発明の第2の特徴とする所は、前記ラップ中心
端より略3πまでの螺旋位置における平均クリアランス
3Aを、その外周側の螺旋部分のクリアランス3Bより小に
設定した事にあり、そして好ましくはラップ中心端より
略1乃至3πの螺旋位置におけるクリアランス3Aを、他
のいずれの螺旋部分のクリアランス3B,3Cより小に設定
したことにある。
Therefore, the second feature of the present invention is that the average clearance at the spiral position from the lap center end to about 3π
3A is set to be smaller than the clearance 3B of the spiral portion on the outer peripheral side thereof, and preferably, the clearance 3A at the spiral position of about 1 to 3π from the center end of the lap is set to the clearance 3B of any other spiral portion, It is set to be smaller than 3C.

尚、前記クリアランス3Aを小にする事により、シール溝
側壁面2cを流れる気体漏洩量が大幅に減少するが、該ク
リアランス3Aは螺旋方向に連通している為にこれを完全
に阻止する事は中々困難である。
By reducing the clearance 3A, the amount of gas leaked through the seal groove side wall surface 2c is significantly reduced, but since the clearance 3A communicates in the spiral direction, it cannot be completely prevented. Very difficult.

そこで請求項3において、前記シール溝の底面2aと側壁
面2bと対峙するチップシール1の隣接する二面に、前記
チップシール1の螺旋方向中心域側から外周側に向け印
加される圧力を受圧して前記シール溝側に弾性的に圧縮
される突起部材5a,5bを設ける様に構成している。
Therefore, in claim 3, the pressure applied to the two adjacent surfaces of the tip seal 1 facing the bottom surface 2a and the side wall surface 2b of the seal groove from the central region side in the spiral direction of the tip seal 1 to the outer peripheral side is received. Then, the protruding members 5a and 5b that are elastically compressed are provided on the seal groove side.

「実施例」 以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に
詳しく説明する。ただしこの実施例に記載されている構
成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特
定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみに
限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
[Embodiment] Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be exemplarily described in detail with reference to the drawings. However, unless otherwise specified, the dimensions, materials, shapes, relative positions, etc. of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only thereto, but merely illustrative examples. Nothing more than.

先ず、吐出圧8kgf/cm2,スクロール巻数約4に設定し、
そして前記旋回及び固定スクロールはアルミダイキャス
トで、又チップシール1はフッ素系樹脂で夫々形成した
無給油式スクロール圧縮機を用いた場合における、ラッ
プ角度とその各角度位置におけるシール溝の内周側と外
周側における差圧との関係を確認した所、第3図の様な
関係を得た。
First, set the discharge pressure to 8 kgf / cm 2 and the scroll winding number to about 4,
When the orbiting and fixed scrolls are made of aluminum die cast, and the tip seal 1 is an oil-free scroll compressor made of fluororesin, the wrap angle and the inner circumferential side of the seal groove at each angular position are used. When the relationship between the pressure difference and the differential pressure on the outer peripheral side was confirmed, the relationship shown in FIG. 3 was obtained.

尚、シール溝始端即ち、チップシール1始端はラップ中
心端より、0.75πの位置に設定している。
The start end of the seal groove, that is, the start end of the tip seal 1 is set at a position 0.75π from the center end of the lap.

本図より理解される如く前記差圧は、その最大値線にお
いてはチップシール1を嵌合させるラップ中心端より、
2π〜3πの区域において最大差圧値(7kgf/cm2)を示
し、そして3πを超えた後その差圧が急激に低下する事
が理解される。
As can be understood from this figure, the differential pressure is at the maximum value line from the center end of the lap where the tip seal 1 is fitted,
It is understood that the maximum differential pressure value (7 kgf / cm 2 ) is shown in the region of 2π to 3π, and that the differential pressure sharply decreases after exceeding 3π.

一方前記差圧の平均値線においても中心端より徐々に圧
力上昇していき、そしてチップシール1の始端位置で2k
gf/cm2に達した後、その後、2π角度位置で4kgf/cm2
最大差圧値を示し、以後徐々に減少していく。
On the other hand, in the mean value line of the differential pressure, the pressure gradually rises from the center end, and 2 k at the tip end position of the tip seal 1.
After reaching gf / cm 2 , after that, the maximum differential pressure value of 4 kgf / cm 2 is shown at the 2π angular position, and then gradually decreases.

従って前記グラグ図より、ラップ中心端より3π特に、
略1〜3πまでの角度範囲における差圧が最も大な事が
理解される。
Therefore, from the above graph, 3π from the center end of the wrap,
It is understood that the differential pressure is the largest in the angular range of approximately 1 to 3π.

次に前記クリアランス3A,3Bとチップシール1の当り状
況との関係について調べてみるに下記表に示す如く、3
πまでの中心域とその外周側ではその最適な当りを有す
るクリアランスが異なり、前者においては前記クリアラ
ンス3Aが50〜120μmの範囲で最適な当り面が得られ、1
50μmを越えると前記当りが不均一になる現象が見られ
た。
Next, the relationship between the clearances 3A and 3B and the hitting condition of the tip seal 1 will be examined.
The clearance having the optimum hit is different between the central area up to π and its outer circumference, and in the former, the optimum hit surface is obtained when the clearance 3A is in the range of 50 to 120 μm.
When the thickness exceeds 50 μm, the phenomenon that the contact becomes non-uniform was observed.

これは前記チップシール1の背圧が高く、この為クリア
ランス3A,3Bが大きいと、フローティング時に該背圧に
より傾斜してしまうものと推定される。
It is presumed that this is because if the back pressure of the tip seal 1 is high and therefore the clearances 3A and 3B are large, the tip seal tilts due to the back pressure during floating.

一方、後者においては、前記クリアランス3Bが120〜180
μmの範囲で最適な当り面が得られ、120μm以下では
前記当りが不均一になる現象が見られた。
On the other hand, in the latter, the clearance 3B is 120 to 180.
An optimum contact surface was obtained in the range of μm, and a phenomenon was observed in which the contact was non-uniform when the thickness was 120 μm or less.

これは前記チップシール1の背圧が低いためにクリアラ
ンス3A,3Bが小さいと、フローティングが可能なだけの
ガス流量が導入されない事による。
This is because the back pressure of the tip seal 1 is low, and therefore, if the clearances 3A and 3B are small, a gas flow rate that allows floating is not introduced.

従ってかかる知見より、前記ラップ中心端より略3πま
での螺旋位置における平均クリアランス3Aを50〜120μ
m、その外周側の螺旋部分のクリアランス3Bを120〜180
μmに設定すればよいことが理解できる。
Therefore, based on such knowledge, the average clearance 3A at the spiral position from the center end of the lap to about 3π is 50 to 120 μm.
m, clearance 3B of the spiral part on the outer peripheral side is 120 to 180
It can be understood that it may be set to μm.

又従来の様に中心域側から外周域まではクリアランスを
一律に設定する場合においては前記クリアランスを120
μmに設定しなければ好ましいシール性が確保出来ない
が、本発明においては前記範囲内であればクリアランス
精度を自由に且つラフに設定する事が出来る。
When the clearance is set uniformly from the central area side to the outer peripheral area as in the conventional case, the clearance is 120
The preferable sealing property cannot be secured unless it is set to μm, but in the present invention, the clearance accuracy can be set freely and roughly within the above range.

この場合前記クリアランス3A,3Bの設定は、チップシー
ル1側、シール溝側のいずれか若しくは両者の溝幅を変
化してもよい。
In this case, the clearances 3A and 3B may be set by changing the groove width of either the tip seal 1 side, the seal groove side, or both.

例えば第1図はチップシールの溝幅を変化させた一例
で、(B)は中心端より略3πまでの中心域側を幅広に
設定し、その外周側を段差部を介して狭小にし前記要件
を満足させたものである。
For example, FIG. 1 shows an example in which the groove width of the tip seal is changed. In (B), the central region side up to about 3π from the center end is set wide, and the outer peripheral side is narrowed through the step portion, and the above requirements are met. Is satisfied.

又(A)は前記の様に溝幅を均一幅に設定する事なく、
前記差圧平均値に対応させて2π位置を最大幅とし、該
地点より徐々に縮幅化して設定したものである。更に
(C)においては前記差圧に対応させて溝幅を1π〜3
πの範囲が最大になるように3A<3C≒3B1<3B2のクリア
ランスになるように多段状に設定しても本発明の効果が
円滑に達成し得る。
In addition, (A) does not set the groove width to a uniform width as described above,
The maximum width is set at the 2π position corresponding to the average value of the differential pressure, and the width is gradually reduced from the point and set. Further, in (C), the groove width is set to 1π to 3 in correspondence with the differential pressure.
The effect of the present invention can be smoothly achieved even if the clearance is set in multiple stages so that the clearance of 3A <3C≈3B 1 <3B 2 is set so that the range of π becomes maximum.

第2図はシール溝を変化させた他の実施例で、21aは相
手側スクロール摺動面14と対峙するラップ端面で、その
長手方向中心線に沿って螺旋方向に、断面矩形状のシー
ル溝2を凹設し、そして該シール溝はラップ中心端より
略3πの地点より段差部2Dを介して僅かに拡幅化させて
延設して形成する。
FIG. 2 shows another embodiment in which the seal groove is changed. Reference numeral 21a denotes a wrap end surface facing the opposite scroll sliding surface 14, which has a rectangular cross section in a spiral direction along the longitudinal center line. 2 is recessed, and the seal groove is formed by slightly widening and extending from a point approximately 3π from the center end of the wrap via the step portion 2D.

この際前記拡開方向は軸線を中心として左右に振分けて
もよいが、第2図(C)に示すようにガス流が導入され
る高圧側即ち、片側のみを拡幅化するのが好ましい。
At this time, the expanding direction may be distributed right and left around the axis, but it is preferable to widen only the high pressure side where the gas flow is introduced, that is, only one side, as shown in FIG. 2 (C).

そして前記シール溝2Bは前記3πの地点で徐々に拡幅化
させてもよいが、製造上の容易さから片側弧状段差部を
介して拡幅化させるのが好ましい。
The sealing groove 2B may be gradually widened at the point of 3π, but it is preferable to widen it through the one-sided arcuate step portion for ease of manufacturing.

即ち例えば第2図(D)に示す様に、中心域側のシール
溝2Aを細径のエンドミル31で加工した後、前記段差2D位
置より前記中心域側のシール溝2Aの外周線に沿って太径
のエンドミル32にて加工する事により前記シール溝2Bが
容易に形成出来る。
That is, for example, as shown in FIG. 2 (D), after the seal groove 2A on the central region side is processed by the end mill 31 having a small diameter, the seal groove 2A along the outer periphery of the seal groove 2A on the central region side from the step 2D position is processed. The seal groove 2B can be easily formed by processing with a large-diameter end mill 32.

一方チップシール1は、第2図(B)で示すように自己
潤滑性樹脂材を用いて、第1図に示すように同一幅の帯
状体に形成するとともに、該チップシール1の隣接する
壁面に長手方向に沿って交互に楔状の切込み突起5a,5b
を入れ、該切込み突起5a,5bが前記螺旋方向中心域側か
ら外方域側に向け印加される圧力を受圧して拡開方向に
変形可能に構成する。
On the other hand, as shown in FIG. 2 (B), the tip seal 1 is formed of a self-lubricating resin material into a strip having the same width as shown in FIG. The wedge-shaped notch protrusions 5a, 5b alternately along the longitudinal direction.
The notch projections 5a and 5b are configured to be deformable in the expansion direction by receiving the pressure applied from the central region side toward the outer region side in the spiral direction.

この結果、前記切込み突起5a,5bを隣接する各面毎に位
置ずれさせて配置した為に、シール部材1中心域の底面
1a側高圧空気が螺旋方向に沿って各面を交互に移動しな
がら千鳥状に漏洩させる事が可能となり、ラビリンス効
果をもって不完全シール状態を維持する事が出来る。又
背圧が加わる側の高圧側壁面1bの前記シール部材1とシ
ール溝2間は、切込み突起5bを介して弾性的に且つ所定
間隔毎に実質的に線接触にて圧接する構成を取る為に、
シール部材1の摺動面14側の押圧方向への摺動抵抗が低
減し、その分シール部材1の追従性よく摺動面14を圧接
する事が出来、シール性能が向上する。
As a result, since the notch protrusions 5a and 5b are arranged so as to be displaced from each other on adjacent surfaces, the bottom surface in the central region of the seal member 1 is arranged.
The 1a side high-pressure air can leak in a zigzag manner while alternately moving each surface along the spiral direction, and it is possible to maintain an incompletely sealed state with a labyrinth effect. Further, between the seal member 1 and the seal groove 2 on the high-pressure side wall surface 1b on the side to which the back pressure is applied, there is a structure in which the seal member 1 and the seal groove 2 are elastically and substantially in line contact with each other at predetermined intervals via the notch protrusion 5b. To
The sliding resistance of the sealing member 1 in the pressing direction on the sliding surface 14 side is reduced, and the sliding surface 14 can be pressed against the sealing member 1 with good followability, and the sealing performance is improved.

又前記隣接する二面に設けた切込み突起5a,5b自体に弾
性力を付与し且つ第3図(b)に示すように前記切込み
突起5a,5bが高圧側の受圧力に対応して自在に拡開可能
である為に、前記したようにシール溝2との間のクリア
ランス3A,3Bを変化させた場合でも倒れ等が生じる事な
くこれを吸収して精度よく円滑な当り面の確保が可能で
ある。
Further, the cut protrusions 5a and 5b provided on the two adjacent surfaces are given elastic force, and as shown in FIG. 3B, the cut protrusions 5a and 5b are freely movable in response to the pressure on the high pressure side. Since it can be expanded, even if the clearances 3A and 3B between the seal groove 2 and the seal groove 2 are changed as described above, it is possible to absorb the clearances and secure a smooth contact surface with good accuracy. Is.

「発明の効果」 以上記載した如く本発明によれば、前記チップシールの
摩耗やシール性能が低下することなく耐久性と圧縮効率
等の向上を図ることが出来ると共に、前記クリアランス
の嵌合精度を緩やかに設定した場合でも、チップシール
の円滑なシール性の確保と耐久の向上を図ることが出来
る。
[Advantages of the Invention] As described above, according to the present invention, it is possible to improve durability and compression efficiency without decreasing the wear and sealing performance of the tip seal, and improve the fitting accuracy of the clearance. Even when set gently, it is possible to secure the smooth sealing property of the tip seal and improve the durability.

又前記実施例では圧縮機について詳細に説明したが、こ
れのみに限定されず膨張機や真空ポンプにも適用可能で
ある。
Further, although the compressor has been described in detail in the above embodiment, the invention is not limited to this and can be applied to an expander and a vacuum pump.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図(A)、(B)及び(C)は本発明の実施例に係
るチップシールとシール溝の関係を示す概略図、第2図
は本発明のシール溝側を変化させた他の実施例で、
(A)はその要部斜視図、(C)はその平面図、(B)
はチップシールの外形を示す斜視図、(D)はシール溝
の製造手順を示す説明図、(E1)及び(E2)は(C)の
E1−E1、E2−E2断面図である。第3図はラップ角度とそ
の各角度位置におけるシール溝の内周側と外周側におけ
る差圧との関係を示すグラフ図、第4図(A)及び
(B)は本発明が適用されるスクロール圧縮機を示す説
明図である。
FIGS. 1 (A), (B) and (C) are schematic views showing the relationship between the tip seal and the seal groove according to the embodiment of the present invention, and FIG. 2 is another view in which the seal groove side of the present invention is changed. In the example,
(A) is a perspective view of a main part thereof, (C) is a plan view thereof, and (B).
Is a perspective view showing the outer shape of the chip seal, (D) is an explanatory view showing the manufacturing procedure of the seal groove, (E 1 ) and (E 2 ) are (C).
E 1 is -E 1, E 2 -E 2 sectional view. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the wrap angle and the pressure difference between the inner circumference side and the outer circumference side of the seal groove at each angular position, and FIGS. 4 (A) and 4 (B) are scrolls to which the present invention is applied. It is explanatory drawing which shows a compressor.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】相手側スクロールの摺動面と対峙する螺旋
状のラップ端面に断面矩形状に凹設したシール溝にチッ
プシールを嵌入させ、該チップシールを介して前記摺動
面とラップ間に形成される囲繞空間の封止を図るスクロ
ール式流体機械において、 前記ラップ中心端より略3πまでの螺旋位置における平
均クリアランスを、その外周側の螺旋部分のクリアラン
スより小に設定した事とを特徴とするスクロール流体機
1. A tip seal is fitted in a seal groove recessed in a rectangular cross section on an end surface of a spiral wrap facing a sliding surface of a mating scroll, and a space between the sliding surface and the lap is inserted through the tip seal. In the scroll type fluid machine for sealing the enclosed space formed in the above, the average clearance at the spiral position from the center end of the lap to about 3π is set to be smaller than the clearance of the spiral portion on the outer peripheral side. And scroll fluid machinery
【請求項2】ラップ中心端より略1乃至3πの螺旋位置
におけるクリアランスを、他のいずれの螺旋部分のクリ
アランスより小に設定したことを特徴とするスクロール
流体機械
2. A scroll fluid machine characterized in that a clearance at a spiral position approximately 1 to 3π from a lap center end is set to be smaller than a clearance at any other spiral portion.
【請求項3】相手側スクロールの摺動面と対峙する螺旋
状のラップ端面に断面矩形状に凹設したシール溝にチッ
プシールを嵌入させ、該チップシールを介して前記摺動
面とラップ間に形成される囲繞空間の封止を図るスクロ
ール式流体機械において、 前記シール溝とチップシール間の幅方向におけるクリア
ランスを、前記シール溝の底面と側壁面と対峙するチッ
プシールの隣接する二面に、前記チップシールの螺旋方
向中心域側から外周側に向け印加される圧力を受圧して
前記シール溝側に弾性的に圧接される突起部材を設ける
とともに、 少なくとも中心域側に位置する前記平均クリアランス
が、その外周側に位置する前記平均クリアランスより小
に設定したことを特徴とするスクロール流体機械
3. A tip seal is fitted into a seal groove having a rectangular cross section in the spiral wrap end surface facing the sliding surface of the mating scroll, and the tip seal is inserted between the sliding surface and the lap. In a scroll type fluid machine for sealing the enclosed space formed in, a clearance in the width direction between the seal groove and the tip seal is provided on two adjacent surfaces of the tip seal facing the bottom surface and the side wall surface of the seal groove. A projection member that receives a pressure applied from the central region side toward the outer peripheral side of the tip seal in the spiral direction and is elastically pressed against the seal groove side, and at least the average clearance located on the central region side Is set to be smaller than the average clearance located on the outer peripheral side of the scroll fluid machine.
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