JP2014098394A - Process of manufacturing vane type compressor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、この発明は、例えば車両用空調装置の冷凍サイクル等で用いられるベーン型圧縮機の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a vane compressor used in a refrigeration cycle of a vehicle air conditioner, for example.
車両用空調装置の冷凍サイクルで用いられるベーン型圧縮機の製造にあっては、その性能と信頼性との両立を図るため、シリンダの内周面とロータの外周面との間のクリアランスが適切な状態になるように管理すべく、従来から様々な工夫が行われていた。 In the manufacture of vane type compressors used in the refrigeration cycle of a vehicle air conditioner, the clearance between the inner peripheral surface of the cylinder and the outer peripheral surface of the rotor is appropriate in order to achieve both performance and reliability. Conventionally, various devices have been devised in order to manage such a state.
例えば、特許文献1の図1に示されるような楕円型シリンダに奇数枚のベーンが配されたロータを組み合わせてなるベーン型圧縮機の場合には、シャフトを中心としてその径方向の両側に位置する圧縮部にて交互に圧縮作用が行われるので、シャフトとこのシャフトを支承する軸受とのクリアランスをできるだけ小さくしても、このクリアランスの範囲内でロータアセンブリが楕円型シリンダの楕円短径方向に沿って交互に振動することとなる。具体的には、上死点側のロータ外周面とシリンダ内周面との間が離れてクリアランスが大きくなり、上死点とは反対側のロータ外周面とシリンダ内周面との間が接近してクリアランスが小さくなるように、ロータアセンブリが振動する。 For example, in the case of a vane type compressor in which an odd-numbered vane rotor is combined with an elliptic cylinder as shown in FIG. 1 of Patent Document 1, it is positioned on both sides in the radial direction with the shaft as the center. Since the compression action is performed alternately in the compression section, even if the clearance between the shaft and the bearing that supports this shaft is made as small as possible, the rotor assembly can move in the elliptical minor axis direction of the elliptic cylinder within this clearance. It will vibrate alternately along. Specifically, the clearance between the rotor outer peripheral surface on the top dead center side and the cylinder inner peripheral surface is increased, and the clearance increases, and the rotor outer surface on the side opposite to the top dead center and the cylinder inner peripheral surface approach each other. Thus, the rotor assembly vibrates so that the clearance is reduced.
従って、ロータ外周面とシリンダ内周面との間からの作動流体(冷媒ガス)の漏れを減らすためにはロータ外周面とシリンダ内周面とのクリアランスはできる限り小さくすることが好ましいが、上記のようにロータアセンブリの振動があるので、楕円型シリンダの楕円短径方向でのロータ外周面とシリンダ内周面とのクリアランスを小さくしすぎると、かかる楕円型シリンダの楕円短径方向では、ロータ外周面とシリンダ内周面とが接触するおそれがある。 Therefore, in order to reduce the leakage of working fluid (refrigerant gas) from between the rotor outer peripheral surface and the cylinder inner peripheral surface, it is preferable to make the clearance between the rotor outer peripheral surface and the cylinder inner peripheral surface as small as possible. Thus, if the clearance between the rotor outer circumferential surface and the cylinder inner circumferential surface in the elliptical minor axis direction of the elliptical cylinder is too small, the rotor in the elliptical minor axis direction of the elliptical cylinder There is a risk of contact between the outer peripheral surface and the cylinder inner peripheral surface.
このような、ロータ外周面とシリンダ内周面との接触を許容しつつベーン型圧縮機に対する信頼性を確保するために、楕円型シリンダの内周面とロータの外周面との一方又は双方にポリテトラフルオロエチレン(以下、PTFE)等の固体潤滑剤を塗布することにより固体潤滑剤皮膜を形成することが考えられる。尚、上記特許文献1に示される気体圧縮機では、その目的は異にするが、楕円型シリンダの内周面とロータの外周面との一方又は双方にフッ素樹脂等から成る固体潤滑剤皮膜が形成された構成が開示されている。 In order to ensure the reliability of the vane compressor while allowing contact between the rotor outer peripheral surface and the cylinder inner peripheral surface, either or both of the inner peripheral surface of the elliptic cylinder and the outer peripheral surface of the rotor are provided. It is conceivable to form a solid lubricant film by applying a solid lubricant such as polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to as PTFE). In the gas compressor shown in Patent Document 1, although the purpose is different, a solid lubricant film made of fluororesin or the like is formed on one or both of the inner peripheral surface of the elliptic cylinder and the outer peripheral surface of the rotor. A formed configuration is disclosed.
かかる固体潤滑剤皮膜が全周に形成されたロータを用いた場合、各部品の形状精度に加えて固体潤滑材皮膜の厚さも加わり、シリンダ内周面とロータ外周面とのクリアランスのばらつきが相対的に大きくなる。このため、ベーン型圧縮機の製造にあっては、クリアランスが適切な値となるようにシリンダ内周面とロータ外周面の一方の実測寸法に合わせて他方を加工してクリアランスを管理する、いわゆるマッチング加工が一般的に取られる。 When a rotor having such a solid lubricant film formed on the entire circumference is used, the thickness of the solid lubricant film is added in addition to the shape accuracy of each part, and the variation in the clearance between the cylinder inner peripheral surface and the rotor outer peripheral surface is relative. Become bigger. For this reason, in the manufacture of the vane type compressor, the clearance is managed by processing the other according to the measured dimension of one of the cylinder inner peripheral surface and the rotor outer peripheral surface so that the clearance becomes an appropriate value. Matching is generally taken.
しかしながら、特許文献1に示されるような楕円型シリンダを採用したベーン型圧縮機の製造で上記のマッチング加工を採る場合には、研摩加工もしくは旋盤加工にて楕円形状を十分な精度で形成するのが困難であるので、通常ではロータアセンブリ側において円筒形状のロータの外周面を研摩加工することによりマッチング加工が行われる。 However, when the above matching process is adopted in the manufacture of a vane compressor employing an elliptic cylinder as shown in Patent Document 1, an elliptical shape is formed with sufficient accuracy by polishing or lathe processing. Therefore, the matching process is usually performed by polishing the outer peripheral surface of the cylindrical rotor on the rotor assembly side.
これに伴い、ロータの外周面に対して初期時に形成される固体潤滑剤皮膜は、シャフト圧入時におけるロータの変形や、仕上げ加工での取りしろを考慮して、例えば約100μmという余剰分を含んだ厚みとすることから、高価なPTFEを固体潤滑剤として塗布する場合には、仕上げ加工で取り除くにもかかわらずPTFEを多量に使用しなければならないという不都合が生ずる。しかも、固体潤滑剤がPTFEの場合には、何度にも分けて塗布してから焼いて固めてという作業を複数回、例えば3回も繰り返さないと、固体潤滑剤皮膜が例えば約100μmという相対的に大きな厚みにはならないという不都合もある。 Along with this, the solid lubricant film formed at the initial stage on the outer peripheral surface of the rotor includes a surplus of, for example, about 100 μm in consideration of the deformation of the rotor at the time of shaft press-fitting and the margin for finishing. Because of the thickness, when expensive PTFE is applied as a solid lubricant, there is a disadvantage that a large amount of PTFE must be used even though it is removed by finishing. In addition, when the solid lubricant is PTFE, the solid lubricant film has a relative thickness of, for example, about 100 μm unless the operation of coating and dividing and baking and hardening is repeated a plurality of times, for example, three times. There is also a disadvantage that the thickness is not large.
そこで、本発明は、ロータの外周面に固形潤滑剤皮膜を形成するために使用する固形潤滑剤の塗布量を相対的に低減することが可能なベーン型圧縮機の製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a method for manufacturing a vane compressor that can relatively reduce the amount of solid lubricant applied to form a solid lubricant film on the outer peripheral surface of a rotor. Objective.
この発明に係るベーン型圧縮機の製造方法は、吸入口と吐出口とが形成され、外郭をなすハウジングと、真円状の内周面を有するシリンダと、前記シリンダの中心に対して偏った位置に中心が配されるように前記シリンダ内に収納された真円状のロータと、このロータの外周面に開口したベーン溝と、前記シリンダの前記内周面と摺接しつつ前記ベーン溝に出没可能に格納されたベーンと、前記ロータに圧入されて当該ロータと一体化されたロータアセンブリと成って外部からの動力を前記ロータに伝達するシャフトと、前記ハウジングに形成保持されて前記シャフトを回転可能に支持する軸受部と、を有して構成され、前記ハウジングを構成するサイドブロックが、前記シリンダに一体に形成されており、前記ロータは、前記外周面に固体潤滑剤皮膜が形成されているベーン型圧縮機の製造方法であって、前記ロータアッセンブリについて、前記ロータの外周面上に位置する第1の点から前記シャフトの側方周面のうち前記ロータの外周面に位置する第1の点側とは反対側に位置する第2の点までの前記ロータアセンブリの径方向の寸法であるロータアセンブリ側寸法を計測する工程と、前記シリンダについて、仕上げ加工前の当該シリンダの内周面のうち、前記シリンダの中心が前記ロータの中心に対して偏心している側とは反対側に位置する第3の点から前記軸受部のうち前記第3の点とは反対側に位置する第4の点までの前記シリンダの径方向の寸法であるシリンダ側寸法を計測する工程と、前記シリンダ側寸法の計測で得られた数値から前記ロータアセンブリ側寸法の計測で得られた数値を引いた数値をマッチング加工前の前記ロータの外周面と前記シリンダの内周面との間の稼働中の実際のクリアランス相当の値として求め、この値と、前記ロータの外周面と前記シリンダの内周面との間の目標クリアランス値との差に基づいて、前記ロータの外周面と前記シリンダの内周面のうち、前記シリンダの内周面のみをマッチング加工する工程と、を有することを特徴としている(請求項1)。そして、前記シリンダとして、真円状の内周面を有するシリンダを用いるので、前記シリンダの内周面のマッチング加工は、旋盤を利用した加工で行うことが可能となっている(請求項2)。ここで、軸受部は、例えばプレーンベアリングである。また、固体潤滑剤としては例えばPTFE等が用いられる。更にまた、固体潤滑剤皮膜は固体潤滑剤の塗布等により形成される。 According to the vane compressor manufacturing method of the present invention, a suction port and a discharge port are formed, an outer housing, a cylinder having a perfectly circular inner peripheral surface, and a bias with respect to the center of the cylinder. A perfectly circular rotor housed in the cylinder so as to be centered at a position, a vane groove opened on the outer peripheral surface of the rotor, and the vane groove in sliding contact with the inner peripheral surface of the cylinder. A vane that can be retracted and retracted, a rotor assembly that is press-fitted into the rotor and integrated with the rotor, a shaft that transmits external power to the rotor, and a shaft that is formed and held in the housing. A side block constituting the housing is formed integrally with the cylinder, and the rotor is solid on the outer peripheral surface. A method of manufacturing a vane type compressor in which a lubricant film is formed, wherein the rotor assembly has an outer periphery of the rotor out of a lateral peripheral surface of the shaft from a first point located on the outer peripheral surface of the rotor. Measuring a rotor assembly side dimension, which is a radial dimension of the rotor assembly up to a second point located on the opposite side of the first point located on the surface, and the cylinder before finishing Of the inner peripheral surface of the cylinder, the third point of the bearing portion is opposite to the third point from the third point located on the opposite side to the side where the center of the cylinder is eccentric with respect to the center of the rotor. Measuring the cylinder side dimension, which is a dimension in the radial direction of the cylinder up to a fourth point located on the side, and calculating the rotor assembly side dimension from the numerical value obtained by the measurement of the cylinder side dimension The numerical value obtained by subtracting the numerical value obtained in the above is obtained as a value corresponding to the actual clearance between the outer peripheral surface of the rotor and the inner peripheral surface of the cylinder before the matching process, Matching only the inner peripheral surface of the cylinder, of the outer peripheral surface of the rotor and the inner peripheral surface of the cylinder, based on the difference between the target clearance value between the surface and the inner peripheral surface of the cylinder; (Claim 1). And since the cylinder which has a perfect circle inner peripheral surface is used as the said cylinder, the matching process of the inner peripheral surface of the said cylinder can be performed by the process using a lathe (Claim 2). . Here, the bearing portion is, for example, a plain bearing. Moreover, as a solid lubricant, PTFE etc. are used, for example. Furthermore, the solid lubricant film is formed by applying a solid lubricant or the like.
これにより、ロータの外周面を研磨してマッチング加工する必要がなくなり、仕上げ加工での取りしろを考慮してロータアセンブリに余剰な固体潤滑剤を塗布する必要がなくなるので、固体潤滑剤の塗布量を相対的に減少させることが可能となる。 This eliminates the need to polish and match the outer peripheral surface of the rotor, and eliminates the need to apply excess solid lubricant to the rotor assembly in consideration of the allowance in the finishing process. Can be relatively reduced.
また、ベーン型圧縮機が真円状の内周面を有するシリンダと、このシリンダの中心に対して偏った位置にその中心が配されるようにシリンダ内に収納された真円状のロータとで構成されているので、シリンダ内の圧力によってロータが常に上死点とは反対側に押されることとなる。このため、シャフトと軸受部とのクリアランスが大きくてもロータアセンブリが振動するおそれがないので、軸受部について、シャフトと軸受部との好適なクリアランスを管理すべくマッチング加工をする必要もなくなる。 A cylinder in which the vane compressor has a circular inner peripheral surface, and a circular rotor housed in the cylinder so that the center thereof is disposed at a position deviated from the center of the cylinder; Therefore, the rotor is always pushed to the side opposite to the top dead center by the pressure in the cylinder. For this reason, even if the clearance between the shaft and the bearing portion is large, there is no possibility that the rotor assembly vibrates. Therefore, it is not necessary to perform matching processing to manage a suitable clearance between the shaft and the bearing portion.
この発明に係るベーン型圧縮機の製造方法では、前記ロータの前記シャフトが挿入される貫通孔が開口する側面にも固体潤滑剤皮膜を形成すると共に、前記ロータの側面の固体潤滑剤皮膜には仕上げ加工を施さず、前記シリンダの底面に対し固体潤滑皮膜の形成後の前記ロータの長さに合せてマッチング加工を施す工程を更に有することを特徴としている(請求項3)。 In the vane compressor manufacturing method according to the present invention, the solid lubricant film is formed on the side surface of the rotor where the shaft into which the shaft is inserted is opened, and the solid lubricant film on the side surface of the rotor is formed on the side surface of the rotor. The method further includes a step of performing a matching process on the bottom surface of the cylinder in accordance with the length of the rotor after the formation of the solid lubricant film without performing a finishing process.
このように、ロータの側面も、ロータの外周面と同様に仕上げ加工を施すことなく固体潤滑剤皮膜が形成されるようにすることにより、ロータの側面に形成される固体潤滑剤皮膜の厚みについて、仕上げ加工での取りしろを考慮して、例えば余剰分を含んだ厚みとする必要がなくなり、固体潤滑剤の塗布量がさらに減少すると共に、ロータの側面において固体潤滑剤皮膜の厚みを好適な寸法とする仕上げ加工も不要となるので、ベーン型圧縮機の製造コストをより一層削減することができる。さらに、シリンダの底面に対し固体潤滑被膜の形成後のロータの長さに合せてマッチング加工を施すことにより、サイドブロックとロータとの間のスラストクリアランスも容易に管理することができる。 In this way, the thickness of the solid lubricant film formed on the side surface of the rotor can be formed on the side surface of the rotor by forming a solid lubricant film without finishing the same as the outer peripheral surface of the rotor. In consideration of the allowance in the finishing process, for example, it is not necessary to make the thickness including the surplus, the coating amount of the solid lubricant is further reduced, and the thickness of the solid lubricant film on the side surface of the rotor is preferably reduced. Since the finishing process of the dimensions is not necessary, the manufacturing cost of the vane compressor can be further reduced. Furthermore, the thrust clearance between the side block and the rotor can be easily managed by performing matching processing on the bottom surface of the cylinder according to the length of the rotor after the solid lubricant film is formed.
この発明に係るベーン型圧縮機の製造方法では、前記ロータの側面には、前記貫通孔の開口周縁に前記貫通孔の軸方向に窪んだ凹部が形成され、この凹部を前記ロータの支持箇所として、前記シャフトを前記ロータの貫通孔に圧入して、前記ロータアッセンブリを形成することを特徴としている(請求項4)。 In the vane compressor manufacturing method according to the present invention, a concave portion that is recessed in the axial direction of the through hole is formed on the peripheral edge of the through hole on the side surface of the rotor, and the concave portion is used as a support portion of the rotor. The rotor assembly is formed by press-fitting the shaft into a through-hole of the rotor (claim 4).
これにより、支持箇所の周辺が圧入荷重のため損傷したり盛り上がったりしても、サイドブロックとの摺動不良や干渉を考慮する必要がない。このため、シャフトの圧入時に生ずるロータ側面の変形や固体潤滑剤被膜の損傷を考慮してロータの側面に余剰な固体潤滑剤を塗布して仕上げ加工により除去する必要もなくなり、固体潤滑剤の塗布量がより一層減少する。 Thereby, even if the periphery of the support portion is damaged or rises due to the press-fitting load, it is not necessary to consider a sliding failure or interference with the side block. For this reason, it is not necessary to apply extra solid lubricant to the rotor side surface and remove it by finishing in consideration of deformation of the rotor side surface and damage to the solid lubricant film that occur during press-fitting of the shaft. The amount is further reduced.
以上のように、この発明によれば、ロータひいてはロータアセンブリ側にてマッチング加工を行う必要がなくなったため、ロータの外周面に形成される固体潤滑剤皮膜の厚みについて、仕上げ加工での取りしろを考慮して、例えば余剰分を含んだ厚みとする必要がなくなり、固体潤滑剤の塗布量が相対的に減少し、且つ固体潤滑剤皮膜の厚みを好適な寸法とする仕上げ加工も不要となるので、ベーン型圧縮機の製造コストを削減することができる。 As described above, according to the present invention, since it is not necessary to perform matching processing on the rotor and thus on the rotor assembly side, the thickness of the solid lubricant film formed on the outer peripheral surface of the rotor can be adjusted in the finishing process. In consideration, for example, it is not necessary to make the thickness including the surplus, the coating amount of the solid lubricant is relatively reduced, and the finishing process for making the thickness of the solid lubricant film to be a suitable dimension becomes unnecessary. The manufacturing cost of the vane compressor can be reduced.
また、この発明によれば、ベーン型圧縮機が真円状の内周面を有するシリンダと、このシリンダの中心に対して偏った位置にその中心が配されるようにシリンダ内に収納された真円状のロータとで構成されているので、シリンダ内の圧力によってロータが常に上死点とは反対側に押されることとなる。このため、シャフトと軸受部とのクリアランスが大きくてもロータアセンブリが振動するおそれがないので、軸受部について、シャフトと軸受部との好適なクリアランスを管理すべくマッチング加工をする必要もなくすことができる。 Further, according to the present invention, the vane compressor is housed in the cylinder so that the center thereof is disposed at a position biased with respect to the cylinder having a perfect circular inner peripheral surface and the center of the cylinder. Since it is composed of a perfect circular rotor, the rotor is always pushed to the side opposite to the top dead center by the pressure in the cylinder. For this reason, there is no possibility that the rotor assembly vibrates even if the clearance between the shaft and the bearing portion is large, and therefore it is possible to eliminate the need for matching processing to manage a suitable clearance between the shaft and the bearing portion. it can.
特に請求項3に記載のこの発明によれば、ロータの側面も、ロータの外周面と同様に仕上げ加工を施すことなく固体潤滑剤皮膜が形成されるようにすることにより、ロータの側面に形成される固体潤滑剤皮膜の厚みについて、仕上げ加工での取りしろを考慮して、例えば余剰分を含んだ厚みとする必要がなくなり、固体潤滑剤の塗布量がさらに減少すると共に、ロータの側面において固体潤滑剤皮膜の厚みを好適な寸法とする仕上げ加工も不要となるので、ベーン型圧縮機の製造コストをより一層削減することができる。また、サイドブロックがシリンダと一体形成されていることに伴い、シリンダの底面、すなわちロータのスラスト面を固体潤滑皮膜の形成後のロータの長さに合せてマッチング加工を施す工程を有することにより、サイドブロックとロータとの間のスラストクリアランスも容易に管理することが可能となる。
In particular, according to the present invention as set forth in
特に請求項4に記載の発明によれば、支持箇所の周辺が圧入荷重のため損傷したり盛り上がったりしても、サイドブロックとの摺動不良や干渉を考慮する必要がなくなるため、シャフトの圧入時に生ずるロータ側面の変形や固体潤滑剤被膜の損傷を考慮してロータの側面に余剰な固体潤滑剤を塗布して仕上げ加工により除去する必要もなくなることから、固体潤滑剤の塗布量をより一層減少することができるので、ベーン型圧縮機の製造コストを更に削減することができる。
In particular, according to the invention described in
以下、この発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1から図4において、例えば車両用空調装置の冷凍サイクルに用いられるベーン型圧縮機の一例が示されている。このベーン型圧縮機1は、シャフト3と、シャフト3に固定されて当該シャフト3の回転に伴い回転するロータ4と、このロータ4とによって後述する圧縮空間18を画成する第1のハウジング部材8及び第2のハウジング部材9とを有し、これら第1のハウジング部材8と第2のハウジング部材9とでハウジング2が構成されている。シャフト3にロータ4を組み付けた図4(a)に示される部品Aは、ロータアセンブリとも称される。
1 to 4 show an example of a vane compressor used in a refrigeration cycle of a vehicle air conditioner, for example. The vane compressor 1 includes a
第1のハウジング部材8は、この実施例では、ロータ4を収納するシリンダ8aと、このシリンダ8aとはシャフト3の軸方向のリア側に位置し、且つシリンダ8aと一体成形され、シリンダ8aのリア側を閉塞するリアサイドブロック8bとで構成されている。尚、図示しないが、シリンダ8aは、リアサイドブロック8bとは別体、すなわち第1のハウジング部材8の一部分となっていない構成としても良いし、フロントサイドブロック9aと一体化されていても良い。すなわち、シリンダ8aは、ハウジングと一体又は別体に形成されている。
In this embodiment, the
シリンダ8aに収納されるロータ4は、断面が真円状である円柱状のもので、その真円の中心P1には、図4(b)に示されるように、シャフト3が圧入可能な貫通孔4aが設けられている。また、ロータ4は、図4(b)に示されるように、外周面に開口した複数(この実施例では2つ)のベーン溝5内に挿入される複数(この実施例では2つ)のベーン6を有している。ベーン溝5は、シリンダ8aのみならず、フロントサイドブロック9a側及びリアサイドブロック8b側にも開口され、また、ベーン6の摺動方向の奥側となるベーン溝5の底部には背圧室5aが画成される。よって、背圧室5aもフロントサイドブロック9a側及びリアサイドブロック8b側に開口したものとなっている。ベーン6は、図2に示されるように、側面がベーン溝5の内側面を摺動すると共に先端がベーン溝5から出没してシリンダ8aの内周面を摺動するものである。尚、ロータ4の側面4cに形成された凹部4dについては後述する。
The
また、シリンダ8aの内周面は、図2に示されるように、ロータ4の外径寸法よりも大きな内径寸法の真円状となっており、シリンダ8aの中心P2とロータ4の中心P1とについて、ロータ4の外周面とシリンダ8aの内周面とが周方向の一箇所で微小なクリアランス(シリンダ8aとロータ4とが最も接近する部分:上死点P3)を形成すべく偏るように、ロータ4がシリンダ8a内に収納されている。このシリンダ8aの中心P2とロータ4の中心P1との偏りは、例えば、シリンダ8aの内径寸法とロータ4の外径寸法との差の約1/2となっている。このように、シリンダ8a内にロータ4を収納することにより、シリンダ8aの内周面とロータ4の外周面との間には圧縮空間18が画成されている。この圧縮空間18は、ロータ4に形成された複数のベーン溝5に収納されたベーン6によって仕切られて複数の圧縮室19に分けられ、各圧縮室19の容積はロータ4の回転によって変化するようになっている。
Further, as shown in FIG. 2, the inner peripheral surface of the
第2のハウジング部材9は、シリンダ8aのフロント側端面に当接するフロントサイドブロック9aと、このフロントサイドブロック9aからシャフト3の軸方向に延設されてシリンダ8a及びリアサイドブロック8bの外周面を包囲するように形成されたシェル9bとを一体化して構成されている。また、第2のハウジング部材9は、ボルト等の連結具7を介して第1のハウジング部材8と連結されている。そして、第1のハウジング部材8をシェル9bのリア側開口部9dから挿入してシェル9bと嵌合させることにより、シリンダ8aのフロント側がフロントサイドブロック9aによって閉塞されていると共に、シェル9bのリア側開口部9dがリアサイドブロック8bによって閉塞されている。
The
また、第2のハウジング部材9は、フロントサイドブロック9aに一体化されたボス部9cに、車両の動力源(図示せず)よりベルト(図示せず)を介して回転動力が伝達されるプーリ20が回転自在に外装され、このプーリ20から電磁クラッチ21を介して回転動力がシャフト3に伝達されるようになっている。また、第2のハウジング部材9には、作動流体(冷媒ガス)の吸入口11及び吐出口12が形成され、吸入口11は第2のハウジング部材9に形成された空間部14a及びシリンダ8aに形成された凹部14bとで成る吸入空間14に連通している。
The
シャフト3は、第2のハウジング部材9のフロントサイドブロック9aと第1のハウジング部材8のリアサイドブロック8bとに保持形成された軸受部たるプレーンベアリング23、24を介して回転可能に支持されている。そして、シャフト3は、第2のハウジング部材9のボス部9cの基端近傍部位において、第2のハウジング部材9の内周面との間にシール部材13が介在されており、作動流体がボス部9cの開口から外部に漏れるのを防止している。
The
そして、シリンダ8aの周面には、圧縮空間18に対応して吸入空間14に連通する吸入ポート25と、吐出空間15と連通する吐出ポート26とが設けられている。したがって、シリンダ8aをシェル9bに嵌入させると、吸入空間14は吸入ポート25を介して圧縮室19に連通し、シリンダ8aの外周面とシェル9bの内周面との間には、両端側がフランジ部8c、8dによって仕切られた吐出空間15が形成され、この吐出空間15は吐出ポート26を介して圧縮室19に連通可能となっている。そして、吐出ポート26は、吐出空間15に収納される吐出弁27により開閉されるようになっている。また、吐出空間15はフランジ部8dに形成された通孔28を介してオイル分離器16に連通している。オイル分離器16は更に吐出口12と連通している。
A
以上の構成によれば、このベーン型圧縮機1においては、図示しない動力源からの回転動力がプーリ20及び電磁クラッチ21を介してシャフト3に伝達され、ロータ4が回転すると、吸入口11から吸入空間14に流入した作動流体が吸入ポート25を介して圧縮空間18に吸入される。圧縮空間18内のベーン6によって仕切られた圧縮室19の容積はロータ4の回転に伴って変化するので、ベーン6間に閉じ込められた作動流体は圧縮され、吐出ポート26から吐出弁27を介して吐出空間15に吐出される。吐出空間15に吐出された作動流体は、シリンダ8aの外周面(シェル9bの内周面)に沿って周方向に移動し、シリンダ8aの周囲をほぼ一周してフランジ部8dに形成された通孔28を介してリアサイドブロック8bに形成されたオイル分離器16のオイル分離室内に導入される。その後、作動流体は、オイル分離器16のオイル分離室内を旋回する過程でオイルが分離されて、吐出口12から外部回路に吐出される。
According to the above configuration, in the vane type compressor 1, rotational power from a power source (not shown) is transmitted to the
ところで、図4(b)に示されるロータ4の外周面4bと側面4cとには、図4(c)に示されるように、固体潤滑剤皮膜30が形成されている。この固体潤滑剤皮膜30を形成するための固体潤滑剤としては、例えばPTFEが用いられている。
Incidentally, as shown in FIG. 4C, a
そして、ロータ4の外周面とシリンダ8aの内周面との間のクリアランス値Wは、図5に示されるように以下の方法により好適に管理されている。
まず、ロータ4の外周面4b上に位置するS1点からシャフト3の側方周面のうちロータ4の外周面4bのS1点側とは反対側に位置するS2点までのロータアセンブリAの径方向の寸法であるロータアセンブリ側寸法Rを計測する。
一方、シリンダ8aについては、仕上げ前のシリンダ8aの内周面のうち、このシリンダ8aの中心P2がロータ4の中心P1に対して偏心している側(図5では下方)とは反対側に位置するS3点からプレーンベアリング24のうちシリンダ8aの内周面上に位置するS3点とは反対側に位置するS4点までのシリンダ8aの径方向の寸法であるシリンダ側寸法Cを計測する。
そして、Cの数値−Rの数値が稼動中のロータ4の外周面とシリンダ8aの内周面との間のクリアランスWの数値となるので、Wの数値が好適な値(例えば20μm)となるように、先に計測したRの数値とCとの数値とに基づき最適な数値C’(図示せず)を決定し、シリンダ8aのS3点からS4点までの寸法についてCの数値がこの最適な数値C’となるようにシリンダ8aをマッチング加工する。
The clearance value W between the outer peripheral surface of the
First, the diameter of the rotor assembly A from the point S1 positioned on the outer
On the other hand, the
Since the numerical value of C-R is the numerical value of the clearance W between the outer peripheral surface of the
このようなシリンダ8aのマッチング加工によってクリアランスWの管理が可能となったのは、シリンダ8aの内周面が真円状をなしていることに伴い、旋盤を利用してシリンダ8a側を仕上げ加工することができることになったことによるものである。前述の通りシリンダ8aの内周面の中心P1は、シリンダ8aの外周面の中心P2に対して偏芯しているが、偏芯したチャッキングによってシリンダ8aを保持させて回転させることにより、偏芯したシリンダ8aの内周面を旋盤加工することができる。また、上記シリンダ側寸法Cを計測するに際し、軸受部がニードルベアリングであった場合には、軸受部の内周面に複数のニードル(ころ)がむき出しになっているためS4点を直接に計測することができないが、本実施例においては軸受部がプレーンベアリング24であるため、基準となるS4点を直接に計測することができる。
The reason why the clearance W can be managed by the matching processing of the
しかも、軸受部にニードルベアリングを用いた場合には、ニードルの信頼性を考慮して軸受部の内径とシャフトとのクリアランスを所定のクリアランスの範囲に管理する必要がある。このため、実際の軸受部の内径寸法を計測後、所定のクリアランスになるようにシャフトの外径寸法の仕上げ加工しろを調整するマッチング加工を施す必要があった。本実施例においては、軸受部をプレーンベアリング23、24としたことにより、ベアリング23、24とシャフト3との間のクリアランスの管理が不要になる。
In addition, when a needle bearing is used for the bearing portion, it is necessary to manage the clearance between the inner diameter of the bearing portion and the shaft within a predetermined clearance range in consideration of the reliability of the needle. For this reason, after measuring the inner diameter dimension of the actual bearing portion, it is necessary to perform matching processing for adjusting the finishing margin of the outer diameter dimension of the shaft so that a predetermined clearance is obtained. In the present embodiment, since the bearing portions are the
これによって、従来のように、ロータ4ひいてはロータアセンブリA側にてマッチング加工を行う必要がなくなったため、ロータ4の外周面や側面に形成される固体潤滑剤皮膜30の厚みLについて、仕上げ加工での取りしろを考慮して、例えば約100μmという余剰分を含んだ厚みとする必要がなくなった。
As a result, since it is no longer necessary to perform matching processing on the
更に、この実施例では、図4(a)及び(b)に示されるように、ロータ4の側面4cの貫通孔4aの開口周縁には貫通孔4aの軸方向に窪んだ凹部4dが形成されている。この凹部4dは、シャフト3を固体潤滑剤皮膜30が形成されたロータ4に圧入してロータアセンブリAとする際に、この圧入荷重を支えるための支持箇所となるものである。シャフト3をロータ4に圧入する際の圧入荷重によって、この支持箇所の周辺が盛り上がったり固体潤滑皮膜30が損傷したりする可能性があるが、これらの損傷をこの凹部4d内にとどめることができるので、サイドブロック8b、9aとの干渉や摺動不良を引き起こすおそれがない。このため、シャフト3をロータ4に圧入する前に固体潤滑剤皮膜30を形成しても固体潤滑剤皮膜30の損傷を考慮しなくて良いので、この点でも固体潤滑剤皮膜30の厚みについて余剰分を含んだ厚みとする必要がなくなった。
Furthermore, in this embodiment, as shown in FIGS. 4A and 4B, a
しかるに、ロータ4の外周面4b及び側面4cにおいて、固体潤滑剤皮膜30の厚みを最初から好適な寸法、例えば10μmから20μmまでの範囲(例えば最適な寸法の15μm)とすることができるため、固体潤滑剤の塗布量が相対的に減少し、且つ固体潤滑剤皮膜の厚みを好適な寸法とする仕上げ加工も不要となるので、ベーン型圧縮機1の製造コストが削減される。そして、ロータ4の外周面4b及び側面4cにおいて、固体潤滑剤を同時に塗布することも可能である。
However, since the thickness of the
そして、図1に示されるように、シリンダ8aとリアサイドブロック8bとが一体形成されて第1のハウジング部材8を構成するものとしても良い。これにより、スラストとラジアル両方のクリアランスを、ロータアセンブリAの現物の寸法に合わせてシリンダ8aからリアサイドブロック8bまで連続して一気に加工できるので、加工時間の短縮化を図ることができると共に、工程を分けると部品を工具に保持させるたびに誤差が生じ得るところ、このような工程分化による誤差が生ずる可能性が小さくなるので精度も向上させることができる。
As shown in FIG. 1, the
1 ベーン型圧縮機
2 ハウジング
3 シャフト
3a 圧入部
4 ロータ
4a 貫通孔
4b 外周面
4c 側面
4d 凹部
5 ベーン溝
6 ベーン
8 第1のハウジング部材
8a シリンダ
8b リアサイドブロック
9 第2のハウジング部材
9a フロントサイドブロック
9b シェル
23 プレーンベアリング(軸受部)
24 プレーンベアリング(軸受部)
30 固体潤滑剤皮膜
A ロータアセンブリ
S1 ロータの外周面上に位置する点(第1の点)
S2 シャフトの側方周面のうちロータの外周面に位置する点側とは反対側に位置する点(第2の点)
S3 シリンダの中心がロータの中心に対して偏心している側とは反対側で且つシリンダの内周面上に位置する点(第3の点)
P1 ロータの中心
P2 シリンダの中心
P3 上死点
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
24 Plain bearing (bearing part)
30 Solid lubricant film A Rotor assembly S1 Point located on the outer peripheral surface of the rotor (first point)
S2 Point located on the side opposite to the point located on the outer circumferential surface of the rotor on the side circumferential surface of the shaft (second point)
S3 Point at which the center of the cylinder is located on the inner surface of the cylinder opposite to the side eccentric to the center of the rotor (third point)
P1 Center of rotor P2 Center of cylinder P3 Top dead center
Claims (4)
前記ロータアッセンブリについて、前記ロータの外周面上に位置する第1の点から前記シャフトの側方周面のうち前記ロータの外周面に位置する第1の点側とは反対側に位置する第2の点までの前記ロータアセンブリの径方向の寸法であるロータアセンブリ側寸法を計測する工程と、
前記シリンダについて、仕上げ加工前の当該シリンダの内周面のうち、前記シリンダの中心が前記ロータの中心に対して偏心している側とは反対側に位置する第3の点から前記軸受部のうち前記第3の点とは反対側に位置する第4の点までの前記シリンダの径方向の寸法であるシリンダ側寸法を計測する工程と、
前記シリンダ側寸法の計測で得られた数値から前記ロータアセンブリ側寸法の計測で得られた数値を引いた数値をマッチング加工前の前記ロータの外周面と前記シリンダの内周面との間の稼働中の実際のクリアランス相当の値として求め、この値と、前記ロータの外周面と前記シリンダの内周面との間の目標クリアランス値との差に基づいて、前記ロータの外周面と前記シリンダの内周面のうち、前記シリンダの内周面のみをマッチング加工する工程と、
を有することを特徴とするベーン型圧縮機の製造方法。 A suction port and a discharge port are formed, an outer housing, a cylinder having a perfectly circular inner peripheral surface, and a center disposed in the cylinder so as to be offset from the center of the cylinder. A stored perfectly circular rotor, a vane groove opened on the outer peripheral surface of the rotor, a vane stored in a manner allowing sliding in the vane groove while being in sliding contact with the inner peripheral surface of the cylinder, and press-fitted into the rotor And a rotor assembly integrated with the rotor to transmit power from the outside to the rotor, and a bearing portion that is formed and held in the housing and rotatably supports the shaft. The side block constituting the housing is formed integrally with the cylinder, and the rotor is a vane type compressor in which a solid lubricant film is formed on the outer peripheral surface. A manufacturing method,
About the rotor assembly, a second point located on the side opposite to the first point located on the outer circumferential surface of the rotor from the first point located on the outer circumferential surface of the rotor. Measuring the rotor assembly side dimension, which is the radial dimension of the rotor assembly up to
About the cylinder, from the third point located on the opposite side of the inner peripheral surface of the cylinder before finishing machining to the side where the center of the cylinder is eccentric with respect to the center of the rotor, Measuring a cylinder side dimension which is a dimension in a radial direction of the cylinder up to a fourth point located on the opposite side to the third point;
Operation between the outer peripheral surface of the rotor and the inner peripheral surface of the cylinder before matching processing by subtracting the numerical value obtained by measuring the rotor assembly side dimension from the numerical value obtained by measuring the cylinder side dimension A value corresponding to the actual clearance of the rotor, and based on the difference between this value and the target clearance value between the outer peripheral surface of the rotor and the inner peripheral surface of the cylinder, the outer peripheral surface of the rotor and the cylinder Of the inner peripheral surface, a process of matching only the inner peripheral surface of the cylinder;
The manufacturing method of the vane type compressor characterized by having.
On the side surface of the rotor, a recess recessed in the axial direction of the through hole is formed at the opening periphery of the through hole, and the shaft is press-fitted into the through hole of the rotor by using the recess as a support portion of the rotor. The method for manufacturing a vane type compressor according to claim 1, wherein the rotor assembly is formed.
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