KR101472664B1

KR101472664B1 - 스크롤 압축기 및 그 스크롤의 가공 방법

Info

Publication number: KR101472664B1
Application number: KR1020130029826A
Authority: KR
Inventors: 히로후미 히라타; 다카유키 구와하라
Original assignee: 미츠비시 쥬우코 오토모티브 서멀 시스템즈 가부시키가이샤
Priority date: 2012-03-23
Filing date: 2013-03-20
Publication date: 2014-12-12
Also published as: CN103321906A; CN103321906B; KR20130108146A; US9366253B2; JP2013199841A; US20130251576A1; DE102013004492A1; JP6021373B2; DE102013004492B4

Abstract

이 스크롤 압축기는, 소용돌이 형상 랩(14B, 15B)의 고위 및 저위의 치선면(14H, 14I, 15H, 15I)에 형성되어 있는 팁 시일 홈(14L, 14M, 15L, 15M)에 팁 시일(17A, 17B, 18A, 18B)이 끼워 맞추어져 있다. 그리고, 팁 시일(17A, 17B, 18A, 18B) 중의 일단부가 선회 스크롤의 공전 선회 구동에 의해 상대측 스크롤의 치저면과 접촉, 비접촉을 반복한다. 또한, 외팔보 상태로 되는 팁 시일(17B, 18B)의 일단부에, 그 이면으로부터 연직 방향으로 연장되는 돌기(29)가 설치되어 있다. 또한, 상기 팁 시일(17B, 18B)이 끼워 맞추어지는 팁 시일 홈(14M, 15M)의 일단부 저면에, 돌기(29)가 끼워 맞춤, 걸림 고정되는 구멍부(28)가 천공되어 있다.

Description

스크롤 압축기 및 그 스크롤의 가공 방법 {SCROLL COMPRESSOR AND MANUFACTURING METHOD FOR THE SCROLL}

본 발명은, 고정 스크롤 및 선회 스크롤의 소용돌이 방향을 따르는 임의의 위치에 단차부가 형성되는 스크롤 압축기 및 그 스크롤의 가공 방법에 관한 것이다.

스크롤 압축기의 분야에 있어서, 고정 스크롤 및 선회 스크롤의 소용돌이 형상 랩의 치선면(齒先面) 및 치저면(齒底面)의 소용돌이 방향을 따르는 임의의 위치에 각각 단차부가 형성되고, 상기 단차부를 경계로 소용돌이 형상 랩의 외주측의 랩 높이가 내주측의 랩 높이보다도 높게 되어 있는, 이른바 단차식 스크롤 압축기가 알려져 있다. 이 스크롤 압축기는, 피압축성 유체를 소용돌이 형상 랩의 주위 방향 및 높이 방향의 양쪽으로 3차원 압축할 수 있으므로, 소용돌이 형상 랩의 권취수를 증가시키는 일 없이, 설계 용적비를 크게 하는 것이 가능하여, 스크롤 압축기를 소형 고성능화할 수 있다.

이러한 단차식 스크롤 압축기에 있어서는, 소용돌이 형상 랩의 칩면으로부터의 가스 누설을 저감시키기 위해, 소용돌이 형상 랩의 고위(高位)의 치선면 및 저위(低位)의 치선면에 각각 팁 시일이 설치되어 있다. 그러나, 저위의 치선면에 설치되는 팁 시일은, 그 외주측 단부가 상대측 스크롤의 소용돌이 형상 랩의 치저면에 설치되어 있는 단차부에 의해 치저면에 대해 접촉, 비접촉을 반복한다. 이때, 팁 시일이, 외팔보 상태로 되어 휨으로써 시일 홈으로부터 부상하여 단차부에 물려들어가 절손(折損)될 우려가 있다. 이로 인해, 통상은 팁 시일의 외주측 단부를 단차부로부터 이격시켜 설치하고 있다.

또한, 선회 스크롤의 소용돌이 형상 랩의 저위의 치선면에 설치되는 팁 시일에 대해서도, 그 내주측 단부에 있어서, 선회 스크롤의 공전 선회 구동에 의해 선회 스크롤의 소용돌이 형상 랩의 저위의 치선면이 고정 스크롤의 치저면의 중심 부위에 설치되어 있는 토출 포트를 가로질러 개폐를 반복한다. 이때, 팁 시일이 외팔보 상태로 되어 휨으로써, 시일 홈으로부터 부상하여 토출 포트에 물려 들어가, 동일한 문제를 발생시킬 우려가 있다. 이로 인해, 팁 시일의 내주측 단부를 소용돌이 형상 랩의 저위의 치선면의 내주측 단부로부터 소정의 거리만큼 외주측으로 이격된 외주측 위치에 설치하고 있다.

마찬가지로, 고정 스크롤 및/또는 선회 스크롤의 소용돌이 형상 랩의 고위의 치선면에 설치되는 팁 시일에 대해서도, 그 외주측 단부가, 상대측 스크롤의 치저면에 대해 이탈, 접촉을 반복할 때에, 외팔보 상태로 되어 휨으로써, 시일 홈으로부터 부상하여 소용돌이 형상 랩과 단부판 사이에 물려 들어갈 우려가 있다. 이로 인해, 그 외주측 단부를 소용돌이 형상 랩의 고위의 치선면의 외주측 단부로부터 소정의 거리만큼 내주측으로 이격된 내주측 위치에 설치하고 있다.

한편, 일본 특허 제3881861호 공보나 일본 특허 출원 공개 평8-28461호 공보에는, 단차부에도 팁 시일을 설치한 것, 그 팁 시일을 고위 및/또는 저위의 치선면의 팁 시일과 일체화한 것, 단차부에 설치되는 팁 시일의 일단부에 설치한 볼록부를 오목부에 끼워 맞춤으로써 이탈을 방지하도록 한 것, 단차부에 설치되는 팁 시일을 개구부가 좁고, 안쪽측을 넓게 한 홈에 끼워 맞춤으로써 이탈을 방지하도록 한 것, 한쪽 팁 시일의 단부면으로 다른 쪽 팁 시일의 선단을 누름으로써, 혹은 한쪽 팁 시일의 단부와 다른 쪽의 팁 시일의 단부를 갈고리형으로 조합함으로써, 단차부의 팁 시일의 이탈이나 외팔보 상태로 되는 팁 시일의 부상을 방지하도록 한 것 등이 개시되어 있다.

또한, 일본 특허 출원 공개 평6-42472호 공보에는, 팁 시일의 이면에, 그 폭을 직경으로 하는 1 이상의 돌기부를 설치하고, 상기 돌기부를 시일 홈의 저면에 형성한 오목부에 끼워 맞추어, 시일 홈을 통한 가스 누설을 방지하도록 한 것이 개시되어 있다. 일본 특허 출원 공개 평6-330872호 공보에는, 이면에 돌기를 설치한 팁 시일을 탄성 변위시켜 시일 홈에 끼워 맞추고, 그 복원력으로 돌기를 시일 홈의 저면에 형성한 오목부에 압접시켜, 조립시, 팁 시일을 홈 내에 유지 가능하게 한 것이 개시되어 있다. 또한, 일본 특허 출원 공개 제2005-351111호 공보에는, 팁 시일과 시일 홈의 내주측 단부에, 서로 끼워 맞추어지는 볼록부와 오목부를 형성함으로써 팁 시일을 소용돌이 형상 랩의 내주측 단부까지 연장하여 설치하여, 압축 효율의 향상을 도모하고, 또한 그 부상에 의한 파손을 방지하도록 한 것이 개시되어 있다.

일본 특허 제3881861호 공보나 일본 특허 출원 공개 평8-28461호 공보에는, 소용돌이 형상 랩의 치선면측에 형성된 단차부를 사이에 두고, 그 고위의 치선면측 및 저위의 치선면측 및 단차부에 각각 팁 시일을 설치함으로써, 단차부 부근에 있어서 칩면으로부터의 가스 누설을 저감할 수 있도록 한 것이 개시되어 있다. 그러나, 고위 및/또는 저위의 치선면측의 팁 시일과 단차부의 팁 시일을 일체화하는 것만으로는, 팁 시일의 부상을 방지하는 것은 어렵다. 또한, 고위 및/또는 저위의 치선면측의 팁 시일이 시일 홈 방향의 힘을 받았을 때, 단차부의 팁 시일 부분에서 절손될 우려가 있는 등의 과제가 있었다.

또한, 단차부의 팁 시일을, 입구가 좁은 홈에 끼워 맞춤으로써, 이탈 방지를 도모한 것이 개시되어 있다. 그러나, 이러한 홈은 가공 공정수를 필요로 하므로, 양산화에는 부적합했다. 또한, 고위 및 저위의 치선면에만 팁 시일을 설치한 경우에 있어서, 저위의 치선면에 설치되는 팁 시일의 외주측 단부의 부상을 방지하기 위해, 시일 홈을 단차부에 걸리도록 파 넣어 형성한 오목부를 형성하고, 상기 오목부에 팁 시일의 일단부를 연장하여 삽입하도록 한 것이 개시되어 있다. 그러나, 이 경우도, 오목부의 가공에 공정수를 필요로 하므로, 양산화에는 적합하지 않은 것이었다.

또한, 외팔보 상태로 되는 팁 시일의 부상을 방지하는 기술로서, 일본 특허 출원 공개 제2005-351111호 공보에는, 팁 시일 홈 내에 선단측으로의 삽입 구멍이나 측 홈을 형성하여 팁 시일에 설치한 설형부(舌狀部)나 플랜지부를 끼워 넣도록 한 것이 개시되어 있다. 그러나, 시일 홈의 가공이 복잡화되는 등의 과제를 갖고 있었다. 이와 같이, 치선면으로부터의 가스 누설을 저감하기 위해, 팁 시일을 랩 치선면의 최대한 내주측 단부 또는 외주측 단부까지 설치한 경우에, 외팔보로 되는 팁 시일의 부상을 확실하게 방지할 수 있고, 또한 양산화 조건에 적합한 기술은 아직 확립되어 있지 않은 것이 실상이며, 그 조기 확립이 요구되고 있는 상황에 있다.

본 발명은, 이러한 사정에 비추어 이루어진 것이며, 단차식 스크롤 압축기에 있어서, 팁 시일의 부상에 의한 절손을 방지하면서, 소용돌이 형상 랩의 칩면으로부터의 가스 누설을 저감하고, 효율을 향상시킬 수 있는, 가공이 용이하고 또한 양산화를 전망할 수 있는 스크롤 압축기 및 그 스크롤의 가공 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 스크롤 압축기 및 그 스크롤의 가공 방법은, 이하의 수단을 채용한다.

즉, 본 발명의 제1 형태에 관한 스크롤 압축기는, 고정 스크롤 및 선회 스크롤의 소용돌이 형상 랩의 치선면 및 치저면의 소용돌이 방향을 따르는 위치에 각각 단차부가 형성되고, 상기 단차부를 경계로 상기 소용돌이 형상 랩의 외주측의 랩 높이가 내주측의 랩 높이보다도 높게 되어 있는 동시에, 상기 소용돌이 형상 랩의 고위 및 저위의 치선면에 형성되어 있는 팁 시일 홈에 각각 팁 시일이 끼워 맞추어져 있는 스크롤 압축기에 있어서, 상기 팁 시일 중의, 일단부가 상기 선회 스크롤의 공전 선회 구동에 의해 상대측 스크롤의 치저면과 접촉, 비접촉을 반복하고, 외팔보 상태로 되는 팁 시일의 상기 일단부에, 그 이면으로부터 연직 방향으로 연장되는 돌기가 설치되고, 상기 팁 시일이 끼워 맞추어지는 상기 팁 시일 홈의 일단부 저면에, 상기 돌기가 끼워 맞춤, 걸림 고정되는 구멍부가 천공되어 있다.

이 형태에 따르면, 고정 및 선회 스크롤의 소용돌이 형상 랩의 치선면 및 치저면의 소용돌이 방향을 따르는 위치에 각각 단차부가 형성되고, 그 소용돌이 형상 랩의 고위 및 저위의 치선면에 팁 시일이 설치되어 있는 스크롤 압축기에 있어서, 팁 시일 중의, 일단부가 선회 스크롤의 공전 선회 구동에 의해 상대측 스크롤의 치저면과 접촉, 비접촉을 반복하고, 외팔보 상태로 되는 팁 시일의 일단부에, 그 이면으로부터 연직 방향으로 연장되는 돌기가 설치되고, 상기 팁 시일이 끼워 맞추어지는 팁 시일 홈의 일단부의 저면에, 상기 돌기가 끼워 맞춤, 걸림 고정되는 구멍부가 천공되어 있으므로, 소용돌이 형상 랩의 치선면에 설치하는 팁 시일의 일단부를, 선회 스크롤의 공전 선회 구동에 의해 상대측 스크롤의 치저면과 비접촉으로 되어, 외팔보 상태로 되는 위치까지 연장하여 설치하였다고 해도, 그 일단부 및 팁 시일 홈의 일단부 저면에 설치되어 있는 돌기와 구멍부의 끼워 맞춤, 걸림 고정에 의해, 외팔보 상태로 된 팁 시일의 일단부의 휨에 의한 팁 시일 홈으로부터의 부상을 방지할 수 있다. 따라서, 팁 시일을 치선면의 최대한 단부까지 설치하여, 그 설치 영역을 확대함으로써, 칩면으로부터의 가스 누설을 감소시켜, 이른바 단차식 스크롤 압축기의 가일층의 효율 향상, 고성능화를 도모할 수 있다. 특히, 저회전시에 흡입압이 높은 조건하에서의 성능 개선 효과가 현저하여, 단차식 스크롤 압축기의 가일층의 소형 콤팩트화를 실현할 수 있다. 또한, 팁 시일을 상기한 바와 같이 단부까지 연장하여 설치하였다고 해도, 그 단부의 부상에 의한 물려 들어감 절손 사고 등을 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 그 부상 방지 수단을 팁 시일의 이면 및 팁 시일 홈의 저면에 설치되는 연직 방향의 돌기 및 구멍부에 의해 구성할 수 있어, 그들은 간이하게 가공할 수 있으므로, 양산성을 충분히 확보할 수 있다.

또한, 본 발명의 제2 형태에 관한 스크롤 압축기는, 고정 스크롤 및 선회 스크롤의 소용돌이 형상 랩의 치선면 및 치저면의 소용돌이 방향을 따르는 위치에 각각 단차부가 형성되고, 상기 단차부를 경계로 상기 소용돌이 형상 랩의 외주측의 랩 높이가 내주측의 랩 높이보다도 높게 되어 있는 동시에, 상기 소용돌이 형상 랩의 고위 및 저위의 치선면에 형성되어 있는 팁 시일 홈에 각각 팁 시일이 끼워 맞추어져 있는 스크롤 압축기에 있어서, 상기 소용돌이 형상 랩의 고위 및 저위의 치선면에 형성되는 상기 팁 시일 홈이, 상기 단차부를 넘는 연속된 팁 시일 홈으로 되고, 그 팁 시일 홈에 상기 단차부를 넘는 연결부를 통해 일체화된 크랭크 형상의 일체형 팁 시일이 끼워 맞추어지는 동시에, 상기 일체형 팁 시일의 고위의 치선면에 대응하는 부분의 상기 단차부 근방 위치에, 그 이면으로부터 연직 방향으로 연장되는 돌기가 설치되고, 상기 일체형 팁 시일이 끼워 맞추어지는 고위의 치선면의 상기 팁 시일 홈의 상기 단차부 근방 위치의 저면에, 상기 돌기가 끼워 맞춤, 걸림 고정되는 구멍부가 천공되어 있다.

이 형태에 따르면, 고정 및 선회 스크롤의 소용돌이 형상 랩의 치선면 및 치저면의 소용돌이 방향을 따르는 위치에 각각 단차부가 형성되고, 그 소용돌이 형상 랩의 고위 및 저위의 치선면에 팁 시일이 설치되어 있는 스크롤 압축기에 있어서, 소용돌이 형상 랩의 고위 및 저위의 치선면에 형성되는 팁 시일 홈이, 단차부를 넘는 연속된 팁 시일 홈으로 되고, 그 팁 시일 홈에 단차부를 넘는 연결부를 통해 일체화된 크랭크 형상의 일체형 팁 시일이 끼워 맞춤 설치되는 동시에, 상기 일체형 팁 시일의 고위의 치선면에 대응하는 부분의 단차부 근방 위치에, 그 이면으로부터 연직 방향으로 연장되는 돌기가 설치되고, 상기 일체형 팁 시일이 끼워 맞추어지는 고위의 치선면의 팁 시일 홈의 단차부 근방 위치의 저면에, 상기 돌기가 끼워 맞춤, 걸림 고정되는 구멍부가 천공되어 있으므로, 단차부를 넘는 연결부를 통해 일체화된 크랭크 형상의 일체형 팁 시일을, 단차부를 넘어 고위 및 저위의 치선면에 연속해서 형성된 팁 시일 홈에 끼워 맞춤으로써, 소용돌이 형상 랩의 치선면의 단차부를 사이에 두는 내주측 및 외주측의 전체 영역을 커버하도록, 일체형 팁 시일을 설치할 수 있다. 또한, 저위의 치선면의 팁 시일 홈에 끼워 맞추어지는 팁 시일의 상대측 스크롤의 치저면과 접촉, 비접촉을 반복하는 외주측 단부 부분을, 단차부를 넘는 연결부로 지지함으로써, 그 단부 부분의 휨에 의한 부상을 방지할 수 있다. 또한, 고위의 치선면의 팁 시일 홈에 끼워 맞추어지는 팁 시일에 부가되는 팁 시일 홈 방향의 힘을, 그 단차부 근방 위치와 팁 시일 홈의 단차부 근방 위치의 저면에 설치되어 있는 돌기와 구멍부의 끼워 맞춤, 걸림 고정에 의해 받아낼 수 있다. 따라서, 팁 시일을 소용돌이 형상 랩의 치선면의 단차부를 사이에 두는 내주측 및 외주측의 전체 영역에 설치하여, 그 설치 영역을 확대함으로써, 칩면으로부터의 가스 누설을 감소시켜, 이른바 단차식 스크롤 압축기의 가일층의 효율 향상, 고성능화를 도모할 수 있다. 특히, 저회전시에 흡입압이 높은 조건하에서의 성능 개선에 효과가 있어, 단차식 스크롤 압축기의 가일층의 소형 콤팩트화를 실현할 수 있다. 또한, 일체형 팁 시일을 상기한 바와 같이 설치함으로써, 저위의 치선면의 팁 시일 홈에 설치되는 일체형 팁 시일의 외주측 단부 부분의 부상에 의한 물려 들어감 절손 사고 등을 방지할 수 있는 동시에, 고위의 치선면의 팁 시일 홈에 끼워 맞추어지는 팁 시일에 부가되는 홈에 따르는 방향으로의 힘에 의한 일체형 팁 시일의 연결부의 절손 사고 등을 방지할 수 있다. 또한, 이 경우, 저위의 치선면측의 팁 시일부의 부상을 일체형 팁 시일의 연결부로 지지할 수 있어, 고위의 치선면측에 설치되는 팁 시일 및 팁 시일 홈에 설치되는 연직 방향의 돌기 및 구멍부 이외에 끼워 맞춤부는 불필요하고, 그들은 간단히 가공할 수 있으므로, 양산성을 충분히 확보할 수 있다.

또한, 본 발명의 제3 형태에 관한 스크롤 압축기는, 상기한 스크롤 압축기에 있어서, 상기 단차부를 넘는 상기 팁 시일 홈은, 치선면측에 설치되는 상기 팁 시일 홈의 홈 폭 치수를 직경으로 하는 반원형 단면의 단차부 팁 시일 홈으로 되어 있다.

이 형태에 따르면, 단차부를 넘는 팁 시일 홈이, 치선면측에 형성되는 팁 시일 홈의 홈 폭 치수를 직경으로 하는 반원형 단면의 단차부 팁 시일 홈으로 되어 있으므로, 단차부 팁 시일 홈을, 치선면측의 팁 시일 홈을 절삭 가공하는 엔드밀을 사용하여, 치선면측의 팁 시일 홈의 가공시에 동시에 절삭 가공할 수 있다. 따라서, 단차부를 넘는 연속된 팁 시일 홈을 형성하였다고 해도, 고정 스크롤 및 선회 스크롤의 가공이 특별히 복잡화되는 일은 없어, 양 스크롤의 가공을 간이화할 수 있다.

또한, 본 발명의 제4 형태에 관한 스크롤 압축기는, 상기한 스크롤 압축기에 있어서, 상기 일체형 팁 시일의 상기 연결부에는, 상기 단차부 팁 시일 홈에 끼워 맞추어지는 상기 일체형 팁 시일의 폭 치수를 직경으로 하는 반원형 단면의 끼워 맞춤부가 설치되어 있다.

이 형태에 따르면, 일체형 팁 시일의 연결부에, 단차부 팁 시일 홈에 끼워 맞추어지는 상기 일체형 팁 시일의 폭 치수를 직경으로 하는 반원형 단면의 끼워 맞춤부가 설치되어 있으므로, 그 끼워 맞춤부를 반원형 단면의 단차부 팁 시일 홈에 끼워 맞춤으로써, 일체형 팁 시일을 고위 및 저위의 치선면에 형성되어 있는 연속된 팁 시일 홈에 대해 양호한 수납으로 안정적으로 끼워 맞춤 설치할 수 있는 동시에, 그 연결부를 지지부로 하여, 저위의 치선면에 끼워 맞추어져 있는 팁 시일의 휨에 의해 부상하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 양호한 수납으로 안정적으로 끼워 맞춤 설치되는 일체형 팁 시일에 의해, 단차부 부근에서의 가스 누설을 충분히 저감시켜, 이른바 단차식 스크롤 압축기의 성능을 한층 더 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 제5 형태에 관한 스크롤 압축기는, 상술한 어느 하나의 스크롤 압축기에 있어서, 상기 일체형 팁 시일의 상기 연결부에는, 상기 소용돌이 형상 랩의 이두께 치수를 직경으로 하는 반원형 단면의 단차부 선단면이 일체 성형되어 있다.

이 형태에 따르면, 일체형 팁 시일의 연결부에, 소용돌이 형상 랩의 이두께 치수를 직경으로 하는 반원형 단면의 단차부 선단면이 일체 성형되어 있으므로, 이 팁 시일에 일체 성형되는 반원형 단면의 단차부 선단면에 의해, 상대측 스크롤의 소용돌이 형상 랩의 치저면에 설치되어 있는 단차부와의 사이의 메쉬면을 시일할 수 있다. 따라서, 이른바 단차식 스크롤 압축기에 있어서, 가장 가스 누설이 발생하기 쉽다고 되어 있는 단차부 메쉬면으로부터의 가스 누설을 저감하여, 단차식 스크롤 압축기의 성능을 한층 더 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 제6 형태에 관한 스크롤 압축기는, 상술한 어느 하나의 스크롤 압축기에 있어서, 상기 팁 시일측의 상기 돌기는, 원통 형상의 돌기로 되고, 상기 돌기가 끼워 맞춤, 걸림 고정되는 상기 팁 시일 홈측의 상기 구멍부가, 원통 형상의 구멍부로 되어 있다.

이 형태에 따르면, 팁 시일측의 돌기가, 원통 형상의 돌기로 되고, 상기 돌기가 끼워 맞춤, 걸림 고정되는 팁 시일 홈측의 구멍부가 원통 형상 구멍부로 되어 있으므로, 팁 시일의 단부의 휨에 의한 부상을, 서로 끼워 맞추어지는 원통 형상 돌기의 원통 형상 구멍부에 대한 걸림에 의해 방지할 수 있는 동시에, 팁 시일 및 팁 시일 홈에 형성하는 돌기 및 구멍부의 설치, 가공을 하기 쉽게 할 수 있다. 즉, 일반적으로 수지제로 되는 팁 시일에 돌기를 성형하는 것에 특별히 문제는 없지만, 금속제 스크롤의 팁 시일 홈에 형성되는 구멍부는 기계 가공(절삭 가공)이 필요하고, 구멍부를 원통 형상으로 하는 것이 가공을 용이화하는 데 있어서 유효하다. 따라서, 팁 시일 홈에 구멍부를 형성하였다고 해도, 가공이 특별히 복잡화되는 일은 없어, 팁 시일 홈의 기계 가공의 연장선상에서 구멍부를 간이하게 가공할 수 있다.

또한, 본 발명의 제7 형태에 관한 스크롤 압축기는, 상술한 어느 하나의 스크롤 압축기에 있어서, 상기 원통 형상 돌기 및 상기 원통 형상 구멍부는, 각각 상기 팁 시일의 폭 치수 및 상기 팁 시일 홈의 홈 폭 치수와 동일 직경의 돌기 및 구멍부로 되어 있다.

이 형태에 따르면, 원통 형상 돌기 및 원통 형상 구멍부가, 각각 팁 시일의 폭 치수 및 팁 시일 홈의 홈 폭 치수와 동일 직경의 돌기 및 구멍부로 되어 있으므로, 팁 시일 홈에 대한 팁 시일의 끼워 맞춤을, 돌기 및 구멍부를 갖고 있지 않은 것과 대략 마찬가지로 행할 수 있는 동시에, 팁 시일 홈에 형성되는 구멍부를, 팁 시일 홈을 절삭 가공하는 엔드밀에 의해, 홈 가공시에 동시에 가공할 수 있다. 따라서, 팁 시일 및 팁 시일 홈에 돌기 및 구멍부를 형성하였다고 해도, 팁 시일의 조립 장착이나 고정 스크롤 및 선회 스크롤의 가공이 특별히 복잡화되는 일은 없어, 양 스크롤의 가공을 간이화할 수 있다.

또한, 본 발명의 제8 형태에 관한 스크롤 압축기는, 상술한 어느 하나의 스크롤 압축기에 있어서, 상기 팁 시일 중의, 상기 소용돌이 형상 랩의 저위의 치선면에 설치되는 상기 팁 시일의 외주측 단부에 상기 돌기가 설치되고, 대응하는 상기 팁 시일 홈의 외주측 단부의 저면에 상기 구멍부가 형성되어 있다.

이 형태에 따르면, 팁 시일 중의, 소용돌이 형상 랩의 저위의 치선면에 설치되는 팁 시일의 외주측 단부에 돌기가 설치되고, 대응하는 팁 시일 홈의 외주측 단부의 저면에 구멍부가 형성되어 있으므로, 그 돌기와 구멍부의 끼워 맞춤, 걸림 고정에 의해, 선회 스크롤의 공전 선회 구동에 의해 상대측 스크롤의 치저면측의 단차부 상을 이동함으로써 치저면에 대해 접촉, 비접촉을 반복하고, 외팔보 상태로 되는, 소용돌이 형상 랩의 저위의 치선면에 형성되어 있는 팁 시일의 외주측 단부의 휨에 의한 팁 시일 홈으로부터의 부상을 방지할 수 있다. 따라서, 팁 시일을 소용돌이 형상 랩의 저위의 치선면의 외주측 최대한 단부까지 설치하여, 그 설치 영역을 확대함으로써, 당해 단부 칩면으로부터의 가스 누설을 감소시켜, 단차식 스크롤 압축기의 효율 향상, 고성능화를 도모할 수 있는 동시에, 소용돌이 형상 랩의 저위의 치선면에 설치되는 팁 시일을 상기한 바와 같이 연장하여 설치하였다고 해도, 그 단부의 부상에 의한 물려 들어감 절손 사고 등을 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 제9 형태에 관한 스크롤 압축기는, 상술한 어느 하나의 스크롤 압축기에 있어서, 상기 팁 시일 중의, 상기 고정 스크롤 및/또는 상기 선회 스크롤의 소용돌이 형상 랩의 고위의 치선면에 설치되는 상기 팁 시일의 외주측 단부 부근에 상기 돌기가 설치되고, 대응하는 상기 팁 시일 홈의 외주측 단부 부근의 저면에 상기 구멍부가 형성되어 있다.

이 형태에 따르면, 팁 시일 중의, 고정 스크롤 및/또는 선회 스크롤의 소용돌이 형상 랩의 고위의 치선면에 설치되는 팁 시일의 외주측 단부 부근에 돌기가 설치되고, 대응하는 팁 시일 홈의 외주측 단부 부근의 저면에 구멍부가 형성되어 있으므로, 그 돌기 및 구멍부의 상호의 끼워 맞춤, 걸림 고정에 의해, 선회 스크롤의 공전 선회 구동에 의해 단부판 외경이 작게 되어 있는 상대측 스크롤의 치저면과 이탈, 접촉을 반복하여, 외팔보 상태로 되는, 소용돌이 형상 랩의 고위의 치선면에 형성되어 있는 팁 시일의 외주측 단부의 휨에 의한 팁 시일 홈으로부터의 부상을 방지할 수 있다. 따라서, 팁 시일을 고정 스크롤 및/또는 선회 스크롤의 소용돌이 형상 랩의 고위의 치선면의 외주측 단부에 근접하여 설치하여, 그 설치 영역을 확대함으로써, 당해 단부 칩면으로부터의 가스 누설을 감소시켜, 단차식 스크롤 압축기의 효율 향상, 고성능화를 도모할 수 있다. 또한, 소용돌이 형상 랩의 고위의 치선면에 설치되는 팁 시일을 상기한 바와 같이 연장하여 설치하였다고 해도, 그 단부의 부상에 의한 물려 들어감 절손 사고 등을 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 제10 형태에 관한 스크롤 압축기는, 상술한 어느 하나의 스크롤 압축기에 있어서, 상기 팁 시일 중의, 상기 선회 스크롤의 소용돌이 형상 랩의 저위의 치선면에 설치되는 상기 팁 시일의 내주측 단부에 상기 돌기가 설치되고, 대응하는 상기 팁 시일 홈의 내주측 단부의 저면에 상기 구멍부가 형성되어 있다.

이 형태에 따르면, 팁 시일 중의, 선회 스크롤의 소용돌이 형상 랩의 저위의 치선면에 설치되는 팁 시일의 내주측 단부에 돌기가 설치되고, 대응하는 팁 시일 홈의 내주측 단부의 저면에 구멍부가 형성되어 있으므로, 그 돌기 및 구멍부의 상호의 끼워 맞춤, 걸림 고정에 의해, 선회 스크롤의 공전 선회 구동에 의해 고정 스크롤의 치저면의 중심 부위에 설치되어 있는 토출 포트를 가로질러, 개폐를 반복하는 선회 스크롤의 소용돌이 형상 랩의 저위의 치선면에 형성되어 있는 팁 시일의 내주측 단부가 외팔보 상태로 되어, 휘는 것에 의한 팁 시일 홈으로부터의 부상을 방지할 수 있다. 따라서, 팁 시일을 선회 스크롤의 소용돌이 형상 랩의 저위의 치선면의 최대한 내주측 단부까지 설치하여, 그 설치 영역을 확대함으로써, 당해 단부 칩면으로부터의 가스 누설을 감소시켜, 단차식 스크롤 압축기의 효율 향상, 고성능화를 도모할 수 있다. 또한, 선회 스크롤의 소용돌이 형상 랩의 저위의 치선면에 설치되는 팁 시일을 상기한 바와 같이 연장하여 설치하였다고 해도, 그 단부의 부상에 의한 물려 들어감 절손 사고 등을 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 제11 형태에 관한 스크롤의 가공 방법은, 상술한 어느 하나의 스크롤 압축기의 상기 고정 스크롤 및 상기 선회 스크롤에 있어서의 상기 소용돌이 형상 랩의 상기 팁 시일 홈을 가공하는 스크롤의 가공 방법에 있어서, 상기 팁 시일 홈을 엔드밀로 절삭 가공할 때, 상기 홈 저면에 천공되는 상기 구멍부의 위치에서, 상기 엔드밀을 상기 구멍부의 깊이 방향으로 이동시킴으로써, 상기 팁 시일 홈과 상기 구멍부를 동일한 엔드밀로 동시에 가공한다.

이 형태에 따르면, 상술한 어느 하나의 스크롤 압축기의 고정 및 선회 스크롤에 있어서의 소용돌이 형상 랩의 팁 시일 홈을 가공하는 스크롤의 가공 방법에 있어서, 팁 시일 홈을 엔드밀로 절삭 가공할 때, 그 홈 저면에 천공되는 구멍부의 위치에서, 엔드밀을 구멍부의 깊이 방향으로 이동시킴으로써, 팁 시일 홈과 구멍부를 동일한 엔드밀로 동시에 가공할 수 있으므로, 선회 스크롤의 공전 선회 구동에 의해 팁 시일의 단부가 외팔보 상태로 되었을 때, 그 단부의 휨에 의한 부상을 방지하는 구멍부를 구비하고 있는 팁 시일 홈의 가공을, 동일한 엔드밀을 사용하여, 구멍부 위치에서 엔드밀을 구멍부의 깊이 방향으로 이동시키는 것만으로 동시에 가공할 수 있다. 따라서, 상기 구멍부를 구비한 고정 및 선회 스크롤의 팁 시일 홈을 효율적으로 가공할 수 있어, 구멍부를 천공하는 것에 의한 생산성의 저하를 최소한으로 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 제12 형태에 관한 스크롤의 가공 방법은, 상기한 스크롤의 가공 방법에 있어서, 상기 엔드밀을 사용하여, 상기 치선면의 상기 팁 시일 홈의 절삭 가공에 이어서, 상기 단차부에 형성되는 반원형 단면의 상기 단차부 팁 시일 홈을 동시에 절삭 가공한다.

이 형태에 따르면, 상기한 엔드밀을 사용하여, 치선면의 팁 시일 홈의 절삭 가공에 이어서, 단차부에 형성되는 반원형 단면의 단차부 팁 시일 홈을 동시에 절삭 가공할 수 있으므로, 고정 및 선회 스크롤의 단차부에 반원형 단면의 단차부 팁 시일 홈을 형성하였다고 해도, 소용돌이 형상 랩의 고위 및 저위의 치선면에 형성되는 팁 시일 홈의 절삭 가공의 연장선상에서, 단차부 팁 시일 홈을 동일한 엔드밀을 사용하여 동시에 절삭 가공할 수 있다. 따라서, 일체형 팁 시일을 설치하는 경우라도, 고정 및 선회 스크롤의 단차부에 반원형 단면의 단차부 팁 시일 홈을, 효율적으로 가공할 수 있어, 단차부에 팁 시일 홈을 형성하는 것에 의한 생산성의 저하를 최소한으로 억제할 수 있다.

본 발명의 스크롤 압축기에 따르면, 소용돌이 형상 랩의 치선면에 설치하는 팁 시일의 일단부를, 선회 스크롤의 공전 선회 구동에 의해 상대측 스크롤의 치저면과 비접촉으로 되어, 외팔보 상태로 되는 위치까지 연장하여 설치하였다고 해도, 그 일단부 및 팁 시일 홈의 일단부 저면에 설치되어 있는 돌기와 구멍부의 끼워 맞춤, 걸림 고정에 의해, 외팔보 상태로 된 팁 시일의 일단부의 휨에 의한 팁 시일 홈으로부터의 부상을 방지할 수 있으므로, 팁 시일을 치선면의 최대한 단부까지 설치하여, 그 설치 영역을 확대함으로써, 칩면으로부터의 가스 누설을 감소시켜, 단차식 스크롤 압축기의 가일층의 효율 향상, 고성능화를 도모할 수 있다. 특히, 저회전시에 흡입압이 높은 조건하에서의 성능 개선 효과가 현저하여, 단차식 스크롤 압축기의 가일층의 소형 콤팩트화를 실현할 수 있다. 또한, 팁 시일을 상기한 바와 같이 단부까지 연장하여 설치하였다고 해도, 그 단부의 부상에 의한 물려 들어감 절손 사고 등을 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 그 부상 방지 수단을 팁 시일의 이면 및 팁 시일 홈의 저면에 설치되는 연직 방향의 돌기 및 구멍부에 의해 구성할 수 있고, 그들은 간이하게 가공할 수 있으므로, 양산성을 충분히 확보할 수 있다.

또한, 본 발명의 스크롤 압축기에 따르면, 단차부를 넘는 연결부를 통해 일체화된 크랭크 형상의 일체형 팁 시일을, 단차부를 넘어 고위 및 저위의 치선면에 연속해서 형성된 팁 시일 홈에 끼워 맞춤으로써, 소용돌이 형상 랩의 치선면의 단차부를 사이에 두는 내주측 및 외주측의 전체 영역을 커버하도록, 일체형 팁 시일을 설치할 수 있다. 또한, 저위의 치선면의 팁 시일 홈에 끼워 맞추어지는 팁 시일부의 상대측 스크롤의 치저면과 접촉, 비접촉을 반복하는 외주측 단부 부분을, 단차부를 넘는 연결부로 지지함으로써, 그 단부 부분의 휨에 의한 부상을 방지할 수 있다. 또한, 고위의 치선면의 팁 시일 홈에 끼워 맞추어지는 팁 시일부에 부가되는 팁 시일 홈 방향의 힘을, 그 단차부 근방 위치와 팁 시일 홈의 단차부 근방 위치의 저면에 설치되어 있는 돌기와 구멍부의 끼워 맞춤, 걸림 고정에 의해 받아낼 수 있으므로, 팁 시일을 소용돌이 형상 랩의 치선면의 단차부를 사이에 두는 내주측 및 외주측의 전체 영역에 설치하여, 그 설치 영역을 확대함으로써, 칩면으로부터의 가스 누설을 감소시켜, 단차식 스크롤 압축기의 가일층의 효율 향상, 고성능화를 도모할 수 있다. 특히, 저회전시에 흡입압이 높은 조건하에서의 성능 개선에 효과가 있어, 단차식 스크롤 압축기의 가일층의 소형 콤팩트화를 실현할 수 있다. 또한, 일체형 팁 시일을 상기한 바와 같이 설치함으로써, 저위의 치선면의 팁 시일 홈에 설치되는 일체형 팁 시일의 외주측 단부 부분의 부상에 의한 물려 들어감 절손 사고 등을 방지할 수 있는 동시에, 고위의 치선면의 팁 시일 홈에 끼워 맞추어지는 팁 시일부에 부가되는 홈 방향으로의 힘에 의한 일체형 팁 시일의 연결부의 절손 사고 등을 방지할 수 있다. 또한, 이 경우, 저위의 치선면측의 팁 시일부의 부상을 일체형 팁 시일의 연결부로 지지할 수 있어, 고위의 치선면측에 설치되는 팁 시일 및 팁 시일 홈에 설치되는 연직 방향의 돌기 및 구멍부 이외에 끼워 맞춤부는 불필요하고, 그들은 간단하게 가공할 수 있으므로, 양산성을 충분히 확보할 수 있다.

또한, 본 발명의 스크롤의 가공 방법에 따르면, 선회 스크롤의 공전 선회 구동에 의해 팁 시일의 단부가 외팔보 상태로 되었을 때, 그 단부의 휨에 의한 부상을 방지하는 구멍부를 구비하고 있는 팁 시일 홈의 가공을, 동일한 엔드밀을 사용하여, 구멍부 위치에서 엔드밀을 구멍부의 깊이 방향으로 이동시키는 것만으로 동시에 가공할 수 있으므로, 상기 구멍부를 구비한 고정 및 선회 스크롤의 팁 시일 홈을 효율적으로 가공할 수 있어, 구멍부를 천공하는 것에 의한 생산성의 저하를 최소한으로 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 스크롤 압축기의 종단면도.
도 2는 도 1에 도시하는 스크롤 압축기의 고정 스크롤 및 선회 스크롤의 사시도 (a) 및 (b).
도 3은 도 2에 도시하는 고정 및 선회 스크롤의 소용돌이 형상 랩의 치선면의 단차부 부근의 확대 사시도(a)와 그 A-A 단면도(b).
도 4는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 고정 및 선회 스크롤의 소용돌이 형상 랩의 치선면의 단차부 부근의 확대 사시도(a)와 그 평면도(b) 및 B-B 단면도(c).
도 5는 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 고정 및 선회 스크롤의 소용돌이 형상 랩의 고위의 치선면의 외주측 단부의 확대 평면도(a)와 그 C-C 단면도(b).
도 6은 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 선회 스크롤의 소용돌이 형상 랩의 저위의 치선면의 내주측 단부의 확대 평면도(a)와 그 D-D 단면도(b).

이하에, 본 발명에 관한 실시 형태에 대해, 도면을 참조하여 설명한다.

[제1 실시 형태]

이하, 본 발명의 제1 실시 형태에 대해, 도 1 내지 도 3을 사용하여 설명한다.

도 1에는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 스크롤 압축기의 종단면도, 도 2에는 그 고정 스크롤의 사시도(a) 및 선회 스크롤의 사시도(b)가 도시되어 있다.

스크롤 압축기(1)는, 외피를 구성하는 하우징(2)을 갖고, 상기 하우징(2)은 프론트 하우징(3)과 리어 하우징(4)을 볼트(5)로 일체로 체결 고정함으로써 구성되어 있다.

프론트 하우징(3) 및 리어 하우징(4)에는, 원주상의 복수 개소(예를 들어, 4개소)에 등간격으로 체결용 플랜지(3A, 4A)가 일체로 형성되어 있고, 이 플랜지(3A, 4A)끼리를 볼트(5)로 체결함으로써, 프론트 하우징(3)과 리어 하우징(4)이 일체로 결합되도록 되어 있다. 프론트 하우징(3)의 내부에는, 크랭크축(구동축)(6)이 메인 베어링(7) 및 서브 베어링(8)을 통해 그 축선 L 주위로 회전 가능하게 지지되어 있다.

크랭크축(6)의 일단부측(도 1에 있어서 좌측)은, 소직경 축부(6A)로 되고, 상기 소직경 축부(6A)는 프론트 하우징(3)을 관통하여 도 1의 좌측으로 돌출되어 있다. 소직경 축부(6A)의 돌출부에는, 공지와 같이 동력을 받는 도시 생략된 전자기 클러치, 풀리 등이 설치되어, 엔진 등의 구동원으로부터 V 벨트 등을 통해 동력이 전달되도록 되어 있다. 메인 베어링(7)과 서브 베어링(8) 사이에는, 메커니컬 시일(립 시일)(9)이 설치되어 있어, 하우징(2) 내와 대기 사이를 기밀하게 시일하고 있다.

크랭크축(6)의 타단부측(도 1에 있어서 우측)에는, 대직경 축부(6B)가 설치되고, 이 대직경 축부(6B)에는, 크랭크축(6)의 축선 L로부터 소정 치수만큼 편심된 상태에서 크랭크 핀(6C)이 일체로 설치되어 있다. 크랭크축(6)은, 대직경 축부(6B) 및 소직경 축부(6A)가 프론트 하우징(3)에 메인 베어링(7) 및 서브 베어링(8)을 통해 지지됨으로써, 회전 가능하게 지지되어 있다. 크랭크 핀(6C)에는, 드라이브 부시(10), 원통 환(플로팅 부시)(11) 및 드라이브 베어링(12)을 통해 후술하는 선회 스크롤(15)이 연결되고, 크랭크축(6)이 회전됨으로써 선회 스크롤(15)이 선회 구동되도록 되어 있다.

드라이브 부시(10)에는, 선회 스크롤(15)이 선회 구동됨으로써 발생하는 언밸런스 하중을 제거하기 위한 밸런스 웨이트(10A)가 일체로 설치되고, 선회 스크롤(15)의 선회 구동과 함께 선회되도록 되어 있다. 또한, 드라이브 부시(10)에는, 그 중심에 대해 편심된 위치에 크랭크 핀(6C)이 끼워 맞추어지는 크랭크 핀 구멍(10B)이 형성되어 있다. 이에 의해, 크랭크 핀(6C)에 끼워 맞추어진 드라이브 부시(10) 및 선회 스크롤(15)이 가스의 압축 반력을 받아 크랭크 핀(6C)의 주위로 회전되고, 선회 스크롤(15)의 선회 반경을 가변으로 하는 공지의 종동 크랭크 기구가 구성되어 있다.

또한, 하우징(2) 내에는, 한 쌍의 고정 스크롤(14) 및 선회 스크롤(15)에 의해 구성되는 스크롤 압축 기구(13)가 조립되어 있다. 고정 스크롤(14)은, 고정 단부판(14A)과 상기 고정 단부판(14A)에 기립 설치되어 있는 고정 소용돌이 형상 랩(14B)으로 구성되어 있고, 선회 스크롤(15)은, 선회 단부판(15A)과 상기 단부판(15A)에 기립 설치되어 있는 선회 소용돌이 형상 랩(15B)으로 구성되어 있다.

고정 스크롤(14) 및 선회 스크롤(15)에는, 도 2에 도시되는 바와 같이, 각각의 소용돌이 형상 랩(14B, 15B)의 치선면(14D, 15D) 및 치저면(14E, 15E)의 소용돌이 방향을 따르는 소정 위치에, 각각 단차부(14F, 15F 및 14G, 15G)가 형성되어 있다. 이 단차부(14F, 15F 및 14G, 15G)를 경계로, 치선면(14D, 15D)측에서는, 축선 L에 대해 외주측의 치선면(14H, 15H)이 높게[고위의 치선면(14H, 15H)이라 함] 되고, 또한 내주측의 치선면(14I, 15I)이 낮게[저위의 치선면(14I, 15I)이라 함] 되어 있다. 또한, 각각의 치선면은, 동일한 높이의 편평한 면으로 되어 있다.

한편, 치저면(14E, 15E)측에서는, 축선 L에 대해 외주측의 치저면(14J, 15J)이 낮게[저위의 치저면(14J, 15J)이라 함] 되고, 또한 내주측의 치저면(14K, 15K)이 높게[고위의 치저면(14K, 15K)이라고도 함] 되어 있다. 또한, 각각의 치저면은, 동일한 높이의 편평한 면으로 되어 있다. 이에 의해, 각 소용돌이 형상 랩(14B, 15B)은, 그 외주측에 있어서의 랩 높이가 내주측의 랩 높이보다도 높게 되어 있다.

고정 스크롤(14) 및 선회 스크롤(15)은, 그 중심을 선회 반경 ρ만큼 이격시키는 동시에, 각 소용돌이 형상 랩(14B, 15B)의 위상을 180도 어긋나게 하여 맞물려 있다. 또한, 고정 스크롤(14) 및 선회 스크롤(15)은, 상대측 스크롤의 치선면(14D, 15D)과 치저면(14E, 15E) 사이에 상온에서 근소한 랩 높이 방향의 클리어런스를 갖도록 조립되어 있다. 이에 의해, 도 1에 도시되는 바와 같이, 양 스크롤(14, 15) 사이에는, 각 단부판(14A, 15A)과 각 소용돌이 형상 랩(14B, 15B)에 의해 한계되는 복수 쌍의 압축실(16)이 스크롤 중심에 대해 점대칭으로 형성되는 동시에, 선회 스크롤(15)이 고정 스크롤(14)의 주위를 원활하게 선회할 수 있도록 되어 있다.

압축실(16)은, 축선 L 방향의 높이가 각 소용돌이 형상 랩(14B, 15B)의 외주측에 있어서 내주측의 높이보다도 높아진다. 이에 의해, 각 소용돌이 형상 랩(14B, 15B)의 주위 방향 및 높이 방향의 양쪽으로 가스를 압축할 수 있는 3차원 압축이 가능한 스크롤 압축 기구(13)가 구성되어 있다. 고정 스크롤(14) 및 선회 스크롤(15) 각각의 소용돌이 형상 랩(14B, 15B)의 치선면(14D, 15D)에는, 상대측 스크롤의 치저면(14E, 15E)과의 사이에 형성되는 팁 시일면을 시일하기 위한 팁 시일(17, 18)이 설치되어 있다. 구체적으로, 팁 시일(17, 18)은, 각각 치선면(14D, 15D)에 형성된 홈에 끼워 맞추어짐으로써 설치되어 있다.

고정 스크롤(14)은, 리어 하우징(4)의 내면에 볼트(27)를 통해 고정 설치되어 있다. 또한, 선회 스크롤(15)은, 상술한 바와 같이, 선회 단부판(15A)의 배면에 설치되어 있는 보스부(15C)에 크랭크축(6)의 일단부측에 설치되어 있는 크랭크 핀(6C)이 드라이브 부시(10), 원통 환(플로팅 부시)(11) 및 드라이브 베어링(12)을 통해 연결되고, 이에 의해 선회 구동되도록 설치되어 있다.

또한, 선회 스크롤(15)은, 프론트 하우징(3)의 스러스트 수용면(3B)에 선회 단부판(15A)의 배면이 지지되어 있다. 또한, 상기 스러스트 수용면(3B)과 선회 단부판(15A)의 배면 사이에 설치되어 있는 자전 저지 기구(19)를 통해, 자전이 저지되면서 고정 스크롤(14)의 주위로 공전 선회 구동되는 구성으로 되어 있다. 본 실시 형태의 자전 저지 기구(19)는, 선회 스크롤(15)의 선회 단부판(15A)에 형성되어 있는 링 구멍에 조립된 자전 저지 링(19A)의 내주면에 대해, 프론트 하우징(3)측의 핀 구멍에 조립된 자전 저지 핀(19B)이 미끄럼 이동 가능하게 끼워 맞추어져 있는 핀 링식 자전 저지 기구(19)로 되어 있다.

고정 스크롤(14)에는, 고정 단부판(14A)의 중앙 부위에 압축된 냉매 가스를 토출하는 토출 포트(14C)가 개방되어 있고, 상기 토출 포트(14C)에는, 고정 단부판(14A)에 리테이너(20)를 통해 장착되어 있는 토출 밸브(21)가 설치되어 있다. 또한, 고정 단부판(14A)의 배면측에는, 리어 하우징(4)의 내면과 밀접되도록 O링 등의 시일재(22)가 개재 장착되어 있고, 리어 하우징(4)의 내면과의 사이에 하우징(2)의 내부 공간으로부터 구획된 토출 챔버(23)를 형성하고 있다. 이에 의해, 토출 챔버(23)를 제외한 하우징(2)의 내부 공간이, 흡입 챔버(24)로서 기능하는 구성으로 되어 있다.

흡입 챔버(24)에는, 프론트 하우징(3)에 설치되어 있는 흡입구(25)를 통해 냉동 사이클로부터 복귀되어 오는 냉매 가스가 흡입되고, 이 흡입 챔버(24)를 거쳐서 압축실(16)에 냉매 가스가 흡입되도록 되어 있다. 프론트 하우징(3)과 리어 하우징(4) 사이의 접합면에는, O링 등의 시일재(26)가 개재 장착되어, 하우징(2) 내에 형성되는 흡입 챔버(24)를 대기에 대해 기밀하게 시일하고 있다.

도 3의 (a), (b)에는, 상기한 스크롤 압축기(1)에 있어서의 고정 스크롤(14) 및 선회 스크롤(15)의 소용돌이 형상 랩(14B, 15B)의 치선면(14D, 15D)측에 설치되어 있는 단차부(14F, 15F) 부근의 확대 사시도(a)와 그 A-A 단면도(b)가 도시되어 있다. 또한, 고정 스크롤(14)측의 단차부(14F)와 선회 스크롤(15)측의 단차부(15F)는, 역방향으로 하여 나타내는 것이 본래이지만, 여기서는 편의적으로 1개의 단차부에 의해 설명하는 것으로 한다.

이 고정 스크롤(14) 및 선회 스크롤(15)의 소용돌이 형상 랩(14B, 15B)의 치선면(14D, 15D)측에 설치되어 있는 단차부(14F, 15F)를 경계로 한 고위의 치선면(14H, 15H) 및 저위의 치선면(14I, 15I)에는, 각각 팁 시일 홈(14L, 15L 및 14M, 15M)이 형성되어 있고, 각각의 팁 시일 홈(14L, 15L 및 14M, 15M) 내에, 각각 팁 시일(17, 18)이 끼워 맞춤 설치되어 있다. 여기서는, 고위의 치선면(14H, 15H)측에 설치되는 팁 시일을, 팁 시일(17A, 18A)로 하고, 또한 저위의 치저면(14J, 15J)측에 설치되는 팁 시일을, 팁 시일(17B, 18B)로 한다.

상기한 팁 시일 홈(14L, 15L 및 14M, 15M) 중, 상대측 스크롤(14, 15)의 고위의 치저면(14K, 15K)이 접하게 되는 팁 시일(17B, 18B)이 끼워 맞춤 설치되는 저위의 치선면(14I, 15I)측의 팁 시일 홈(14M, 15M)은, 도 3의 (a), (b)에 도시되는 바와 같이, 단차부(14F, 15F)의 최대한 근원부까지 연장되어 형성되어 있다. 또한, 그 팁 시일 홈(14M, 15M)의 외주측 단부의 저면에는, 상기 팁 시일 홈(14M, 15M)의 홈 폭 치수와 동일 직경으로 된 원통 형상의 구멍부(28)가 연직 방향으로 천공되어 있다.

이 팁 시일 홈(14M, 15M)의 저면에 천공되는 원통 형상의 구멍부(28)는, 팁 시일 홈(14M, 15M)을 엔드밀에 의해 절삭 가공할 때, 팁 시일 홈(14M, 15M)의 외주측 단부 위치에서, 엔드밀을 구멍부(28)의 깊이 상당분만큼 연직 방향으로 이동시킴으로써 천공할 수 있다.

한편, 상기 팁 시일 홈(14M, 15M)에 끼워 맞춤 설치되는 저위의 치선면(14I, 15I)측에 설치되는 팁 시일(17B, 18B)은, 저위의 치선면(14I, 15I)의 최대한 외주측 단부까지 연장된 길이의 팁 시일로 되어 있고, 그 외주측 단부의 이면에는, 상기 팁 시일(17B, 18B)의 폭 치수와 동일 직경으로 된 원통 형상의 돌기(29)가 연직 방향으로 돌출 설치되어 있다. 이 돌기(29)는, 팁 시일 홈(14M, 15M)의 저면에 천공되어 있는 원통 형상의 구멍부(28)에 끼워 맞춤, 걸림 고정되는 것이다. 또한, 팁 시일(17B, 18B)을 포함하는 팁 시일(17, 18)은, PPS 등의 수지재제이며, 돌기(29)와 함께 사출 성형에 의해 일체 성형할 수 있다.

이상에 설명한 구성에 의해, 본 실시 형태에 따르면, 이하의 작용 효과를 발휘한다.

외부의 구동원으로부터 풀리, 전자기 클러치 등을 통해 동력이 크랭크축(6)에 전달되어, 크랭크축(6)이 회전하면, 그 크랭크 핀(6C)에 드라이브 부시(10), 원통 환(플로팅 부시)(11) 및 드라이브 베어링(12)을 통해 선회 반경이 가변으로 연결되어 있는 선회 스크롤(14)이, 핀 링식 자전 저지 기구(19)에 의해 자전이 저지되면서, 고정 스크롤(15)의 주위로 소정의 선회 반경으로 공전 선회 구동된다.

이 선회 스크롤(15)의 공전 선회 구동에 의해, 반경 방향 최외주에 형성되는 한 쌍의 압축실(16) 내에, 흡입 챔버(24) 내의 냉매 가스가 도입된다. 압축실(16)은, 소정의 선회각 위치에서 완전히 흡입된 후, 그 용적이 주위 방향 및 랩 높이 방향으로 감소되면서 중심측으로 이동된다. 이 동안에 냉매 가스는 압축되어, 당해 압축실(16)이 토출 포트(14C)에 연통되는 위치에 도달하면, 토출 리드 밸브(21)를 개방한다. 그 결과, 압축된 고온 고압의 가스는, 토출 챔버(23) 내로 토출되고, 상기 토출 챔버(23)를 거쳐 스크롤 압축기(1)의 외부로 송출된다.

이 동안, 압축실(16)은, 고정 스크롤(14) 및 선회 스크롤(15)의 소용돌이 형상 랩(14B, 15B)의 측면끼리가 접촉하는 것에 의한 측면 시일과, 각 스크롤 소용돌이 형상 랩(14B, 15B)의 치저면(14J, 15J 및 14K, 15K)에 대해 상대측 스크롤(14, 15)의 치선면(14H, 15H 및 14I, 15I)에 형성되어 있는 팁 시일(17A, 18A 및 17B, 18B)이 접촉하는 것에 의한 칩면 시일에 의해 시일되어 있다. 그리고, 이 압축 행정중에서의 시일 누설을 가급적으로 적게 하는 것이, 고효율의 압축으로 이어지게 된다.

본 실시 형태에서는, 상대측 스크롤(14, 15)의 치저면(14E, 15E)에 설치되어 있는 단차부(14G, 15G)를 경계로, 그 고위의 치저면(14K, 15K)에 대해 접촉, 비접촉을 반복하게 되는, 고정 스크롤(14) 및 선회 스크롤(15)의 소용돌이 형상 랩(14B, 15B)의 저위의 치선면(14I, 15I)의 외주측 단부에 있어서, 단차부(14F, 15F)의 최대한 근원부까지 연장되어 팁 시일 홈(14M, 15M)이 형성되어 있다. 또한, 그 팁 시일 홈(14M, 15M)에, 저위의 치선면(14I, 15I)의 최대한 외주측 단부까지 연장된 팁 시일(17B, 18B)이 끼워 맞춤 설치되어 있다. 이로 인해, 저위의 치선면(14I, 15I)의 외주측 단부 부근의 칩면으로부터의 가스 누설을 확실하게 저감할 수 있다.

또한, 저위의 치선면(14I, 15I)의 최대한 외주측 단부까지 연장하여 팁 시일(17B, 18B)을 설치한 경우, 팁 시일(17B, 18B)의 일단부는, 고위의 치저면(14K, 15K)에 대해 접촉, 비접촉을 반복함으로써, 외팔보 상태로 되는 경우가 발생한다. 그러나, 상기한 움직임에 의해, 팁 시일(17B, 18B)의 일단부가 휘어, 팁 시일 홈(14M, 15M)으로부터 부상하려고 해도, 도 3의 (b)에 파선으로 나타내는 바와 같이, 팁 시일 홈(14M, 15M)의 일단부 저면에 형성되어 있는 구멍부(28)와, 팁 시일(17B, 18B)의 일단부 이면에 설치되어 있는 돌기(29)의 끼워 맞춤, 걸림 고정에 의해, 팁 시일(17B, 18B)의 일단부의 휨에 의한 부상을 방지할 수 있다.

따라서, 팁 시일(17B, 18B)을 치선면(14I, 15I)의 최대한 단부까지 설치하여, 그 설치 영역을 확대함으로써, 칩면으로부터의 가스 누설을 감소시켜, 이른바 단차식 스크롤 압축기(1)의 효율 향상, 고성능화를 도모할 수 있다. 특히, 저회전시에 흡입압이 높은 조건하에서의 성능 개선 효과가 현저하여, 단차식 스크롤 압축기(1)의 가일층의 소형 콤팩트화를 실현할 수 있다.

또한, 팁 시일(17B, 18B)을 상기한 바와 같이 단부까지 연장하여 설치하였다고 해도, 그 단부의 부상에 의한 물려 들어감 절손 사고 등을 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 그 부상 방지 수단을 팁 시일(17B, 18B)의 이면 및 팁 시일 홈(14M, 15M)의 저면에 설치되는 연직 방향의 돌기(29) 및 구멍부(28)에 의해 구성할 수 있고, 그들은 간이하게 가공할 수 있으므로, 양산성을 충분히 확보할 수 있다.

또한, 팁 시일(17B, 18B)측의 돌기(29)가, 원통 형상의 돌기(29)로 되고, 이 돌기(29)이 끼워 맞춤, 걸림 고정되는 팁 시일 홈(14M, 15M)측의 구멍부(28)이 원통 형상의 구멍부(28)로 되어 있다. 이로 인해, 팁 시일(17B, 18B)의 일단부의 휨에 의한 부상을, 서로 끼워 맞추어지는 원통 형상 돌기(29)의 원통 형상 구멍부(28)에 대한 걸림에 의해 방지할 수 있는 동시에, 팁 시일(17B, 18B) 및 팁 시일 홈(14M, 15M)에 설치하는 돌기(29) 및 구멍부(28)의 설치, 가공을 하기 쉽게 할 수 있다.

즉, 일반적으로 수지제로 되는 팁 시일(17B, 18B)에 돌기(29)를 성형하는 것에 특별히 문제는 없지만, 금속제 스크롤의 팁 시일 홈(14M, 15M)에 형성되는 구멍부(28)는 기계 가공(절삭 가공)이 필요하고, 구멍부(28)를 원통 형상으로 하는 것이 가공을 용이화하는 데 있어서 유효하다. 따라서, 팁 시일 홈(14M, 15M)에 구멍부(28)를 형성하였다고 해도, 가공이 특별히 복잡화되는 일은 없어, 팁 시일 홈(14M, 15M)의 기계 가공의 연장선상에서 구멍부(28)를 간이하게 가공할 수 있다.

또한, 원통 형상 돌기(29) 및 원통 형상 구멍부(28)가, 팁 시일(17B, 18B)의 폭 치수 및 팁 시일 홈(14M, 15M)의 홈 폭 치수와 동일 직경의 돌기(29) 및 구멍부(28)로 되어 있다. 이로 인해, 팁 시일 홈(14M, 15M)에 대한 팁 시일(17B, 18B)의 끼워 맞춤을, 돌기(29) 및 구멍부(28)를 갖고 있지 않은 것과 대략 마찬가지로 실행할 수 있는 동시에, 팁 시일 홈(14M, 15M)에 형성되는 구멍부(28)를, 팁 시일 홈(14M, 15M)을 절삭 가공하는 엔드밀에 의해, 홈 가공시에 동시에 가공할 수 있다. 따라서, 팁 시일(17B, 18B) 및 팁 시일 홈(14M, 15M)에 돌기(29) 및 구멍부(28)를 형성하였다고 해도, 팁 시일(17B, 18B)의 조립 장착이나 고정 스크롤(14) 및 선회 스크롤(15)의 가공이 특히 복잡화되는 일은 없어, 양 스크롤(14, 15)의 가공을 간이화할 수 있다.

또한, 상기 팁 시일 홈(14M, 15M)을 엔드밀에 의해 절삭 가공할 때, 그 홈 저면에 천공되는 구멍부(28)의 위치에서, 엔드밀을 구멍부(28)의 깊이 방향으로 이동시킴으로써, 팁 시일 홈(14M, 15M)과 구멍부(28)를 동일한 엔드밀에 의해 동시에 가공할 수 있다. 이로 인해, 선회 스크롤(15)의 공전 선회 구동에 의해 팁 시일(17B, 18B)의 단부가 외팔보 상태로 되었을 때, 그 단부의 휨에 의한 부상을 방지하는 구멍부(28)를 구비하고 있는 팁 시일 홈(14M, 15M)의 가공을, 동일한 엔드밀을 사용하여, 구멍부 위치에서 엔드밀을 구멍부(28)의 깊이 방향으로 이동시키는 것만으로 동시에 가공할 수 있다. 따라서, 구멍부(28)를 구비한 팁 시일 홈(14M, 15M)을 효율적으로 가공할 수 있어, 구멍부(28)를 천공하는 것에 의한 생산성의 저하를 최소한으로 억제할 수 있다.

[제2 실시 형태]

다음에, 본 발명의 제2 실시 형태에 대해, 도 4의 (a), (b), (c)를 사용하여 설명한다.

본 실시 형태는, 상기한 제1 실시 형태에 대해, 고위의 치선면(14H, 15H) 및 저위의 치선면(14I, 15I)에 설치되는 팁 시일(17A, 18A 및 17B, 18B)이 일체화된 일체형 팁 시일(17, 18)로 되어 있는 점이 다르다. 그 밖의 점에 대해서는, 하기 이외에, 제1 실시 형태와 마찬가지이므로 설명은 생략한다.

본 실시 형태에서는, 소용돌이 형상 랩(14B, 15B)의 고위의 치선면(14H, 15H) 및 저위의 치선면(14I, 15I)에 설치되는 팁 시일(17A, 18A 및 17B, 18B)은, 단차부(14F, 15F)를 넘도록, 연결부(17C, 18C)를 통해 일체화된 크랭크 형상의 일체형 팁 시일(17, 18)로 되어 있다.

또한, 일체형 팁 시일(17, 18)을 끼워 맞춤 설치하기 위해, 고위의 치선면(14H, 15H) 및 저위의 치선면(14I, 15I)에 형성되어 있는 팁 시일 홈(14L, 15L 및 14M, 15M)에 대해서도, 단차부(14F, 15F)를 넘는 단차부 팁 시일 홈(14N, 15N)을 통해 연속된 팁 시일 홈으로 되어 있다. 이 단차부 팁 시일 홈(14N, 15N)은, 치선면측에 형성되는 팁 시일 홈(14L, 15L 및 14M, 15M)의 홈 폭 치수를 직경으로 하는 반원형 단면의 팁 시일 홈으로 되어 있어, 치선면측의 팁 시일 홈(14L, 15L 및 14M, 15M)을 엔드밀에 의해 절삭 가공할 때, 그 엔드밀에 의해 동시에 절삭 가공할 수 있도록 구성되어 있다.

한편, 일체형 팁 시일(17, 18)의 연결부(17C, 18C)는, 단차부(14F, 15F)를 따르는 내면측이, 반원형 단면 형상으로 되어 있는 단차부 팁 시일 홈(14N, 15N)에 끼워 맞춤 설치되도록, 팁 시일(17A, 18A 및 17B, 18B)의 폭 치수를 직경으로 하는 반원형 단면의 끼워 맞춤부(30)로 되는 동시에, 외면측이, 소용돌이 형상 랩(14B, 15B)의 이두께 치수를 직경으로 하는 반원형 단면의 단차부 선단면(31)으로 되고, 그들이 일체 성형된 구성으로 되어 있다.

또한, 일체형 팁 시일(17, 18)의 고위의 치선면(14H, 15H)에 대응하는 팁 시일(17A, 18A)의 단차부(14F, 15F) 근방 위치에, 그 이면으로부터 연직 방향으로 연장되는 돌기(32)가 설치되어 있다. 또한, 이 일체형 팁 시일(17, 18)이 끼워 맞추어지는 고위의 치선면(14H, 15H)측의 팁 시일 홈(14L, 15L)의 단차부(14F, 15F) 근방 위치의 저면에, 돌기(32)가 끼워 맞춤, 걸림 고정되는 구멍부(33)가 천공되어 있다. 이 돌기(32)와 구멍부(33)의 끼워 맞춤, 걸림 고정에 의해, 팁 시일(17A, 18A)에 대해 인가되는 팁 시일 홈 방향으로의 힘을 받아내어, 팁 시일(17A, 18A)이 홈 방향으로 이동하는 것을 저지하고 있다.

상기 돌기(32) 및 구멍부(33)는, 상기한 제1 실시 형태의 돌기(29) 및 구멍부(28)와 마찬가지로, 팁 시일(17A, 18A)의 폭 치수 및 팁 시일 홈(14L, 15L)의 홈 폭 치수와 동일 직경의 원통 형상의 돌기(32) 및 구멍부(33)로 되어 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서, 저위의 치선면(14I, 15I)측에 설치되는 팁 시일(17B, 18B)의 외주측 단부의 이면 및 그 팁 시일(17B, 18B)이 끼워 맞추어지는 팁 시일 홈(14M, 15M)의 저면의 외주측 단부에, 제1 실시 형태와 마찬가지의 돌기(29) 및 구멍부(28)를 형성하는 것을 방해하는 것은 아니며, 그들을 병설해도 된다.

본 실시 형태에서는, 소용돌이 형상 랩(14B, 15B)의 고위 및 저위의 치선면(14H, 15H 및 14I, 15I)에 형성되는 팁 시일 홈(14L, 15L 및 14M, 15M)을, 단차부(14F, 15F)를 넘는 단차부 팁 시일 홈(14N, 15N)을 통해 연속된 팁 시일 홈으로 하고 있다. 또한, 그 연속된 팁 시일 홈에 단차부(14F, 15F)를 넘는 연결부(17C, 18C)를 통해 일체화한 크랭크 형상의 일체형 팁 시일(17, 18)을 끼워 맞춤 설치하고 있다. 또한, 그 일체형 팁 시일(17, 18)의 고위의 치선면(14H, 15H)에 대응하는 팁 시일(17A, 18A)의 단차부(14F, 15F) 근방 위치에, 그 이면으로부터 연직 방향으로 연장되는 돌기(32)를 설치하고, 상기 팁 시일(17A, 18A)이 끼워 맞추어지는 팁 시일 홈(14L, 15L)의 단차부(14L, 15L) 근방 위치의 저면에, 돌기(32)를 끼워 맞춤, 걸림 고정하는 구멍부(33)를 천공하고 있다.

이와 같이, 단차부(14F, 15F)를 넘는 연결부(17C, 18C)를 통해 일체화한 크랭크 형상의 일체형 팁 시일(17, 18)이, 단차부(14F, 15F)를 넘는 단차부 팁 시일 홈(14N, 15N)을 통해 연속된 팁 시일 홈(14L, 15L 및 14M, 15M)에 끼워 맞춤 설치되어 있다. 이에 의해, 소용돌이 형상 랩(14B, 15B)의 치선면(14H, 15H 및 14I, 15I)의 단차부(14F, 15F)를 끼우는 내주측 및 외주측의 전체 영역을 커버하도록 일체형 팁 시일(17, 18)을 설치할 수 있다.

또한, 저위의 치선면(14I, 15I)의 팁 시일 홈(14M, 15M)에 끼워 맞춤 설치되는 팁 시일(17B, 18B)의, 상대측 스크롤(14, 15)의 치저면(14K, 15K)과 접촉, 비접촉을 반복하는 외주측 단부 부분을, 단차부(14F, 15F)를 넘는 연결부(17C, 18C)로 지지함으로써, 팁 시일(17B, 18B)의 단부 부분의 휨에 의한 부상을 방지할 수 있다. 또한, 고위의 치선면(14H, 15H)의 팁 시일 홈(14L, 15L)에 끼워 맞춤 설치되는 팁 시일(17A, 18A)에 부가되는 팁 시일 홈 방향의 힘을, 그 단차부(14F, 15F) 근방 위치와 팁 시일 홈(14L, 15L)의 단차부(14L, 15L) 근방 위치의 저면에 설치되어 있는 돌기(32) 및 구멍부(33)의 끼워 맞춤, 걸림 고정에 의해 받아내어, 팁 시일(17A, 18A)의 이동을 저지할 수 있다.

이로 인해, 일체형 팁 시일(17, 18)을 소용돌이 형상 랩(14B, 15B)의 치선면(14H, 15H 및 14I, 15I)의 단차부(14F, 15F)를 사이에 두는 내주측 및 외주측의 전체 영역에 설치하여, 그 설치 영역을 확대함으로써, 소용돌이 형상 랩(14B, 15B)의 칩면으로부터의 가스 누설을 감소시켜, 이에 의해 이른바 단차식 스크롤 압축기(1)의 효율 향상, 고성능화를 도모할 수 있다. 특히, 저회전시에 흡입압이 높은 조건하에서의 성능 개선 효과를 크게 할 수 있어, 단차식 스크롤 압축기(1)의 가일층의 소형 콤팩트화를 실현할 수 있다.

또한, 일체형 팁 시일(17, 18)을 상기한 바와 같이 설치함으로써, 저위의 치선면(14I, 15I)의 팁 시일 홈(14M, 15M)에 설치되는 팁 시일(17B, 18B)의 외주측 단부 부분의 부상에 의한 물려 들어감 절손 사고 등을 방지할 수 있다. 또한, 고위의 치선면(14H, 15H)의 팁 시일 홈(14L, 15L)에 끼워 맞추어지는 팁 시일(17A, 18A)에 부가되는 홈 방향으로의 힘에 의한 일체형 팁 시일(17, 18)의 연결부(17C, 18C)의 절손 사고 등도 방지할 수 있다.

또한, 이 경우, 저위의 치선면(14I, 15I)측의 팁 시일(17B, 18B)의 부상을 일체형 팁 시일(17, 18)의 연결부(17C, 18C)로 지지할 수 있다. 이로 인해, 고위의 치선면(14H, 15H)측에 설치되는 팁 시일(17A, 18A) 및 팁 시일 홈(14L, 15L)에 설치되는 연직 방향의 돌기(32) 및 구멍부(33) 이외에 끼워 맞춤부를 설치할 필요는 없고, 그들에 대해서는 간이하게 가공할 수 있으므로, 양산성을 충분히 확보할 수 있다.

또한, 단차부(14F, 15F)를 넘는 단차부 팁 시일 홈(14N, 15N)은, 치선면측에 설치되는 팁 시일 홈(14L, 15L 및 14M, 15M)의 홈 폭 치수를 직경으로 하는 반원형 단면의 팁 시일 홈으로 되어 있다. 이로 인해, 단차부 팁 시일 홈(14N, 15N)을, 치선면측의 팁 시일 홈(14L, 15L 및 14M, 15M)을 절삭 가공하는 엔드밀을 사용하여, 치선면측의 팁 시일 홈(14L, 15L 및 14M, 15M)의 가공시에 동시에 절삭 가공할 수 있다. 따라서, 단차부(14F, 15F)를 넘도록 팁 시일 홈(14L, 15L 및 14M, 15M)과, 단차부 팁 시일 홈(14N, 15N)을 형성하였다고 해도, 고정 스크롤(14) 및 선회 스크롤(15)의 가공이 특별히 복잡화되는 일은 없어, 양 스크롤(14, 15)의 가공을 간이화할 수 있다.

또한, 일체형 팁 시일(17, 18)의 연결부(17C, 18C)에, 반원형 단면의 단차부 팁 시일 홈(14N, 15N)에 끼워 맞추어지는 일체형 팁 시일(17, 18)의 폭 치수를 직경으로 하는 반원형 단면의 끼워 맞춤부(30)가 설치되어 있다. 이로 인해, 끼워 맞춤부(30)를 반원형 단면의 단차부 팁 시일 홈(14N, 15N)에 끼워 맞춤으로써, 일체형 팁 시일(17, 18)을 고위 및 저위의 치선면(14H, 15H 및 14I, 15I)에 형성되어 있는 연속된 팁 시일 홈(14L, 15L 및 14M, 15M)에 대해 양호한 수납으로 안정적으로 끼워 맞춤 설치할 수 있다. 또한, 그 연결부(17C, 18C)를 지지점으로, 저위의 치선면(14I, 15I)에 끼워 맞추어져 있는 팁 시일(17B, 18B)의 휨에 의한 부상을 방지할 수 있다. 따라서, 양호한 수납으로 안정적으로 끼워 맞춤 설치되는 일체형 팁 시일(17, 18)에 의해, 단차부(14F, 15F) 부근에서의 가스 누설을 충분히 저감하여, 단차식 스크롤 압축기(1)의 성능을 한층 더 향상시킬 수 있다.

또한, 일체형 팁 시일(17, 18)의 연결부(17C, 18C)에, 소용돌이 형상 랩(14B, 15B)의 이두께 치수를 직경으로 하는 반원형 단면의 단차부 선단면(31)이 일체 성형되어 있다. 이로 인해, 이 반원형 단면의 단차부 선단면(31)에 의해, 상대측 스크롤(14, 15)의 소용돌이 형상 랩(14B, 15B)의 치저면(14E, 15E)에 설치되어 있는 단차부(14G, 15G)와의 사이의 메쉬면을 시일할 수 있다. 따라서, 이른바 단차식 스크롤 압축기(1)에 있어서, 가장 가스 누설이 발생하기 쉽다고 되어 있는 단차부 메쉬면으로부터의 가스 누설을 저감시켜, 단차식 스크롤 압축기(1)의 성능을 한층 더 향상시킬 수 있다.

또한, 단차부(14F, 15F)를 넘는 단차부 팁 시일 홈(14N, 15N)은, 소용돌이 형상 랩(14B, 15B)의 고위 및 저위의 치선면(14H, 15H 및 14I, 15I)에 형성되는 팁 시일 홈(14L, 15L 및 14M, 15M)을 엔드밀로 절삭 가공할 때에, 그 연장선상에서 동일한 엔드밀을 사용하여 동시에 절삭 가공할 수 있다. 이에 의해, 일체형 팁 시일(17, 18)을 설치하는 경우에 있어서도, 고정 및 선회 스크롤(14, 15)의 단차부(14F, 15F)에 반원형 단면의 단차부 팁 시일 홈(14N, 15N)을 효율적으로 가공할 수 있다. 따라서, 단차부(14F, 15F)에 팁 시일 홈(14N, 15N)을 형성하는 것에 의한 생산성의 저하를 최소한으로 억제할 수 있다.

[제3 실시 형태]

다음에, 본 발명의 제3 실시 형태에 대해, 도 5의 (a), (b)를 사용하여 설명한다.

본 실시 형태는, 상기한 제1 및 제2 실시 형태에 대해, 고위의 치선면(14H, 15H)에 설치되는 팁 시일(17A, 18A) 및 팁 시일 홈(14L, 15L)의 외주측 단부에 돌기(34) 및 구멍부(35)를 형성하고 있는 점이 다르다. 그 밖의 점에 대해서는, 제1 및 제2 실시 형태와 마찬가지이므로 설명은 생략한다.

본 실시 형태에서는, 도 5의 (a), (b)에 도시되는 바와 같이, 소용돌이 형상 랩(14B, 15B)의 고위의 치선면(14H, 15H)에 형성되는 팁 시일 홈(14L, 15L)의 저면의 외주측 단부에, 연직 방향으로 팁 시일 홈(14L, 15L)의 홈 폭 치수를 직경으로 하는 원통 형상의 구멍부(35)를 천공한다. 한편, 이 팁 시일 홈(14L, 15L)에 끼워 맞춤 설치되는 팁 시일(17A, 18A)[일체형 팁 시일(17, 18)의 팁 시일(17A, 18A)을 포함함]의 외주측 단부의 이면에, 연직 방향으로 돌출되는 팁 시일(17A, 18A)의 폭 치수를 직경으로 하는 원통 형상의 돌기(34)를 돌출 설치하고, 상기 돌기(34)와 구멍부(35)를 끼워 맞춤, 걸림 고정한 구성으로 하고 있다.

소용돌이 형상 랩(14B, 15B)의 고위의 치선면(14H, 15H)에 설치되는 팁 시일(17A, 18A)은, 고정 스크롤(14) 및 선회 스크롤(15)의 단부판(14A, 15A)의 외경이, 소형화로 인해 작게 되어 있으므로, 선회 스크롤(15)의 공전 선회 구동에 의해, 그 외주측 단부가 단부판(14A, 15A) 외주의 저위의 치저면(14J, 15J)에 대해 접촉, 이탈을 반복하게 된다. 이로 인해, 팁 시일(17A, 18A)을 고위의 치선면(14H, 15H)의 외주측 단부에 근접하여 설치하면, 팁 시일(17A, 18A)의 외주측 단부가 상기한 접촉, 이탈에 의해 외팔보 상태로 되지만, 돌기(34)와 구멍부(35)의 끼워 맞춤, 걸림 고정에 의해, 도 5의 (b)에 도시되는 바와 같이, 팁 시일(17A, 18A)의 외주측 단부의 휨에 의한 부상을 방지할 수 있다.

따라서, 팁 시일(17A, 18A)을 고정 스크롤(14) 및/또는 선회 스크롤(15)의 소용돌이 형상 랩(14B, 15B)의 고위의 치선면(14H, 15H)의 외주측 단부에 근접하여 설치하여, 그 설치 영역을 확대함으로써, 당해 단부 칩면으로부터의 가스 누설을 더욱 감소시켜, 단차식 스크롤 압축기(1)의 효율 향상, 고성능화를 도모할 수 있다. 또한, 소용돌이 형상 랩(14B, 15B)의 고위의 치선면(14H, 15H)에 설치되는 팁 시일(17A, 18A)을 상기한 바와 같이 연장하여 설치하였다고 해도, 그 단부의 부상에 의한 물려 들어감 절손 사고 등을 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 본 실시 형태는, 제1 및 제2 실시 형태와의 병용에 의해, 그 효과를 보다 향상시킬 수 있는 것은 물론이다.

[제4 실시 형태]

다음에, 본 발명의 제4 실시 형태에 대해, 도 6의 (a), (b)를 사용하여 설명한다.

본 실시 형태는, 상기한 제1 내지 제3 실시 형태에 대해, 선회 스크롤(15)의 소용돌이 형상 랩(15B)의 저위의 치선면(151)에 설치되는 팁 시일(18B) 및 팁 시일 홈(15M)의 내주측 단부에 돌기(36) 및 구멍부(37)를 형성하고 있는 점이 다르다. 그 밖의 점에 대해서는, 제1 내지 제3 실시 형태와 마찬가지이므로 설명은 생략한다.

본 실시 형태에서는, 도 6의 (a), (b)에 도시되는 바와 같이, 선회 스크롤(15)의 소용돌이 형상 랩(15B)의 저위의 치선면(15I)에 설치되는 팁 시일 홈(15M)의 저면의 내주측 단부에, 연직 방향으로 팁 시일 홈(15M)의 홈 폭 치수를 직경으로 하는 원통 형상의 구멍부(37)를 천공하고 있다. 또한, 상기 팁 시일 홈(15M)에 끼워 맞춤 설치되는 팁 시일(18B)[일체형 팁 시일(18)의 팁 시일(18B)을 포함함]의 내주측 단부의 이면에, 연직 방향으로 돌출되는 팁 시일(18B)의 폭 치수를 직경으로 하는 원통 형상의 돌기(36)를 돌출 설치하고, 상기 돌기(36)와 구멍부(37)를 끼워 맞춤, 걸림 고정하고 있다.

선회 스크롤(15)의 소용돌이 형상 랩(15B)의 저위의 치선면(151)에 설치되는 팁 시일(18B)은, 고정 스크롤(14)의 중심 부위에 토출 포트(14C)가 설치되어 있으므로, 치선면(151)이 토출 포트(14C)를 가로지를 때에, 그 내주측 단부가 고정 스크롤(14)의 고위의 치저면(14K)에 대해 접촉, 비접촉을 반복하게 된다. 이로 인해, 팁 시일(18B)을 저위의 치선면(15I)의 내주측 단부에 접근하여 설치하면, 팁 시일(18B)의 내주측 단부가 상기한 접촉, 비접촉에 의해 외팔보 상태로 되지만, 돌기(36)와 구멍부(37)의 끼워 맞춤, 걸림 고정에 의해, 도 6의 (b)에 도시되는 바와 같이, 팁 시일(18B)의 내주측 단부의 휨에 의한 부상을 방지할 수 있다.

따라서, 팁 시일(18B)을 선회 스크롤(15)의 소용돌이 형상 랩(15B)의 저위의 치선면(15I)의 최대한 내주측 단부까지 설치하여, 그 설치 영역을 확대함으로써, 당해 단부 칩면으로부터의 가스 누설을 감소시켜, 단차식 스크롤 압축기(1)의 효율 향상, 고성능화를 도모할 수 있다. 또한, 선회 스크롤(15)의 소용돌이 형상 랩(15B)의 저위의 치선면(15I)에 설치되는 팁 시일(18B)을 상기한 바와 같이 연장하여 설치하였다고 해도, 그 단부의 부상에 의한 물려 들어감 절손 사고 등을 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은, 상기 실시 형태에 관한 발명에 한정되는 것은 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 적절하게 변형이 가능하다. 예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 외부 동력에 의해 구동되는 개방형 스크롤 압축기(1)에 적용한 예에 대해 설명하였지만, 모터를 내장한 밀폐형 스크롤 압축기에도 적용할 수 있는 것은 물론이다.

또한, 자전 저지 기구(19)로서 핀 링식 자전 저지 기구에 대해 설명하였지만, 올덤링식 등, 다른 자전 저지 기구로 해도 되고, 또한 종동 크랭크 기구도, 요동 방식으로 한 상기 실시 형태의 것에 한정되는 것은 아니며, 다른 방식의 종동 크랭크 기구를 사용해도 된다.

1 : 스크롤 압축기
14 : 고정 스크롤
14B : 고정 소용돌이 형상 랩
14D : 치선면
14E : 치저면
14F, 14G : 단차부
14H : 고위의 치선면
14I : 저위의 치선면
14J : 저위의 치저면
14K : 고위의 치저면
14L, 14M : 팁 시일 홈
14N : 단차부 팁 시일 홈
15 : 선회 스크롤
15B : 선회 소용돌이 형상 랩
15D : 치선면
15E : 치저면
15F, 15G : 단차부
15H : 고위의 치선면
15I : 저위의 치선면
15J : 저위의 치저면
15K : 고위의 치저면
15L, 15M : 팁 시일 홈
15N : 단차부 팁 시일 홈
17, 18 : 일체형 팁 시일(팁 시일)
17A, 17B, 18A, 18B : 팁 시일
17C, 18C : 연결부
28, 33, 35, 37 : 구멍부(원통 형상 구멍부)
29, 32, 34, 36 : 돌기(원통 형상 돌기)
30 : 끼워 맞춤부
31 : 단차부 선단면

Claims

소용돌이 형상 랩의 치선면 및 치저면의 소용돌이 방향을 따르는 위치에 각각 단차부가 형성되고, 상기 단차부를 경계로 상기 소용돌이 형상 랩의 외주측의 랩 높이가 내주측의 랩 높이보다도 높게 되어 있는 고정 스크롤 및 선회 스크롤과, 상기 고정 스크롤 및 상기 선회 스크롤 각각의 상기 소용돌이 형상 랩의 고위 및 저위의 치선면에 형성되어 있는 팁 시일 홈과, 상기 고정 스크롤 및 상기 선회 스크롤의 상기 팁 시일 홈에 각각 끼워 맞추어져 있는 팁 시일을 갖는 스크롤 압축기에 있어서,
일단부가 상기 선회 스크롤의 공전 선회 구동에 의해 상대측 스크롤의 치저면과 접촉, 비접촉을 반복하고, 외팔보 상태로 되는 상기 팁 시일의 일단부에, 그 이면으로부터 연직 방향으로 연장되는 돌기가 설치되고,
상기 팁 시일이 끼워 맞추어지는 상기 팁 시일 홈의 일단부 저면에, 상기 돌기가 끼워 맞춤, 걸림 고정되는 구멍부가 천공되어 있고,
상기 팁 시일 중의, 상기 소용돌이 형상 랩의 저위의 치선면에 설치되는 상기 팁 시일의 외주측 단부에 상기 돌기가 설치되고, 대응하는 상기 팁 시일 홈의 외주측 단부의 저면에 상기 구멍부가 형성되어 있는, 스크롤 압축기.
소용돌이 형상 랩의 치선면 및 치저면의 소용돌이 방향을 따르는 위치에 각각 단차부가 형성되고, 상기 단차부를 경계로 상기 소용돌이 형상 랩의 외주측의 랩 높이가 내주측의 랩 높이보다도 높게 되어 있는 고정 스크롤 및 선회 스크롤과, 상기 고정 스크롤 및 상기 선회 스크롤 각각의 상기 소용돌이 형상 랩의 고위 및 저위의 치선면에 형성되어 있는 팁 시일 홈과, 상기 고정 스크롤 및 상기 선회 스크롤의 상기 팁 시일 홈에 각각 끼워 맞추어져 있는 팁 시일을 갖는 스크롤 압축기에 있어서,
일단부가 상기 선회 스크롤의 공전 선회 구동에 의해 상대측 스크롤의 치저면과 접촉, 비접촉을 반복하고, 외팔보 상태로 되는 상기 팁 시일의 일단부에, 그 이면으로부터 연직 방향으로 연장되는 돌기가 설치되고,
상기 팁 시일이 끼워 맞추어지는 상기 팁 시일 홈의 일단부 저면에, 상기 돌기가 끼워 맞춤, 걸림 고정되는 구멍부가 천공되어 있고,
상기 팁 시일 중의, 적어도 상기 고정 스크롤과 상기 선회 스크롤 중 하나 이상의 소용돌이 형상 랩의 고위의 치선면에 설치되는 상기 팁 시일의 외주측 단부 부근에 상기 돌기가 설치되고, 대응하는 상기 팁 시일 홈의 외주측 단부 부근의 저면에 상기 구멍부가 형성되어 있는, 스크롤 압축기.
소용돌이 형상 랩의 치선면 및 치저면의 소용돌이 방향을 따르는 위치에 각각 단차부가 형성되고, 상기 단차부를 경계로 상기 소용돌이 형상 랩의 외주측의 랩 높이가 내주측의 랩 높이보다도 높게 되어 있는 고정 스크롤 및 선회 스크롤과, 상기 고정 스크롤 및 상기 선회 스크롤 각각의 상기 소용돌이 형상 랩의 고위 및 저위의 치선면에 형성되어 있는 팁 시일 홈과, 상기 고정 스크롤 및 상기 선회 스크롤의 상기 팁 시일 홈에 각각 끼워 맞추어져 있는 팁 시일을 갖는 스크롤 압축기에 있어서,
일단부가 상기 선회 스크롤의 공전 선회 구동에 의해 상대측 스크롤의 치저면과 접촉, 비접촉을 반복하고, 외팔보 상태로 되는 상기 팁 시일의 일단부에, 그 이면으로부터 연직 방향으로 연장되는 돌기가 설치되고,
상기 팁 시일이 끼워 맞추어지는 상기 팁 시일 홈의 일단부 저면에, 상기 돌기가 끼워 맞춤, 걸림 고정되는 구멍부가 천공되어 있고,
상기 팁 시일 중의, 상기 선회 스크롤의 소용돌이 형상 랩의 저위의 치선면에 설치되는 상기 팁 시일의 내주측 단부에 상기 돌기가 설치되고, 대응하는 상기 팁 시일 홈의 내주측 단부의 저면에 상기 구멍부가 형성되어 있는, 스크롤 압축기.
소용돌이 형상 랩의 치선면 및 치저면의 소용돌이 방향을 따르는 위치에 각각 단차부가 형성되고, 상기 단차부를 경계로 상기 소용돌이 형상 랩의 외주측의 랩 높이가 내주측의 랩 높이보다도 높게 되어 있는 고정 스크롤 및 선회 스크롤과, 상기 고정 스크롤 및 상기 선회 스크롤 각각의 상기 소용돌이 형상 랩의 고위 및 저위의 치선면에 형성되어 있는 팁 시일 홈과, 상기 고정 스크롤 및 상기 선회 스크롤의 상기 팁 시일 홈에 각각 끼워 맞추어져 있는 팁 시일을 갖는 스크롤 압축기에 있어서,
상기 소용돌이 형상 랩의 고위 및 저위의 치선면에 형성되는 상기 팁 시일 홈은, 상기 단차부를 넘는 연속된 팁 시일 홈이고, 그 팁 시일 홈에 상기 단차부를 넘는 연결부를 통해 일체화된 크랭크 형상의 일체형 팁 시일이 끼워 맞추어져 있고,
상기 일체형 팁 시일의 고위의 치선면에 대응하는 부분의 상기 단차부 근방 위치에, 그 이면으로부터 연직 방향으로 연장되는 돌기가 설치되고, 상기 일체형 팁 시일이 끼워 맞추어지는 고위의 치선면의 상기 팁 시일 홈의 상기 단차부 근방 위치의 저면에, 상기 돌기가 끼워 맞춤, 걸림 고정되는 구멍부가 천공되어 있고,
상기 팁 시일 중의, 상기 소용돌이 형상 랩의 저위의 치선면에 설치되는 상기 팁 시일의 외주측 단부에 상기 돌기가 설치되고, 대응하는 상기 팁 시일 홈의 외주측 단부의 저면에 상기 구멍부가 형성되어 있는, 스크롤 압축기.
소용돌이 형상 랩의 치선면 및 치저면의 소용돌이 방향을 따르는 위치에 각각 단차부가 형성되고, 상기 단차부를 경계로 상기 소용돌이 형상 랩의 외주측의 랩 높이가 내주측의 랩 높이보다도 높게 되어 있는 고정 스크롤 및 선회 스크롤과, 상기 고정 스크롤 및 상기 선회 스크롤 각각의 상기 소용돌이 형상 랩의 고위 및 저위의 치선면에 형성되어 있는 팁 시일 홈과, 상기 고정 스크롤 및 상기 선회 스크롤의 상기 팁 시일 홈에 각각 끼워 맞추어져 있는 팁 시일을 갖는 스크롤 압축기에 있어서,
상기 소용돌이 형상 랩의 고위 및 저위의 치선면에 형성되는 상기 팁 시일 홈은, 상기 단차부를 넘는 연속된 팁 시일 홈이고, 그 팁 시일 홈에 상기 단차부를 넘는 연결부를 통해 일체화된 크랭크 형상의 일체형 팁 시일이 끼워 맞추어져 있고,
상기 일체형 팁 시일의 고위의 치선면에 대응하는 부분의 상기 단차부 근방 위치에, 그 이면으로부터 연직 방향으로 연장되는 돌기가 설치되고, 상기 일체형 팁 시일이 끼워 맞추어지는 고위의 치선면의 상기 팁 시일 홈의 상기 단차부 근방 위치의 저면에, 상기 돌기가 끼워 맞춤, 걸림 고정되는 구멍부가 천공되어 있고,
상기 팁 시일 중의, 적어도 상기 고정 스크롤과 상기 선회 스크롤 중 하나 이상의 소용돌이 형상 랩의 고위의 치선면에 설치되는 상기 팁 시일의 외주측 단부 부근에 상기 돌기가 설치되고, 대응하는 상기 팁 시일 홈의 외주측 단부 부근의 저면에 상기 구멍부가 형성되어 있는, 스크롤 압축기.
소용돌이 형상 랩의 치선면 및 치저면의 소용돌이 방향을 따르는 위치에 각각 단차부가 형성되고, 상기 단차부를 경계로 상기 소용돌이 형상 랩의 외주측의 랩 높이가 내주측의 랩 높이보다도 높게 되어 있는 고정 스크롤 및 선회 스크롤과, 상기 고정 스크롤 및 상기 선회 스크롤 각각의 상기 소용돌이 형상 랩의 고위 및 저위의 치선면에 형성되어 있는 팁 시일 홈과, 상기 고정 스크롤 및 상기 선회 스크롤의 상기 팁 시일 홈에 각각 끼워 맞추어져 있는 팁 시일을 갖는 스크롤 압축기에 있어서,
상기 소용돌이 형상 랩의 고위 및 저위의 치선면에 형성되는 상기 팁 시일 홈은, 상기 단차부를 넘는 연속된 팁 시일 홈이고, 그 팁 시일 홈에 상기 단차부를 넘는 연결부를 통해 일체화된 크랭크 형상의 일체형 팁 시일이 끼워 맞추어져 있고,
상기 일체형 팁 시일의 고위의 치선면에 대응하는 부분의 상기 단차부 근방 위치에, 그 이면으로부터 연직 방향으로 연장되는 돌기가 설치되고, 상기 일체형 팁 시일이 끼워 맞추어지는 고위의 치선면의 상기 팁 시일 홈의 상기 단차부 근방 위치의 저면에, 상기 돌기가 끼워 맞춤, 걸림 고정되는 구멍부가 천공되어 있고,
상기 팁 시일 중의, 상기 선회 스크롤의 소용돌이 형상 랩의 저위의 치선면에 설치되는 상기 팁 시일의 내주측 단부에 상기 돌기가 설치되고, 대응하는 상기 팁 시일 홈의 내주측 단부의 저면에 상기 구멍부가 형성되어 있는, 스크롤 압축기.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단차부를 넘는 상기 팁 시일 홈은, 치선면측에 형성되는 상기 팁 시일 홈의 홈 폭 치수를 직경으로 하는 반원형 단면의 단차부 팁 시일 홈으로 되어 있는, 스크롤 압축기.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 일체형 팁 시일의 상기 연결부에는, 상기 단차부 팁 시일 홈에 끼워 맞추어지는 상기 일체형 팁 시일의 폭 치수를 직경으로 하는 반원형 단면의 끼워 맞춤부가 설치되어 있는, 스크롤 압축기.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 일체형 팁 시일의 상기 연결부에는, 상기 소용돌이 형상 랩의 이두께 치수를 직경으로 하는 반원형 단면의 단차부 선단면이 일체 성형되어 있는, 스크롤 압축기.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 팁 시일측의 상기 돌기는, 원통 형상의 돌기로 되고, 상기 돌기가 끼워 맞춤, 걸림 고정되는 상기 팁 시일 홈측의 상기 구멍부가, 원통 형상의 구멍부로 되어 있는, 스크롤 압축기.
제10항에 있어서, 상기 원통 형상 돌기 및 상기 원통 형상 구멍부는, 각각 상기 팁 시일의 폭 치수 및 상기 팁 시일 홈의 홈 폭 치수와 동일 직경의 돌기 및 구멍부로 되어 있는, 스크롤 압축기.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 스크롤 압축기의 상기 고정 스크롤 및 상기 선회 스크롤에 있어서의 상기 소용돌이 형상 랩의 상기 팁 시일 홈을 가공하는 스크롤의 가공 방법에 있어서,
상기 팁 시일 홈을 엔드밀에 의해 절삭 가공할 때, 상기 홈 저면에 천공되는 상기 구멍부의 위치에서, 상기 엔드밀을 상기 구멍부의 깊이 방향으로 이동시킴으로써, 상기 팁 시일 홈과 상기 구멍부를 동일한 엔드밀에 의해 동시에 가공하는, 스크롤의 가공 방법.
제12항에 있어서, 상기 엔드밀을 사용하여, 상기 치선면의 상기 팁 시일 홈의 절삭 가공에 이어서, 상기 단차부에 형성되는 반원형 단면의 상기 단차부 팁 시일 홈을 동시에 절삭 가공하는, 스크롤의 가공 방법.