JPH0151910B2 - - Google Patents
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- JPH0151910B2 JPH0151910B2 JP57216293A JP21629382A JPH0151910B2 JP H0151910 B2 JPH0151910 B2 JP H0151910B2 JP 57216293 A JP57216293 A JP 57216293A JP 21629382 A JP21629382 A JP 21629382A JP H0151910 B2 JPH0151910 B2 JP H0151910B2
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- JP
- Japan
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- center housing
- rotating sleeve
- circumferential surface
- gas accumulation
- rotary compressor
- Prior art date
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- Expired
Links
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims description 28
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
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- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
- F01C21/10—Outer members for co-operation with rotary pistons; Casings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/30—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
- F04C18/34—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members
- F04C18/344—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
- F04C18/348—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member the vanes positively engaging, with circumferential play, an outer rotatable member
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は内燃機関の過給機として使用し得るベ
ーン形回転圧縮機に関するものであり、さらに詳
言するとセンターハウジングとロータの間にベー
ンと共に回転するスリーブを備えた回転圧縮機に
係わるものである。
ーン形回転圧縮機に関するものであり、さらに詳
言するとセンターハウジングとロータの間にベー
ンと共に回転するスリーブを備えた回転圧縮機に
係わるものである。
本発明の出願人は、先に、ロータとセンターハ
ウジングの間に回転スリーブを介在させ、その回
転スリーブを空気等の圧縮性流体で支持するベー
ン型回転圧縮機の提案(特願昭56−16202号(特
開昭58−65988号公報参照))をした。その圧縮機
は、回転スリーブがベーンと共に回転してベーン
先端の摺動による発熱と摩耗を未然に防止するの
で、低速から高速までの広い範囲の回転数で運転
される自動車エンジン等の過給機としては最適な
ものであるといえる。しかし、その提案の回転ス
リーブの外周面とセンターハウジングの内周面は
平滑であつたため、センターハウジングと回転ス
リーブの間に形成された空気軸受室の負荷力は必
ずしも十分ではなく、圧縮室の高圧により回転ス
リーブが吐出側に寄つてセンターハウジングと直
に接触すると、接触個所にスカツフイングを生
じ、回転スリーブの回転が不良になるおそれがあ
つた。
ウジングの間に回転スリーブを介在させ、その回
転スリーブを空気等の圧縮性流体で支持するベー
ン型回転圧縮機の提案(特願昭56−16202号(特
開昭58−65988号公報参照))をした。その圧縮機
は、回転スリーブがベーンと共に回転してベーン
先端の摺動による発熱と摩耗を未然に防止するの
で、低速から高速までの広い範囲の回転数で運転
される自動車エンジン等の過給機としては最適な
ものであるといえる。しかし、その提案の回転ス
リーブの外周面とセンターハウジングの内周面は
平滑であつたため、センターハウジングと回転ス
リーブの間に形成された空気軸受室の負荷力は必
ずしも十分ではなく、圧縮室の高圧により回転ス
リーブが吐出側に寄つてセンターハウジングと直
に接触すると、接触個所にスカツフイングを生
じ、回転スリーブの回転が不良になるおそれがあ
つた。
本発明の目的は、センターハウジングと回転ス
リーブの間に形成される空気軸受室の負荷力を増
大させ、それによつて回転スリーブが高圧側に押
されてもセンターハウジングの内周面に接触して
スカツフイングを生じない回転圧縮機を提供する
ことにある。
リーブの間に形成される空気軸受室の負荷力を増
大させ、それによつて回転スリーブが高圧側に押
されてもセンターハウジングの内周面に接触して
スカツフイングを生じない回転圧縮機を提供する
ことにある。
前記目的を達成するため、本発明の採用する手
段は、センターハウジングに回転可能に支承した
回転スリーブと、回転スリーブの偏心位置におい
て回転するロータと、ロータに出入自在に嵌装し
たベーンとを備え、回転スリーブ外周面とセンタ
ーハウジング内周面の間に形成された空気軸受室
によりベーンと共に回転する回転スリーブを支承
する回転圧縮機において、多数の軸方向に交差す
る方向に延長する浅い気体集積溝を回転スリーブ
外周面とセンターハウジング内周面のいずれか一
方又は双方に該設して空気軸受室の空気ベアリン
グ負荷力を高めたことにある。
段は、センターハウジングに回転可能に支承した
回転スリーブと、回転スリーブの偏心位置におい
て回転するロータと、ロータに出入自在に嵌装し
たベーンとを備え、回転スリーブ外周面とセンタ
ーハウジング内周面の間に形成された空気軸受室
によりベーンと共に回転する回転スリーブを支承
する回転圧縮機において、多数の軸方向に交差す
る方向に延長する浅い気体集積溝を回転スリーブ
外周面とセンターハウジング内周面のいずれか一
方又は双方に該設して空気軸受室の空気ベアリン
グ負荷力を高めたことにある。
本発明の圧縮機を図面に示す実施例に基づいて
説明する。第1図ないし第3図に示すように、圧
縮機のロータ10と一体の回転軸12はフロント
及びリヤサイドハウジング21,23内のベアリ
ング18,19に軸受けされ、そのフロント側の
軸端には、エンジンの回転駆動を受けるプーリ1
4が取付けられる。ロータ10の複数個のベーン
溝15にはそれぞれベーン16が出入自在に嵌装
され、ベーン16の先端はロータ10を囲む回転
スリーブ30に接する。回転スリーブ30はセン
ターハウジング22に内装されるが、両者の間に
は厚さ0.02mmないし0.15mmの空気軸受室40が介
在する。リヤサイドハウジング23の背面にリヤ
カバー24がガスケツトを介して固定され、その
リヤカバーには吐出室41と吸入室51が設けら
れる。吐出室41は吐出弁60を介して吐出孔4
2と連通し、その吐出孔はロータ10と回転スリ
ーブ30の間の圧縮室43と連通する。吸入室5
1は吸入孔52を介して反対側の吸気室53に連
通する。フロント及びリヤサイドハウジング2
1,23の回転スリーブ30との摺動面に環状溝
26を設けその中に無潤滑摺動部材25を嵌着す
る。ボルト27はセンターハウジング22の肉厚
部28を貫通し、フロント及びリヤハウジング2
1,23、センターハウジング22、リヤカバー
24を軸方向に締着する。
説明する。第1図ないし第3図に示すように、圧
縮機のロータ10と一体の回転軸12はフロント
及びリヤサイドハウジング21,23内のベアリ
ング18,19に軸受けされ、そのフロント側の
軸端には、エンジンの回転駆動を受けるプーリ1
4が取付けられる。ロータ10の複数個のベーン
溝15にはそれぞれベーン16が出入自在に嵌装
され、ベーン16の先端はロータ10を囲む回転
スリーブ30に接する。回転スリーブ30はセン
ターハウジング22に内装されるが、両者の間に
は厚さ0.02mmないし0.15mmの空気軸受室40が介
在する。リヤサイドハウジング23の背面にリヤ
カバー24がガスケツトを介して固定され、その
リヤカバーには吐出室41と吸入室51が設けら
れる。吐出室41は吐出弁60を介して吐出孔4
2と連通し、その吐出孔はロータ10と回転スリ
ーブ30の間の圧縮室43と連通する。吸入室5
1は吸入孔52を介して反対側の吸気室53に連
通する。フロント及びリヤサイドハウジング2
1,23の回転スリーブ30との摺動面に環状溝
26を設けその中に無潤滑摺動部材25を嵌着す
る。ボルト27はセンターハウジング22の肉厚
部28を貫通し、フロント及びリヤハウジング2
1,23、センターハウジング22、リヤカバー
24を軸方向に締着する。
第2図及び第3図に示すように、吐出室41
は、リヤサイドハウジング23を貫通する高圧孔
44と、その高圧孔と交差するセンターハウジン
グ22の内面の吐出側端面に設けた高圧溝45
と、その高圧溝45からセンターハウジング22
の軸方向に延びる複数個の高圧導入孔46と、そ
の高圧導入孔から回転スリーブ30の吐出側外周
面に向けて開口する絞り47とを順次経て空気軸
受室40の吐出側と連通する。又、吐出室41は
吐出孔42からリヤサイドハウジング23を斜め
内方に貫通する高圧内孔48と、その高圧内孔と
交差するリヤサイドハウジング23内面の高圧ベ
ーン溝49を介して吐出側にくるベーン16のベ
ーン溝15の底部と連通する。吸入室51はセン
ターハウジング22の吸入側を貫通する空気戻し
孔56と、その空気戻し孔と交差してセンターハ
ウジング22の両端面の吸入側を回る低圧溝55
と、その低圧溝と空気軸受室50を連結する空気
戻し通路57と、吸入室51からリヤサイドハウ
ジング23を貫通して低圧溝55に至る低圧孔5
4とを順次経て空気軸受室40の吸入側と連通す
る。空気戻し孔56から排気孔50を分岐させ、
その排気孔に必要であれば逆止弁を設ける。又、
吸入室51はリヤサイドハウジング23を斜め内
方に貫通する低圧内孔58と、その低圧内孔に連
通するリヤサイドハウジング23の内面の低圧ベ
ーン溝59を介して吸入側にくるベーン16のベ
ーン溝15の底部とも連通する。
は、リヤサイドハウジング23を貫通する高圧孔
44と、その高圧孔と交差するセンターハウジン
グ22の内面の吐出側端面に設けた高圧溝45
と、その高圧溝45からセンターハウジング22
の軸方向に延びる複数個の高圧導入孔46と、そ
の高圧導入孔から回転スリーブ30の吐出側外周
面に向けて開口する絞り47とを順次経て空気軸
受室40の吐出側と連通する。又、吐出室41は
吐出孔42からリヤサイドハウジング23を斜め
内方に貫通する高圧内孔48と、その高圧内孔と
交差するリヤサイドハウジング23内面の高圧ベ
ーン溝49を介して吐出側にくるベーン16のベ
ーン溝15の底部と連通する。吸入室51はセン
ターハウジング22の吸入側を貫通する空気戻し
孔56と、その空気戻し孔と交差してセンターハ
ウジング22の両端面の吸入側を回る低圧溝55
と、その低圧溝と空気軸受室50を連結する空気
戻し通路57と、吸入室51からリヤサイドハウ
ジング23を貫通して低圧溝55に至る低圧孔5
4とを順次経て空気軸受室40の吸入側と連通す
る。空気戻し孔56から排気孔50を分岐させ、
その排気孔に必要であれば逆止弁を設ける。又、
吸入室51はリヤサイドハウジング23を斜め内
方に貫通する低圧内孔58と、その低圧内孔に連
通するリヤサイドハウジング23の内面の低圧ベ
ーン溝59を介して吸入側にくるベーン16のベ
ーン溝15の底部とも連通する。
回転スリーブ30は、第4図及び第5図に示す
ように、外周面31の全周にわたり多数のV字型
ないしV字型の連続したW字型の気体集積溝32
が電解エツチングやシヨツトブラスト手法により
刻設される。気体集積溝32は軸方向に左右対称
であり、溝の深さは0.02mm〜0.08mmである。又、
この溝の斜行部分は周方向の線と鋭角、例えば2
〜45゜の範囲で交差することが好ましい。この回
転スリーブの外周面を囲むセンターハウジングの
内周面は平滑なままでもよいが、第6図の実施例
に示すように、センターハウジング22の内周面
34の周方向に斜交する同形の気体集積溝35を
刻設してもよい。しかし、この場合、第7図及び
第8図に示すように回転スリーブの気体集積溝3
2の傾斜方向はセンターハウジングの気体集積溝
とは逆向きに形成して両者の完全な重合を防止す
る。又、センターハウジングの内周面に気体集積
溝を設けたときは、回転スリーブの外周面の気体
集積溝は省いてもよい。
ように、外周面31の全周にわたり多数のV字型
ないしV字型の連続したW字型の気体集積溝32
が電解エツチングやシヨツトブラスト手法により
刻設される。気体集積溝32は軸方向に左右対称
であり、溝の深さは0.02mm〜0.08mmである。又、
この溝の斜行部分は周方向の線と鋭角、例えば2
〜45゜の範囲で交差することが好ましい。この回
転スリーブの外周面を囲むセンターハウジングの
内周面は平滑なままでもよいが、第6図の実施例
に示すように、センターハウジング22の内周面
34の周方向に斜交する同形の気体集積溝35を
刻設してもよい。しかし、この場合、第7図及び
第8図に示すように回転スリーブの気体集積溝3
2の傾斜方向はセンターハウジングの気体集積溝
とは逆向きに形成して両者の完全な重合を防止す
る。又、センターハウジングの内周面に気体集積
溝を設けたときは、回転スリーブの外周面の気体
集積溝は省いてもよい。
回転スリーブの外周面に設ける気体集積溝32
は第4図及び第8図に示した形状に限る必要はな
く、第9図ないし第14図に示すように、ヘリン
グボーン状にすることができる。さらに第15図
ないし第17図に示すように、周方向に断続的に
並ぶ深目の気体集積溝33と斜状ないしV字型の
気体集積溝32を併存させてもよい。
は第4図及び第8図に示した形状に限る必要はな
く、第9図ないし第14図に示すように、ヘリン
グボーン状にすることができる。さらに第15図
ないし第17図に示すように、周方向に断続的に
並ぶ深目の気体集積溝33と斜状ないしV字型の
気体集積溝32を併存させてもよい。
次に本発明の回転圧縮機の動作について説明す
る。エンジンの回転をプーリ14に伝えて回転圧
縮機を駆動すると、ロータ10の回転に伴い圧縮
された高圧空気が吐出室41に吐出される。吐出
室41は一連の高圧孔44、高圧溝45、高圧導
入孔46、絞り47を順次経て回転スリーブ30
とセンターハウジング22の間の空気軸受室40
へと通じているので、高圧空気の一部は絞り部4
7から噴出する。空気軸受室40へ噴出した高圧
空気は空気戻し通路57と低圧溝55を経て空気
戻し孔56へ流入し、そこから排気孔50を経て
外気へ流出するか、又は低圧溝55と低圧孔54
を経て吸気室51へ流入する。この空気の流れに
より空気軸受室40の内部に静圧と共に動圧が生
ずるので、空気ベアリングとしての空気軸受室4
0はその静圧と動圧で回転スリーブ30を支持す
る。
る。エンジンの回転をプーリ14に伝えて回転圧
縮機を駆動すると、ロータ10の回転に伴い圧縮
された高圧空気が吐出室41に吐出される。吐出
室41は一連の高圧孔44、高圧溝45、高圧導
入孔46、絞り47を順次経て回転スリーブ30
とセンターハウジング22の間の空気軸受室40
へと通じているので、高圧空気の一部は絞り部4
7から噴出する。空気軸受室40へ噴出した高圧
空気は空気戻し通路57と低圧溝55を経て空気
戻し孔56へ流入し、そこから排気孔50を経て
外気へ流出するか、又は低圧溝55と低圧孔54
を経て吸気室51へ流入する。この空気の流れに
より空気軸受室40の内部に静圧と共に動圧が生
ずるので、空気ベアリングとしての空気軸受室4
0はその静圧と動圧で回転スリーブ30を支持す
る。
回転スリーブ30が回転すると、回転スリーブ
30の外周面31には周方向ないし周方向に交差
する方向に延びる気体集積溝32,33が刻設さ
れているため、回転スリーブ30の回りの空気は
気体集積溝32,33の回転方向の反対側の端部
から溢れて動圧を生ずる。その結果、空気軸受室
40の空気ベアリングとしての負荷力はさらに増
大する。
30の外周面31には周方向ないし周方向に交差
する方向に延びる気体集積溝32,33が刻設さ
れているため、回転スリーブ30の回りの空気は
気体集積溝32,33の回転方向の反対側の端部
から溢れて動圧を生ずる。その結果、空気軸受室
40の空気ベアリングとしての負荷力はさらに増
大する。
回転スリーブの外周面に気体集積溝がなく、第
6図に示すように、センターハウジング22の内
周面34にのみ気体集積溝35がある場合も、回
転スリーブの回りの空気は、気体集積溝35に沿
つて流れその先端部で溢れるから、回転スリーブ
の外周面にのみ気体集積溝を設けたものと同様に
空気軸受室40の空気ベアリングとしての負荷力
を増大させる。
6図に示すように、センターハウジング22の内
周面34にのみ気体集積溝35がある場合も、回
転スリーブの回りの空気は、気体集積溝35に沿
つて流れその先端部で溢れるから、回転スリーブ
の外周面にのみ気体集積溝を設けたものと同様に
空気軸受室40の空気ベアリングとしての負荷力
を増大させる。
回転スリーブの外周面のセンターハウジングの
内周面の双方に気体集積溝を設けたときも、当
然、空気軸受室の負荷力は増大するが、双方の気
体集積溝を相互に逆に形成しなければならない。
これは双方の気体集積溝が完全に重合すると、負
荷力が逆に減少するからである。
内周面の双方に気体集積溝を設けたときも、当
然、空気軸受室の負荷力は増大するが、双方の気
体集積溝を相互に逆に形成しなければならない。
これは双方の気体集積溝が完全に重合すると、負
荷力が逆に減少するからである。
実験によると、気体集積溝を設けない場合、空
気軸受室の負荷力は動圧効果が少なく30Kg/cm2に
すぎないが、回転スリーブの外周面とセンターハ
ウジングの内周面の双方又はいずれか一方に気体
集積溝を設けた場合、空気軸受室の動圧効果は著
しく負荷力は150〜200Kg/cm2と大幅に増大するこ
とが認められた。このように、空気軸受室の負荷
力が著しく増大するため、回転スリーブが高圧側
へ押されても、回転スリーブの外周面とセンター
ハウジングの内周面の接触は防止されるから、ス
カツフイングは発生せず、回転スリーブは常に円
滑に回転する。
気軸受室の負荷力は動圧効果が少なく30Kg/cm2に
すぎないが、回転スリーブの外周面とセンターハ
ウジングの内周面の双方又はいずれか一方に気体
集積溝を設けた場合、空気軸受室の動圧効果は著
しく負荷力は150〜200Kg/cm2と大幅に増大するこ
とが認められた。このように、空気軸受室の負荷
力が著しく増大するため、回転スリーブが高圧側
へ押されても、回転スリーブの外周面とセンター
ハウジングの内周面の接触は防止されるから、ス
カツフイングは発生せず、回転スリーブは常に円
滑に回転する。
第1図及び第2図は本発明の一実施例の圧縮機
の一部を切欠いて示す斜視図及び側断面図、第3
図は第2図の−線に沿う断面図、第4図及び
第5図は回転スリーブの斜視図及び側断面図、第
6図はセンターハウジング内周面の部分展開図、
第7図及び第8図は他の実施例の第4図及び第5
図に相当する図、第9図ないし第17図はそれぞ
れ別の実施例の第4図に相当する図である。 10:ロータ、16:ベーン、22:センター
ハウジング、30:回転スリーブ、31:同外周
面、32,33:同気体集積溝、34:センター
ハウジング内周面、35:同気体集積溝、40:
空気軸受室、41:吐出室、51:吸入室。
の一部を切欠いて示す斜視図及び側断面図、第3
図は第2図の−線に沿う断面図、第4図及び
第5図は回転スリーブの斜視図及び側断面図、第
6図はセンターハウジング内周面の部分展開図、
第7図及び第8図は他の実施例の第4図及び第5
図に相当する図、第9図ないし第17図はそれぞ
れ別の実施例の第4図に相当する図である。 10:ロータ、16:ベーン、22:センター
ハウジング、30:回転スリーブ、31:同外周
面、32,33:同気体集積溝、34:センター
ハウジング内周面、35:同気体集積溝、40:
空気軸受室、41:吐出室、51:吸入室。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 センターハウジングに回転可能に支承した回
転スリーブと、前記回転スリーブの偏心位置にお
いて回転するロータと、前記ロータに出入自在に
嵌装したベーンとを備え、前記回転スリーブ外周
面と前記センターハウジング内周面の間に形成さ
れた空気軸受室により前記ベーンと共に回転する
前記回転スリーブを支承する回転圧縮機であつ
て、前記回転スリーブの外周面全体に多数の軸方
向に交差する方向に延長する浅い気体集積溝が刻
設されたことを特徴としてなる回転圧縮機。 2 気体集積溝を回転スリーブの軸方向において
左右対称に設けたことを特徴としてなる特許請求
の範囲第1項に記載の回転圧縮機。 3 気体集積溝を連続又は断続するV字型にした
ことを特徴としてなる特許請求の範囲第1項又は
第2項に記載の回転圧縮機。 4 前記センターハウジングの内周面に前記回転
スリーブの外周面に刻設された気体集積溝とは重
合しないように軸方向に交差する方向に延長する
多数の気体集積溝が刻設されたことを特徴として
なる特許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれ
か一つに記載の回転圧縮機。 5 センターハウジングに回転可能に支承した回
転スリーブと、前記回転スリーブの偏心位置にお
いて回転するロータと、前記ロータに出入自在に
嵌装したベーンとを備え、前記回転スリーブ外周
面と前記センターハウジング内周面の間に形成さ
れた空気軸受室により前記ベーンと共に回転する
前記回転スリーブを支承する回転圧縮機であつ
て、前記センターハジングの内周面に多数の軸方
向に交差する方向に延長する浅い気体集積溝が刻
設されたことを特徴としてなる回転圧縮機。
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JP57216293A JPS59105990A (ja) | 1982-12-11 | 1982-12-11 | 回転圧縮機 |
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