JPS5836194B2 - ベ−ン式圧縮機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車両空調用のベーン式圧縮機に関するものであ
る。

従来のベーン式圧縮機にあっては、機体の底部｛こ設け
た油溜室の油を駆動軸を介して駆動されるオイルポンプ
によって汲み上げるとともに駆動軸やロータ（こ設けた
給油孔を通してロータとベーンとの摺動面あるいは軸受
等へ強制的（こ送給することによってそれらの潤滑を行
なっているのが一般的である。

通常知られているように、車両のエンジンルームはその
スペースに自づと制約があり、そのためエンジンルーム
Ｏこ搭載される圧縮機に関してもその外形寸法を可及的
に小さくすることが要求ざれている。

ところが従来の圧縮機では機体の底部ｆこ油を貯溜する
ための油溜室を設けたり機体内に機械的なオイルポンプ
を組込んだりしているために機体の外形寸法が大きくな
って前述の要望に充分に応えることができず、またオイ
ルポンプによって油溜室の油を汲み上げ駆動軸やロータ
に設けた給油孔を通して給油する形式ではその構造が複
雑（こなる等の問題があった， 本発明は、ロータの中央部に油溜室を設けることにより
、オイルポンプを使用することなくブローバイガスを利
用して可動部材の摺動面を良好に潤滑できるようにした
べ一ン式圧縮機を提供し、もって機体のコンパクト化な
らびに構造の簡素化を図ることを目的としたものである
。

以下、本発明のベーン式圧縮機を具体化した図示の実施
例について詳述する。

圧縮機の外殻は筒状のセンタハウジング１と、このセン
タハウジング１の前後両端に接合されたフロントハウジ
ング２およびリアハウジング３とから構成されており、
センタハウジング１の筒孔はフロントハウジング２およ
びリアハウジング３の円形空間中心Ｃこ対じ偏心し、か
つその内周面には鉄製のスリーブ４が嵌着されている。

なお、このスリーブ４はセンタハウジング１自体で一体
形成としてもよい。

前記ハウジング１ ，２．３内（こは円盤状に形成され
たフロント側とリア側のエンドプレート５，６が前記ス
リーブ４の端面に密接された状態でそれぞれフロントハ
ウジング３の円形空間中心と同心的に収容されており、
フロント側のエンドプレート５はフロントハウジング２
に軸受７を介して回転可能に支持された駆動軸８の一端
に嵌着されかつピン９（ごて止められており、リア側の
エンドプレート６はリアハウジング３ｌこ軸受１０を介
して回転可能ｌこ支持されている。

しかして、上記ハウジングｌ，２．３内はフロントハウ
ジング２とフロント側のエンドプレート５と｛こよって
囲まれた低圧室１１と、リアハウジング３とリア側のエ
ンドプレート６とによって囲まれた低圧室１２と、両エ
ンドプレート５，６と前記センタハウジング１のスリー
ブ４とによって囲まれた空間とに分離されており、この
空間内には円筒形のロータ１３がその外周面の一部をス
リーブ４の内周面下部と接するように偏心して収容され
ている。

ロータ１３は本実施例では第１図に示すよう（こ４個σ
こ等分されたロータ素子１３ａからなり、各ロータ素子
１３ａはその端面を前記両エンドプレート５，６に対し
て密接した状態でたとえば通しボルト３３等ｌこより固
着されている。

しかして、ロータ１３の外周面とスリーブ４の内周面と
両エンドプレート５，６とによって囲まれた空間が冷媒
ガスの圧縮室１４とされ、一方ロータ１３の内周面と両
エンドプレート５，６と｛こよって囲まれた空間が油溜
室１５とされている。

前記ロータ１３を構成する各ロータ素子１３ａの分割面
間には所定幅のガイド溝１６が設けられ、各ガイド溝１
６にはこの溝の長さ（半径方向の）よりも長いベーン１
７が摺動可能ｌこ嵌入されており、対向するベーン１７
はその内側基端部がそれぞれ２本のロンド１８（こより
互に結合され一体化されている。

各ベーン１７は外側先端部に摺動溝１９を有し、この摺
動溝１９に嵌入された副べ一ン２０がその先端をスリー
ブ４の内周面（こ適度の接圧力をもって接するようにば
ね２１によって付勢されている。

そして各ベーン１７はロータ１３の回転に伴いガイド溝
１６内を摺動し、その基端部側が前記油溜室１５に対し
出入するようになっている。

前記圧縮室１４は、センタハウジング１に設けられかつ
帰還冷媒の吸入孔２２を有する吸入室２３に対してスリ
ーブ４に設けた多数の吸入口２４を介して連通されると
ともＣこ、センタハウジング１ｌこ設けた高圧冷媒の吐
出孔２５に対してスリーブ４ｌこ設けた吐出口２６を介
して連通されている。

なお、２７は吐出口２６に設けた吐出バルブである。

２８は駆動軸８に貫設されたガス抜き用の導孔であり、
フロント側のエンドプレート５｛こ設けた通孔２９を介
して前記油溜室１５のほぼ中央部とフロント側の低圧室
１１とを連通している。

３０はリア側のエンドプレート６（こ貫設された導孔で
あり、油溜室１５のほぼ中央部とリア側の低圧室１２と
を連通している。

３１は両低圧室１１．１２をそれぞれ吸入室２３に連通
させるためにセンタハウジング１に貫設された連通孔で
ある。

３２はシャフトシールである。本実施例のベーン式圧縮
機は上述のように構成したものであり、駆動軸８と共に
エンドプレート５，６およびロータ１３が回転（第１図
において時計回り）されると、ベーン１７がその副ベー
ン２０先端を常にスリーブ４の内周面ｌこ接するようｌ
こガイド溝１６ｌこ沿って摺動しながら圧縮室１４内を
回転するため、ベーン１７の回転（こ伴ない外部回路よ
り吸入孔２２へ流入した帰還冷媒は吸入室２３から吸入
口２４を経て圧縮室１４内に流入し、その後該圧縮室１
４の容積が次第（こ縮少されるに伴って圧縮され、そし
て高圧冷媒となって吐出口２６から吐出孔２５を経て外
部回路へと送り出される。

しかして、油溜室１５内においてはロータ１３の回転に
よって生ずる遠心力（こより油を多く含む油密度の高い
冷媒ガスあるいは冷媒ガスから分離された油が外周面の
壁付近ｌこ集まり、また油密度の低い冷媒ガスが中央部
Ｉｔ！Ｉに集まった状態となる。

従って、ロータ１３の回転に伴いガイド溝１６を摺動ず
るベーン１７がその基端部を油溜室１５内に突入したと
き、ロータ１３との摺動面であるベーン１７の両側面が
油溜室１５に露出するため、該両側面には前述した油密
度の高い冷媒ガス中の多くの油が付着する。

またベーン１７が圧縮室１４側へ摺動変位したときには
両エンドプレート５，６のベーン１７端面との摺動面が
油溜室１５｛こ一部露出するため，該摺動面にも油が付
着することになる。

従って、ロータ１３とベーン１７との摺動而およびエン
ドプレート５，６とベーン１１との摺動面ｔこは該ベー
ン１７の摺動変位に伴って給油がなされ良好な潤滑が行
なわれる。

一方、油溜室１５の中央部付近に存在する油密度の低い
冷媒ガスは油溜室１５内よりも圧力の低い低圧室１１．
１２へそれぞれ導孔２８，３０および通孔２９を経て流
入し、軸受７，１０やシャフトシール３２の潤滑に供さ
れるとともに、連通孔３１を経て吸入室２３内へ戻る。

また、圧縮機の運転中にあっては圧縮行程側（第１図に
おいて右側）の圧縮室１４内の圧力が油溜室１５内の圧
力よりも相当｛こ高いため、該圧縮室１４内の冷媒ガス
の一部がブローバイガスとしてロータ１３とベーン１７
との摺動面を通って油溜室１５内に流入し、そのブロー
バイガスはロータ１３の回転による遠心力の作用で油分
離される。

また吸入行程側（第１図において左側）にあっては油溜
室１５内の圧力が圧縮室１４内の圧力よりやや高いため
、油溜室１５内の冷媒ガスが口−タ１３とベーン１７と
の摺動面から圧縮室１４へと流入するため、このような
圧力差による冷媒ガスの流れによってもロータ１３とベ
ーン１７との摺動面は潤滑される。

一方油溜室１５内の圧力は遠心力によって相当に高めら
れることから、この圧力上昇によって前述した圧縮行程
側の圧縮室１４内から油溜室１５へ流出するブローバイ
ガスの流量が減少される結果、体積効率の低下が抑えら
れ、しかも油溜室１５内の油量が減少した場合でも油の
大部分が遠心力によって壁側へ集められる結果、油量が
少ないにも拘らず前述したベーン１７ｆこ関する摺動面
の潤滑が効果的になされる。

また、圧縮機の急激な起動時には油溜室１５内に沸騰現
象（油溜室の底部に溜まっている液状の油が泡立つ現象
）が発生することがあり、このような現象の発生時ｆこ
は油溜室１５内の油が低圧室１１．１２側へ多量に流出
して油溜室１５内の油量が著減し、ベーン１７に関する
摺動面の潤滑不足を引き起こすおそれがあるが、しかる
に本実施例においては油溜室１５内にロータ１３の回転
（こ伴い遠心力が発生し、この遠心力が前記沸騰現象を
抑えるように作用してガス中の油を油溜室１５の壁側へ
集めるため、油が導孔２８ ，３０を通つて低圧室１１
．１２側へ流出することが抑えられ、上述した如き潤滑
不足の発生が未然に防止される。

以上詳述したように、本発明はベーン式圧縮機Ｃこおい
て、ロータの中央部に油溜室を設けるとともに、該ロー
タのガイド溝に摺動可能に取付けたベーンをロータの回
転に伴い前記油溜室内（こ出入するように構成したこと
により、機械的なオイルポンプを使用することなく、ロ
ータとベーンとの摺動面およびベーンとエンドプレート
との摺動面をブローバイガスを利用して良好に潤滑して
その焼付きを防止できるとともに、とくに従来のような
機体の底部に設けた油溜室の油をオイルポンプによって
汲み上げて潤滑すべき摺動面へ給油しているものに比べ
て、機体の外形寸法を小さくして小型化できるため、狭
いスペースの車両のエンジンルームに塔載するに際し好
都合であり、しかも構造が簡単になるため，製作上至極
有利となる。

また本発明（こよれば油溜室をロータ｛こ設けたので、
ロータの回転（こよって油溜室内に生ずる遠心力によっ
て、圧縮室からのブローバイガスの流出を可及的に抑え
て体積効率の低下を減少し得るとともに、起動時におけ
る油溜室内の沸騰現象を抑えることができ、しかも油溜
室内の油量の減少（こ拘らずベーンに関する摺動面の潤
滑を効果的になし得る等の効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図はベーン式圧縮機
を示す正断面図、第２図は第１図における■−■線断面
図、第３図は第１図｛こおける■−■線断面図である。 １：センタハウジング、５，６：エンドプレート、１３
：ロータ、１４：圧縮室、１５：油溜室、１６：ガイド
溝、１７：ベーン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 円筒状のハウジングと，このハウジングの端面に密
   接されかつ回転可能に支持されたフロント側およびリア
   側のエンドプレートと、これらハウジングおよびエンド
   プレートｆこて囲まれた空間内に偏心した状態で回転可
   能に収容されかつ両端部が前記エンドプレートに固着さ
   れたロータと、このロータの円周方向に所定の間隔を置
   いて同ロータの径方向に貫設された複数個のガイド溝と
   、先端が前記ハウジングの内面に接するようにガイド溝
   内に摺動可能に嵌入されかつ対向するもの同志が相互に
   連結された複数個のベーンとを備え、前記ロータの中央
   部には、前記エンドプレートのほぼ軸心部に貫設した導
   孔を介して吸入室と連通ずる円形空洞状の油溜室を設け
   てこの油溜室（こ対し前記ベーンがロータの回転に伴う
   摺動によって出入するように構成したことを特徴とする
   ベーン式圧縮機。