JP4382853B2 - compressor - Google Patents
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Description
本発明は、シリンダ室内をロータと共に回転するベーンによってシリンダ室内に圧縮室を形成して冷媒の圧縮を行うコンプレッサに関する。 The present invention relates to a compressor that compresses refrigerant by forming a compression chamber in a cylinder chamber by a vane that rotates with the rotor in the cylinder chamber.
この種の従来のコンプレッサとしては、特許文献1に開示されたものがある。このコンプレッサは、ベーン式の圧縮機構部を有する。圧縮機構部は、ブロック内にシリンダ室が設けられ、このシリンダ室にロータが回転自在に配置されている。このロータには、その外周面に開口する複数のベーン溝が設けられ、各ベーン溝に突出・退出方向に移動自在にベーンが配置されている。各ベーンの底面側のベーン溝には、高圧供給通路が開口されている。 A conventional compressor of this type is disclosed in Patent Document 1. This compressor has a vane type compression mechanism. In the compression mechanism section, a cylinder chamber is provided in the block, and a rotor is rotatably disposed in the cylinder chamber. The rotor is provided with a plurality of vane grooves that are opened on the outer peripheral surface thereof, and vanes are arranged in the respective vane grooves so as to be movable in the protruding and retracting directions. A high-pressure supply passage is opened in the vane groove on the bottom side of each vane.
この従来例では、ベーンに油圧を作用させることによってベーンのチャタリングを防止している。しかし、圧縮開始時等のように油圧が所定以上に昇圧されない運転状況では、ベーンがチャタリングを起こすおそれがある。 In this conventional example, chattering of the vanes is prevented by applying hydraulic pressure to the vanes. However, the vane may chatter in an operating situation where the hydraulic pressure is not increased beyond a predetermined level, such as when compression starts.
又、他の従来例として特許文献2に開示されたものがある。この他の従来例は、オイルを昇圧するベーンポンプであり、ベーン溝にはロータに固定されたガイドピンが突設され、このガイドピンの外周にコイルスプリングが配置されている。
Another conventional example is disclosed in
この他の従来例では、ベーンにはコイルスプリングのスプリング力が作用するため、油圧の昇圧状態に関わらずベーンのチャタリングを防止できると共に、コイルスプリングがガイドピンにガイドされつつ伸縮することによって、コイルスプリングの座屈時の噛み込みを防止している。
しかしながら、前記した他の従来例では、コイルスプリングが座屈すると、コイルスプリングの中央箇所のスプリング部の内周側がガイドピンに接触し摺動するため、コイルスプリングの中央箇所が摩耗する。また、コイルスプリングには伸縮によって応力が作用する。特に、コイルスプリングは、内周側に応力が集中するから、内周側の摩耗に伴って疲労破壊するおそれがある。 However, in the other conventional examples described above, when the coil spring is buckled, the inner peripheral side of the spring portion at the central portion of the coil spring contacts and slides on the guide pin, so that the central portion of the coil spring is worn. Moreover, a stress acts on the coil spring by expansion and contraction. In particular, since stress concentrates on the inner peripheral side of the coil spring, there is a risk of fatigue failure due to wear on the inner peripheral side.
そこで、本発明は、コイルスプリングの疲労破壊を防止できるコンプレッサを提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the compressor which can prevent the fatigue failure of a coil spring.
上記目的を達成する請求項1の発明は、ブロック内にシリンダ室が設けられ、シリンダ室にロータが回転自在に設けられ、ロータにその外周面に開口する複数のベーン溝が設けられ、各ベーン溝に突出・退出方向に移動自在にベーンが配置され、各ベーン溝にはガイドピンが設けられ、ガイドピンの外周に配置され、各ベーンをベーン溝の突出方向に付勢するコイルスプリングが設けられたコンプレッサであって、コイルスプリングは、伸縮方向の中央箇所に、互いに隣接するスプリング部が密着されたスプリング密着部を有することを特徴とする。 According to the first aspect of the invention for achieving the above object, a cylinder chamber is provided in a block, a rotor is rotatably provided in the cylinder chamber, and a plurality of vane grooves are formed in the rotor so as to open to the outer peripheral surface thereof. A vane is arranged in the groove so as to be movable in the protruding / retracting direction, a guide pin is provided in each vane groove, a coil spring is provided on the outer periphery of the guide pin, and biases each vane in the protruding direction of the vane groove. In this compressor, the coil spring has a spring contact portion in which spring portions adjacent to each other are in close contact with each other at a central portion in the expansion and contraction direction.
請求項2の発明は、請求項1記載のコンプレッサであって、スプリング密着部の内径は、他のスプリング部より小さく設定されたことを特徴とする。 A second aspect of the present invention is the compressor according to the first aspect, wherein the inner diameter of the spring contact portion is set smaller than that of the other spring portions.
請求項1の発明によれば、コイルスプリングが座屈すると、コイルスプリングのスプリング密着部の内周側がガイドピンに接触し摺動するため、コイルスプリングのスプリング密着部が摩耗する。しかし、コイルスプリングのスプリング密着部はスプリング部同士が密着されているため、コイルスプリングの伸縮時に応力が作用しない。従って、コイルスプリングのスプリング密着部は摩耗するが、その箇所が疲労破壊することがない。 According to the invention of claim 1, when the coil spring is buckled, the inner peripheral side of the spring contact portion of the coil spring comes into contact with the guide pin and slides, so that the spring contact portion of the coil spring is worn. However, since the spring contact portions of the coil spring are in close contact with each other, no stress acts upon expansion and contraction of the coil spring. Therefore, although the spring contact portion of the coil spring is worn, the portion is not fatigued.
請求項2の発明によれば、請求項1の発明の効果に加え、コイルスプリングが座屈すると、内径の小さいスプリング密着部がガイドピンに確実に接触し、他の箇所が接触することがないため、コイルスプリングの疲労破壊を確実に防止できる。
According to the invention of
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(一実施形態)
図1〜図3は本発明の一実施形態を示し、図1は電動コンプレッサの断面図、図2は圧縮機構部の断面図、図3(a)はコイルスプリングの収縮状態を示す要部断面図、図3(b)はコイルスプリングの伸張状態を示す要部断面図である。
(One embodiment)
1 to 3 show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a cross-sectional view of an electric compressor, FIG. 2 is a cross-sectional view of a compression mechanism, and FIG. 3 (a) is a cross-sectional view of a main part showing a contracted state of a coil spring. FIG. 3 and FIG. 3B are cross-sectional views of the main part showing the extended state of the coil spring.
図1に示すように、コンプレッサである電動コンプレッサ1は、ハウジング2を有する。このハウジング2は、ほぼ筒状のコンプレッサハウジング部材3と、このコンプレッサハウジング部材3の一方の開口側面に配置されたフロントハウジング部材4と、コンプレッサハウジング部材3の他方の開口側面に配置されたモータハウジング部材5とから構成されている。コンプレッサハウジング部材3、フロントハウジング部材4及びモータハウジング部材5は、共にアルミ合金製である。
As shown in FIG. 1, an electric compressor 1 that is a compressor has a
圧縮機構部10は、コンプレッサハウジング部材3内に収容されている。圧縮機構部10は、シリンダブロック11と、このシリンダブロック11の両側面にそれぞれ配置されたフロントサイドブロック12及びリアサイドブロック13とを備えている。これらブロック11,12,13間は、ボルト10a(図2に示す)によって固定されていると共に、これらブロック11,12,13内にシリンダ室14が形成されている。シリンダブロック11、両側のサイドブロック12,13は、各ハウジング部材3,4,5と同様にアルミ合金製である。
The
図2に詳しく示すように、シリンダ室14内にはロータ15が収容されている。このロータ15の中心には回転軸16が貫通され、ロータ15と回転軸16は固定されている。この回転軸16は、フロントサイドブロック12とリアサイドブロック13に回転自在に支持されている。回転軸16のリア側は、リアサイドブロック13より外部に突出されている。
As shown in detail in FIG. 2, a
ロータ15の外周側の等間隔位置には、外周面に開口するベーン溝17が形成されている。この各ベーン溝17に突出・退出自在にベーン18がそれぞれ配置されている。ベーン溝17の底部には、高圧冷媒供給路(図示せず)が開口されている。各ベーン18は、高圧冷媒の背圧とコイルスプリング31のスプリング力によって突出方向に付勢されるよう構成されている。この詳しい構成については、下記に詳述する。各ベーン18は、回転軸16の回転時には、上記した突出方向の付勢力によってシリンダ室14の内壁に当接しつつ移動する。この隣り合うベーン18間によって、シリンダ室14内には複数の圧縮室が形成される。各圧縮室は、ロータ15の回転に応じてその容積を拡大し、冷媒を吸入する吸入行程と、容積を縮小し、吸入した冷媒を圧縮し、且つ、吐出する圧縮行程を繰り返す。
シリンダブロック11等には、冷媒吸入経路20の一部を構成する吸入室20aと、この吸入室20aとシリンダ室14を連通する吸入口20bが180度回転位置の2箇所に設けられている。シリンダブロック11等には、冷媒吐出経路21の一部を構成する吐出室21aと、この吐出室21aとシリンダ室14間を連通する吐出口21bが180度回転位置の2箇所に形成されている。
The
図1に戻り、モータ6は、モータハウジング部材5内に収容されている。モータ6は、回転軸22に固定されたロータ23と、モータハウジング部材5の内周面に固定されたステータ24とを備えている。回転軸22の両端部は、ボールベアリング部材25a,25bを介してモータハウジング部材5とリアサイドブロック13にそれぞれ回転自在に支持されている。回転軸22の一端側は圧縮機構部10の回転軸16に連結されている。ロータ23の外周にはS極とN極が円周方向に交互に着磁されている。ステータ24は、強磁性体のコア(図示せず)とこれに巻装されたコイル(図示せず)とから成る。このコイルには、インバータ等から成るモータ制御部(図示せず)より駆動電流が通電される。モータ制御部は、フロントハウジング部材4に搭載されている。
Returning to FIG. 1, the
次に、ベーン18の付勢手段の構成について詳述する。図3(a)、(b)に詳しく示すように、ベーン溝17の底面にはガイドピン30が圧入され、ガイドピン30がベーン溝17に立設されている。
Next, the configuration of the biasing means of the
ベーン18には、底面側に開口するスプリング逃げ溝18aが形成されている。このスプリング逃げ溝18aにガイドピン30が入り込んでベーン18の突出・退出方向の移動が可能になっている。
The
コイルスプリング31は、ガイドピン30の外周に配置され、且つ、その一端がベーン18の底面に、他端がベーン溝17の底面にそれぞれ支持されている。コイルスプリング31は、伸縮方向の中央箇所に、互いに隣接するスプリング部が密着されたスプリング密着部31aを有する。スプリング密着部31aは、中央箇所の互いに隣接するスプリング部同士を巻線機の設定により密着させることによって構成できる。
The
上記構成において、モータ6が回転すると、回転軸22の回転と一体になって圧縮機構部10の回転軸16が回転し、これによってロータ23がシリンダ室14を回転する。すると、ロータ23の外周側に配置されたベーン18がコイルスプリング31のスプリング力を受けてシリンダ室14の内壁に当接しつつ移動する。この隣り合うベーン18間によって、シリンダ室14内には容積変化を行う圧縮室が形成され、冷媒を圧縮する。冷媒の圧縮が進むと、ベーン溝17の底部には高圧冷媒供給路(図示せず)より高圧冷媒が供給され、この高圧冷媒の背圧とコイルスプリング31のスプリング力によってベーン18が突出方向に付勢される。このように高圧冷媒の背圧が作用しない圧縮開始時にあっても、ベーン18にはコイルスプリング31のスプリング力が作用するため、チャタリングを起こすことがない。
In the above configuration, when the
また、圧縮機構部10の駆動時には、ベーン18の移動によってコイルスプリング31が伸縮を繰り返す。図3(b)に示すように、コイルスプリング31が収縮時に座屈すると、コイルスプリング31のスプリング密着部31aの内周側がガイドピン30に接触し摺動するため、コイルスプリング31のスプリング密着部31aが摩耗する。しかし、コイルスプリング31のスプリング密着部31aは密着されているため、コイルスプリング31の伸縮時に応力が作用しない。従って、コイルスプリング31のスプリング密着部31aは摩耗するが、疲労破壊することがない。
Further, when the
(コイルスプリングの変形例)
図4(a)、(b)はコイルスプリングの変形例を示し、図4(a)はコイルスプリングの収縮状態を示す要部断面図、図4(b)はコイルスプリングの伸張状態を示す要部断面図である。
(Modification of coil spring)
4 (a) and 4 (b) show a modification of the coil spring, FIG. 4 (a) is a cross-sectional view of the main part showing the contracted state of the coil spring, and FIG. 4 (b) is a main part showing the extended state of the coil spring. FIG.
変形例に係るコイルスプリング32は、前記実施形態のものと比較して、そのスプリング密着部32aの内径が他のスプリング部より小さく設定されている点が相違する。他の構成は、前記実施形態と同じである。
The
この変形例によれば、コイルスプリング32が座屈すると、内径の小さいスプリング密着部32aがガイドピン30に確実に接触し、他の箇所が接触することがないため、コイルスプリング32の疲労破壊を確実に防止できる。
According to this modification, when the
(その他)
前記実施形態及び前記変形例では、コイルスプリング31,32の中央箇所の一箇所のみにスプリング密着部31a,32aを設けたが、複数箇所にスプリング密着部31a,32aを設けても良い。
(Other)
In the embodiment and the modification, the
1 電動コンプレッサ(コンプレッサ)
11 シリンダブロック(ブロック)
12 フロントサイドブロック(ブロック)
13 リアサイドブロック(ブロック)
14 シリンダ室
15 ロータ
17 ベーン溝
18 ベーン
30 ガイドピン
31,32 コイルスプリング
31a32a スプリング密着部
1 Electric compressor (compressor)
11 Cylinder block (block)
12 Front side block (block)
13 Rear side block (block)
14
Claims (2)
前記コイルスプリング(31),(32)は、伸縮方向の中央箇所に、互いに隣接するスプリング部が密着されたスプリング密着部(31a),(32a)を有することを特徴とするコンプレッサ(1)。 A cylinder chamber (14) is provided in the block (11, 12, 13), a rotor (15) is rotatably provided in the cylinder chamber (14), and a plurality of openings are formed in the outer surface of the rotor (15). The vane grooves (17) are provided, vanes (18) are disposed in the respective vane grooves (17) so as to be movable in the protruding and retracting directions, and guide pins (30) are provided in the respective vane grooves (17). Compressor (1) provided on the outer periphery of the guide pin (30) and provided with coil springs (31), (32) for urging each vane (18) in the protruding direction of the vane groove (17). ) And
The coil spring (31), (32) has a spring contact portion (31a), (32a) in which spring portions adjacent to each other are in close contact with each other at a central portion in the expansion and contraction direction.
前記スプリング密着部(32a)の内径は、他のスプリング部より小さく設定されたことを特徴とするコンプレッサ(1)。 Compressor (1) according to claim 1,
The compressor (1), wherein an inner diameter of the spring contact portion (32a) is set smaller than that of the other spring portions.
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