JPH0320556Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この考案は、カークーラ等に用いられる容量可
変型の気体圧縮機に係り、特に圧縮作業室の容量
を精密に制御するようにした気体圧縮機に関す
る。

《従来技術とその問題点》 通常、乗用車等の冷房に用いられる気体圧縮機
は、エンジンに並設され、このエンジンのクラン
クシヤフトプーリからＶベルト駆動され、圧縮機
側に装着された電磁クラツチで駆動側と断続する
ようにしている。

したがつて、この種気体圧縮機の能力はエンジ
ンの回転速度に比例して向上することになるが、
このことは逆に高速度で走行した場合には気体圧
縮機が高速で駆動されるために、車室内を過冷房
気味にしてしまう原因になるととも、これに比例
して消費動力も増大するという欠点があり、特に
ロータリー式の気体圧縮機においてはこのような
傾向が著しい。

既に出願人はこの対策として、気体圧縮機の駆
動速度に応じて、冷媒ガスの圧縮作業室容量を可
変させるいわゆる容量可変型の気体圧縮機を種々
提案している。

代表的なものを概略説明すると、圧縮機のフロ
ントサイドブロツクの内面側に制御プレートを設
け、かつこの制御プレートにフロントサイドブロ
ツクの連絡孔と連通する凹部（吸入口）を形成
し、駆動手段によりこの制御プレートを所定角度
回転させることにより、フロントサイドブロツク
の連絡孔から吸入される吸気容量を可変とする構
成である。

しかしながら、この種制御プレートを用いて圧
縮作業室の容量を可変とする気体圧縮機において
は、ロータがフロント側に強く押圧されるため、
ロータの高速回転の影響を受け、制御プレートが
わずかに回転側に移動してしまい、圧縮作業室の
容量を精密に制御することができないという欠点
が指摘されていた。

この要因としては、圧縮機本体の各部に供給さ
れる潤滑油がロータの前後端側に供給され、ロー
タの両側からベーン圧を加えることになつている
が、実際は制御プレートが設けられているフロン
ト側のベーン圧室の内圧は、制御プレートの摺動
部からの潤滑油のリークのため低下し、制御プレ
ートが設けられていないリア側のベーン圧室の内
圧よりも小さくなる。そのためロータがフロント
側に押圧され、制御プレートの回転制御に悪影響
を及ぼすものと考えられる。

また最近では圧縮効率を高めるため、ロータ前
端面と制御プレートとを密にシールする必要があ
り、余計にロータからの押圧力を制御プレートは
受け易くなつており、この点を見ても、制御プレ
ートを精密に制御することが望まれていた。

《考案の目的》 この考案は、上述の事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、制御プレートを回
転駆動し、圧縮作業室の容量を運転状態に応じて
可変するようにした容量制御形の気体圧縮機にお
いて、ロータの高速回転による悪影響を制御プレ
ートに及ぼすことなく、この制御プレートの精密
な制御を可能にした気体圧縮機を提供することに
ある。

《考案の構成》 上記目的を達成するために、本考案は、内周略
楕円筒状に形成されたシリンダと、このシリンダ
の両側に取付けられるフロントおよびリアサイド
ブロツクと、上記シリンダおよび両サイドブロツ
クによつて構成されるシリンダ室内に回転自在に
横架され、その半径方向に進退自在な複数のベー
ンを有するロータと、かつ上記フロントサイドブ
ロツクの内面側に所定角度内で回転転自在に軸着
された制御プレートとからなる圧縮機本体と、該
圧縮機本体を収容するとともに、そのリアサイド
ブロツクの後部に空間部を形成し、この空間部内
に吐出圧力下にある潤滑油を貯油し、かつ前記ロ
ータのロータ軸先端を回転自在に保持する密閉ケ
ーシングとを備え、吐出圧により前記潤滑油を圧
縮機本体の各部に供給すると同時に、その潤滑油
の一部をロータの前後両側に形成したベーン圧室
内に供給し、この油圧によつて前記シリンダ室の
内壁に対するベーンの接触圧力を得るようにし、
かつ高速・低速運転に応じて、前記制御プレート
を回転駆動させ、シリンダ室における圧縮作業室
の容量を可変とした気体圧縮機において、 前記リア側ベーン圧室に比べ、フロント側ベー
ン圧室の内圧を増大させることにより、前記ロー
タをリア側に付勢するようにしたことを特徴とす
る。

《実施例の説明》 以下本考案の好適な実施例を図面を用いて詳細
に説明する。

第１図は本考案に係る気体圧縮機の第１実施例
を示す縦断面図、第２図ないし第３図は同気体圧
縮機の高速運転時、低速運転時の各々の状態を示
す縦断面図、第４図は本考案に係る気体圧縮機の
第２実施例を示す縦断面図である。

第１図において、この気体圧縮機は、圧縮機本
体１と、この本体１を気密に包囲する一端開口形
のケーシング２と、該ケーシング２の開口端面に
取付けられたフロントヘツド３を備えている。

上記圧縮機本体１は、内周楕円筒状のシリンダ
４と、このシリンダ４の両側に取付けられたフロ
ントサイドブロツク５およびリアサイドブロツク
６とを有し、これによつて形成された略楕円筒状
のシリンダ室内にはロータ軸７と一体で、かつ周
囲にその半径方向に進退自在な５枚のベーン８を
装着した充実円筒状のロータ９が回転自在に横架
されている。

また、上記フロントサイドブロツク５の内面側
には略円盤状の制御プレート１０が軸着され、こ
の制御プレート１０は所定角度内で回動自在に構
成されている。

そして、上記制御プレート１０の周縁部に凹部
１１（吸入口）が凹設され、この凹部１１を通じ
てフロントサイドブロツク５の連絡孔１２とシリ
ンダ室１３とが連通するようになつている。

換言すれば、高速運転時には吸入圧が下がるた
め、制御プレート１０を回転させることにより凹
部１１が移動し、結果的に圧縮作業室の容量が小
容量となり、吸入圧を上げようとする（第２図参
照）。

逆に、低速運転時には吸入圧が上がるため、制
御プレート１０が上述方向とは反対方向に回転
し、それにより凹部１１が移動することにより、
圧縮作業室の容量が最大となるように構成されて
いる（第３図参照）。

そして、エンジン側からの出力により電磁クラ
ツチ（ともに図示せず）を介してロータ９が回転
駆動されると、フロントヘツド３に設けられた吸
気口１４から導入される低圧の冷媒ガスは、第１
図の実線矢印で示すように、フロントサイドブロ
ツクに180度対向して形成された連絡孔１２を経
てシリンダ室１３内に吸い込まれ、次いでシリン
ダ室１３内で圧縮された高圧ガスは吐出ポート１
５および吐出弁１６を経て、シリンダ４とケーシ
ング２の内周との間隙部に吐出し、さらにリアサ
イドブロツク６に上記連絡孔１２と略90度の位相
差をもつて設けられた連絡孔を経て、リアサイド
ブロツク６の背部にある油分離器１８に供給さ
れ、第１図破線矢印で示すように、ケーシング２
の後部空間から吐出口１９を経て外部に吐出され
る。

さらに、リアサイドブロツク６と密閉ケーシン
グ２との間に形成される空間部２０には潤滑油２
１が貯油されており、この潤滑油２１は吐出圧力
により、シリンダ４、両サイドブロツク５，６に
形成された油供給経路２２を通じてロータ軸７の
軸受部、ベーン８の底部およびロータの前後側に
各々形成されたベーン圧室２３に供給される。

次に、本考案の要部であるこれらベーン圧室２
３の構成について説明する。

まずフロント側ベーン圧室２３ａは、ロータ９
の前端面と制御プレート１０との間に形成され、
油供給経路２２を通じて潤滑油２１がこのフロン
ト側ベーン圧室２３ａ内に供給され、常時ロータ
９をリア側にPaの圧力で押圧している。またリ
ア側のベーン圧室は、ロータ９の後端面とリアサ
イドブロツク６との間隙部に形成されるリア側ベ
ーン圧室２３ｂと、ロータ軸７の後端面に形成さ
れるリア側ベーン圧室２３ｃとから構成され、フ
ロント側ベーン圧室２３ａ同様、油供給経路２２
を通じて潤滑油２１が上記リア側ベーン圧室２３
ｂ，２３ｃに供給されている。

さらに、ロータ軸７の後端面に形成したベーン
圧室２３ｃは、連通路２４を通じて吸入室２５と
連通しており、吸入室２５が低圧のため、実質的
にこのベーン圧室２３ｃからロータ軸７の後端面
への押圧力は小さい。

したがつて、ロータ９をフロント側に押圧する
圧力は、リア側ベーン圧室２３ｂの内圧Pbだけ
となる。一方、フロント側において、ロータ７に
は、メカニカルシールバネ２７による押圧力がリ
ア側に向け作用し、さらに上述したフロント側ベ
ーン圧室２３ａの内圧Paがリア側に作用してい
るため、これらロータ９に加わる圧力を総合的に
見れば、ロータ９をリア側に押圧する圧力の方
が、フロント側に押圧する圧力よりもはるかに大
きいので、ロータ９はリア側に付勢されることに
なる。

したがつて、ロータ９が高速回転した場合で
も、ロータ９は常にリア側に付勢されているの
で、制御プレート１０に、このロータ９の高速回
転による悪影響が及ぼされることはなく、制御プ
レート１０の回転位置を正しく制御でき、圧縮作
業室の容量を常に適正なものに保つことができ
る。

次に、第４図に基づき本考案に係る気体圧縮機
の第２実施例について説明する。

本実施例においては、フロント側ベーン圧室２
６ａが大径に形成される一方、リア側ベーン圧室
２６ｂ，２６ｃはそれぞれ、ロータ９とリアサイ
ドブロツク６との間隙部あるいはロータ軸７の後
端面に形成されている。そしてこれらフロント
側、リア側ベーン圧室２６ａ，２６ｂ，２６ｃ内
に油供給経路２２を通じて潤滑油２１を供給した
場合、フロント側ベーン圧室２６ａの内圧が、リ
ア側ベーン圧室２６ｂ，２６ｃを加えた値とほぼ
同一か、あるいはそれ以上に設定されているた
め、ロータ軸７に加わるメカニカルシールバネ２
７による押圧力がロータ９をリア側に押圧するこ
とを考えれば、ロータ９をリア側に押圧する圧力
の方が、フロント側に押圧する圧力よりも大きい
ため、ロータ９はリア側に付勢される。

したがつて、第１実施例同様、この実施例にお
いてもロータ９は常にリア側に付勢され、高速回
転時、ロータ９からの悪影響は制御プレート１０
に及ぶことはなく、制御プレート１０は常に適正
なる回転位置に制御され、圧縮作業室の容量を適
正なものに保つことができる。

《考案の効果》 以上説明してきたように本考案に係る気体圧縮
機は、制御プレートを回転駆動させ、圧縮作業室
の容量を可変としたいわゆる容量可変型の気体圧
縮機であつて、ロータの前後側に形成され、ロー
タを一定圧力で押圧するベーン圧室のベーン圧
を、フロント側ベーン圧をリア側のベーン圧より
も高いものに設定したものであるから、ロータは
常にリア側に付勢されており、ロータの高速回転
によつても、制御プレートの回転位置に何等悪影
響を与えず、常に制御プレートを適正な角度位置
に保持できるため、圧縮作業室の容量を常に適正
な値に保つことができ、機器の信頼性を高めると
ともに、ロータと制御プレートとのシール性を最
大限に高めることができ、圧縮損失を最小限に食
い止めることができる等の付随的な効果をも有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例を示す気体圧縮機
の縦断面図、第２図ならびに第３図は同気体圧縮
機の高速運転時、低速運転時をそれぞれ示す横断
面図、第４図は本考案の第２実施例を示す気体圧
縮機の縦断面図である。 ４……シリンダ、５……フロントサイドブロツ
ク、６……リアサイドブロツク、８……ベーン、
９……ロータ、１０……制御プレート、１１……
凹部（吸入口）、１２……連絡孔、１３……シリ
ンダ室、１４……吸気口、１９……吐出口、２１
……潤滑油、２２…油供給経路、２３，２６……
ベーン圧室、２４……連通路、２５……吸入室。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 内周略楕円筒状に形成されたシリンダと、こ
   のシリンダの両側に取付けられるフロントおよ
   びリアサイドブロツクと、上記シリンダおよび
   両サイドブロツクによつて構成されるシリンダ
   室内に回転自在に横架され、その半径方向に進
   退自在な複数のベーンを有するロータと、かつ
   上記フロントサイドブロツクの内面側に所定角
   度内で回転自在に軸着された制御プレートとか
   らなる圧縮機本体と、該圧縮機本体を収容する
   とともに、そのリアサイドブロツクの後部に空
   間部を形成し、この空間部内に吐出圧力下にあ
   る潤滑油を貯油し、かつ前記ロータのロータ軸
   先端を回転自在に保持する密閉ケーシングとを
   備え、吐出圧により前記潤滑油を圧縮機本体の
   各部に供給すると同時に、その潤滑油の一部を
   ロータの前後両側に形成したベーン圧室内に供
   給し、この油圧によつて前記シリンダ室の内壁
   に対するベーンの接触圧力を得るようにし、か
   つ高速・低速運転に応じて、上記制御プレート
   を回転駆動させ、シリンダ室における圧縮作業
   室の容量を可変とした気体圧縮機において、 前記リア側ベーン圧室に比べ、フロント側ベ
   ーン圧室の内圧を増大させることにより、前記
   ロータをリア側に付勢するようにしたことを特
   徴とする気体圧縮機。 (2) 前記リア側ベーン圧室と吸入室側とを連通さ
   せることにより、このリア側ベーン圧室の内圧
   を減少させ、該リア側ベーン圧室に比べフロン
   ト側ベーン圧室の内圧を増大させるようにした
   ことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１
   項記載の気体圧縮機。 (3) フロント側ベーン圧室を構成するポケツト室
   を大径に設定することにより、リア側ベーン圧
   室に比べフロント側ベーン圧室の内圧を増大さ
   せるようにしたことを特徴とする実用新案登録
   請求の範囲第１項記載の気体圧縮機。