JPH04143481A - 回転式圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、冷凍サイクル等に使用する回転式圧縮機に関
し１．特に体積効率が良好な機械部の構成に係わる。

従来の技術 従来の構成を第３図、第４図、第６図、第６図を用いて
説明する。

１は密閉ケーシング、２は電動機部であり、シャフト３
を介してシリンダ４、ローラ６、ベーン６、主軸受７、
副軸受８により構成される機械部本体９と連結している
。シャフト３は主軸３ａ。

副軸ｓｂ、及び主軸３ａ、副軸３ｂの軸芯からＥだけ偏
心したクランク３Ｃよりなる。また、シャフト３の中心
には穴３ｅが形成されると共にクランク３Ｃには給油孔
ｓｆ、給油溝３ｑが設けられている。１ｏはベーン背面
に設けられたスプリングである。１１ａ、１１ｂはシリ
ンダ４内で、ローラ６、ベーン６、主軸受７、副軸受８
により構成される吸入室と圧縮室である。ローラ６の主
軸受７、副軸受８と対向するそれぞれの端面５Ｍ。

／ ６ｂの内周側には内周側から外周側に向うに伴い断面積
が減少するテーパ５ｃ、６ｄが設けられている。１２は
、シャフト３と連結する給油機構でおる。１３は吸入管
であり、副軸受８、シリンダ４の吸入通路１４全介して
吸入室１１ａと連通している。１５は吐出孔であり吐出
弁１６を介して密閉ケーシング１内と連通している。１
７は吐出管であり密閉ケーシング１内に開放している。

１８は潤滑油である。

第６図の実線の矢印方向は、圧縮機運転中のある時点に
おけるローラ５の運動方向をまた破線の矢印方向は、ロ
ーラ６の運動によりローラの端面ｓａ、ｓｂを潤滑油１
８が流れる方向を示している。また、ｓｅ、ｓｆはロー
ラ６のテーパ５ｃ。

５ｄのうち、この破線の矢印方向に断面積を徐々に減少
する部位（ｓｆは図示せず）であり、６ｇ。

６ｈは、断面積を徐々に増加する部位（ｓｈは図示せず
）である。

次に回転式圧縮機の圧縮機構について説明する。

冷却システム（図示せず）からの冷媒ガスは、吸入管１
３、吸入孔１４より導かれシリンダ４内の吸入室１１Ｍ
に至る。吸入室１１ａに至った冷媒ガスは、シャフト３
のクランク３Ｃに回転自在に収納されたローラ５とベー
ン６により仕切られた圧縮室１１ｂで、電動機部２の回
転に伴うシャフト３の回転運動により漸次圧縮される。

圧縮された冷媒ガスは、吐出孔１６、吐出弁１６を介し
て密閉ケーシング１内に一旦吐出された後、吐出管１７
を介して冷却システムに吐出される。

又、冷媒の溶は込んだ密閉ケーシング１内の高圧の潤滑
油１８Ｆｉ、、給油機構１２によｐシャフト３の穴３ｅ
に供給され、主軸受７と副軸受８との摺動部に供給され
ると共に、給油孔３（、給油溝３ｑよりクランク３Ｃと
ローラ５の内周側に供給され、ローラ端面６ａ、６ｂを
潤滑した後、吸入室１１ａ、圧縮室１１ｂに至り、その
後吐出孔１６より密閉ケーシング１内に吐出され、密閉
ケーシング１の下部に戻る。

このとき、ローラ６は、シャフト３の回転に伴い、クラ
ンク３Ｃのまわりを方向を考えながら自転し且つ、公転
運動を行い、この結果ローラ６上の一点の軌跡は、ら旋
状となる。従って、ローラ５の移動方向は、シャフト３
が回転する間に３６００近く変化することになるが例え
ばローラ６のら旋運動の運動方向が、第６図の矢印で示
す方向とすると、ローラ６の端面５ａ、５ｂにはテーパ
５ｃ。

６ｄが設けられているためテーパ５ｃ、５ｄの中で５０
と６量の近傍部に流入する潤滑油１８のみが、内径側か
ら外径側に向うに従い断面が先細となりクサビ効果によ
り油圧力を発生することになる。（但し、ｔｓ　ｆ’　
はテーパ５ｄの５ｃ’とは反対の部位であシ、図示して
いない。）従って、チー／＜　６　ｃと６ｄの６ｅと５
ｆの近傍部の油圧力がバランスし、その結果ローラ６と
主軸受７、副軸受８間のクリアランスδ８とδｂがδ２
＝δｂとなる様にローラ５が保持される。ところで、ロ
ーラ端面５ａ、５ｂを介して、クランク３ｃ側から吸入
室１１ａ、圧縮室１１ｂに流入する冷媒の溶は込んだ潤
滑油の量は、クリアランスの３乗に比例する。従って、
δ８＋δｂ＝二定の場合、流入する量はδ６＝δｂのと
きに最小となり、その結果、テーパａｃ、ａｄを設ける
ことにより、体積効率が良好で効率の高い圧縮機が提供
される。

例えば、実公昭６１−２０３１７号公報にて示される。

発明が解決しようとする課題 この様な従来の溝造では、テーパに侵入する潤滑油のく
さび効果を利用しており、このくさび効果は、シャフト
の回転運動に伴うローラのら旋状の運動のうち公転運動
成分では発生するが、テーパが円周方向には断面積が変
化しないためにローラのクランクのまわ＃）ヲ回る自転
運動の成分に対しては、発生せずくさび効果が小さい。

また、クサビ効果による油圧力の発生部位が、ローラの
端面上の一箇所のみであり、大部分の部位には、発生せ
ず、更に、テーパ部そのものが、円周方向に連通した形
状となっているために、くさび効果により発生した圧力
は円周方向に逃げることとなり、くさび効果による発生
圧力は低い。この結果、くさび効果によるローラの安定
性は十分とは言えず、従って体積効率の向上効果が少な
いとの課題があった。

又、他の従来例として、ローラの端面に内周側から外周
側に至るに伴い輻が狭くなる数条の溝を設けたものがあ
るが、溝が内周側から外周側へまっすぐ伸びているか、
又は円周方向のどちらが一方へ同じ方向に傾いた曲線で
あるために、１回転中の自転方向が変化するローラの運
動に対して十分なくさび効果を発生することは難しく、
又、油圧力の発生部位が、ローラ上の一箇所となり、や
けりローラの安定性は十分とは言えない課題があった。

さらにローラの肉厚が厚い場合においては、ローラと軸
受端面との密着力が大きく、ローラと軸受端面が接触す
ると引き離すに十分な油圧力がくさび効果から得られず
体積効率が向上しない課題があった。

本発明は上記従来例の欠点を解決するものであり、従来
以上に体積効率の向上を図ると共にロラ肉厚の厚い圧縮
機においても十分なくさび効果を発生し、吸入映や圧縮
室への冷媒の溶は込んだ潤滑油の流入量を最小に抑える
こと番目的としている。

課題を解決するための手段 本発明は、ローラの端面の内周側にそれぞれ設けられた
内周側凹状の段差とローラの内周側の段差との連通部と
、略円周方向に伸び連通部より離れるに伴い断面積を減
少する複数の封止部とより形成される溝を備えたもので
ある。

作　　　用 本発明は上記した構成により、ローラのら粧運動のうち
自転運動の成分に対しては、どちらの方向に自転しても
溝に流入した潤滑油は断面積の小さい方向に流れ、必ず
溝の封止部のどちらかに油圧力を発生することとなり、
大きな雄圧力を発生することができる。また、油圧力の
発生部位は、それぞれのローラ端面で２箇所以上に分散
して発生することになる。更に、溝の封止部に流入した
潤滑油は逃げ場が無いので油圧力は高く維持できる。

さらにローラ肉厚の厚い場合においても、ローラ内周部
に内周側凹状となる段差を設けているため、ローラ端面
面積が小さくなり１．くさび効果により軸受面に対する
密着力よりも大きな油圧力が得られる。

従って、両端面に発生する油圧力が大きく且っローラ端
面上に分散して発生し、発生した油圧力が高く維持でき
ることになり、ローラと主軸受及び副軸受間のクリアラ
ンスδ６とδｂが漏れの最も少ないδ６＝δｂにＩＭ実
に保持される。その結果圧縮室や吸入室へ流入するオイ
ルの量が減少し体積効率が向上すると共に漏れ損失が少
なくなる。

実施例 以下実施例につき、第１図、第２図にて説明する。

尚、従来例と同一の部分は同一符号を付し説明を省略す
る。

１９はローラであり、従来と同様にシャフト３のクラン
ク３ｃに回転自在に保持されている。ローラ１９の端面
１９ａ、１９ｂには、内周側に内周部が凹状となる段差
１９ｃ、１９ｄが設けられており、さらに、溝２０〜２
４〜２７及び溝２８〜３２〜３５が同数だけ設けられて
いる。溝２０〜３５はローラ１９の内周側の段差１９Ｇ
、１９ｄとの連通部２０　ａ〜３５ａ及び円周方向に沿
って連通部２０ａ〜３５ａより伸び且つ連通部２０ａ〜
３５ａより離れるに伴い断面積を減少する封止部２０ｂ
〜３６ｂ及び２ｏＣ〜３５ｃにより形成されている。

かかる構成において、吸入管１３より吸入された冷媒ガ
スは、従来と同様に圧縮され吐出管１７より冷却システ
ムに吐出される。

１だ、冷媒の溶は込んだ密閉ケーシング１内の高圧の潤
滑油１８も従来と同様に機械部本体９を潤滑するが、ロ
ーラ１９の内周側に流入した潤滑油１８は、ローラ１９
ａ、１９ｂを潤滑した後従来と同様に密閉ケーシングの
下部に戻る。

ローラ１９は、従来と同様にシャフト３の回転に伴い、
公転運動と自転運動を行い、この結果ローラ１９はら旋
運動を行う。このら旋運動のある瞬間の運動の方向を従
来と同様に実線の矢印方向とし、又ローラ１９の運動に
より潤滑油１８が流れる方向を破線の矢印方向とする。

このとき、ローラ１９の端面１９ａ上の溝２゜〜２７で
は、封止部２０ｂ　〜２７　ｂ　、　２０ｃ　〜２７Ｃ
！のうち封止部２０Ｃ，２１ｃ、２３ｂ、２４ｂ。

２５ｂ、２６ｂ、２６Ｇ　、２７ｃが、破線の矢印方向
で示す潤滑油１８の流れ方向に対して、断面積を減少す
ることとなＶ、連通部２０ａ〜２７ａより流入する潤滑
油１Ｂにより油圧力を発生する。

即ち、溝２０〜２７のうち、溝２２以外の溝では、封止
部２０ｂ　〜２７ｂ　、２０ｃ　〜２７ｃのどちらか一
方又は両方で油圧力が発生し、油圧力の発生位置が、従
来の一箇所だけと異なり、ローラ端面１９ａ上に分散さ
れる。又、端面１９ｂ上の溝２８〜３６においても、端
面１９ａ上の溝２０〜２了と同様に溝２２と対称位置溝
３０以外の溝で、封止部２８ｂ〜ｓｓｂ、２ｓｃ〜３６
ｃのどちらか一方又は両方で油圧が発生し、且つ油圧の
発生位置は、端面１９　ａと１９ｂで対称位置となる。

更に、ローラ１９のら旋運動を形成する自転成分におい
ては、略円周方向に断面積を減少する封止部２０ｂ〜３
５ｂ　、２０ｃ　、３５ｃを形成しているために、どち
らの自転方向に対してもクサビ効果による油圧力を発生
する。また油圧力は、封止部２ｏｂ〜３５ｂ、２ｏＣ〜
３５Ｃの近傍で発生するので油圧力の逃げ場がなく、油
圧力は高く保持される。従って、ローラ１９の端面１９
ａ。

１９ｂＫは常に同じ大きさの油圧力が分散した位置に発
生しバランスすることになる。また、この油圧力は、自
転成分により発生する油圧力針と、油圧力が逃げず高く
保持される分だけ従来より高い油圧力となるため、ロー
ラ１９は、−回転中従来以上に確実にクリアランスδａ
；δｂの位置に保持され、体積効率が向上する。

さらに、ローラ肉厚が厚い場合においても、ローラ１９
の内周側に内周側凹状となる段差１９Ｃ１１９ｄを設け
ているため、ローラ端面の面積を小さくできるため、ロ
ーラ端面１９ａ、１９ｂと主軸受７または副軸受８との
接触部における密着力をくさび効果による油圧力より弱
くでき、ローラが片面に寄ったまま回転することがなく
なる。

このために、圧縮室や吸入室へ流入する潤滑油の量が減
少し体積効率が向上する。

尚、本実施例においては、断面積の変化を溝巾にて行っ
たが、溝の深さで行っても良い。

発明の効果 以上の説明から明らかな様に本発明は、シリンダと、シ
リンダの端面に固定された主軸受及び副軸受と、主軸受
及び副軸受内を回転摺動し且つクランクを有するシャフ
トと、シャフトのクランクに自転自在に収納されたロー
ラと、ローラに当接し且つシリンダに設けられた溝内を
往復摺動するベーンと、ローラの内周側で主軸受及び副
軸受と対向する端面のそれぞれに設けられた内周側凹状
の段差とローラの内周側に設けられた段差との連通部、
および略円周方向に伸び連通部より離れるに伴い断面積
を減少する複数の封止部より形成される溝を備えたもの
であるから、ローラのら旋運動を形成する自転運動に対
しても油圧力が発生するために油圧力が高くなり、また
油圧力の発生部位はそれぞれの端面上の２．箇所以上に
分散して発生し、更に封止部に流入した潤滑油は逃げ場
がないので発生した油圧力を高く維持できることとなる
ので、ローラの端面と主軸受、副軸受間のクリアランス
を常に均等に保持することができ、漏れ損失が減少し体
積効率が向上する。

さらにローラ肉厚が厚い場合においても、ロラの内周側
に設けられた段差により、ローラ端面の面積が小さくな
ることからローラ端面と軸受面とが接触した場合の密着
力をくさび効果による油圧力より弱くでき、ローラが片
面に寄ったまま回転することがなくなり、ローラ端面と
主軸受、副軸受間のクリアランスを均等に保持すること
ができ体積効率の高い圧縮機を供給することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回転式圧縮機のローラ
の正面図、第２図は本発明の機械部の拡大断面図、第３
図は従来の回転技圧縮機の縦断面図、第４図は第３図の
ｙ　−■’線における矢視図、第５図は第３図の機械部
の拡大断面図、第６図は従来のローラ正面図である。 ３・・・・・・シャフト、３Ｃ・・・・・・クランク、
４・・・°°°シリンダ、６・・・・・・ベーン、７・
・・・・・主軸受、８・・・・・・副軸受、１９・・・
・・・ローラ、１９ａ、１９ｂ・・・・・・ローラ端面
、１９ｃ、１９ｄ・旧・・段差、２０〜２４〜２７．２
８〜３２〜３５・・・・・・溝、２０　ａ〜２４ａ〜２
７ａ　、２８ａ〜３２ａ〜３５ａ・・・・・・連通部、
２０ｂ〜２４ｂ　〜２７ｂ　、２０Ｃ〜２４ｃ〜２７Ｃ
。 ２８ｂ〜３２ｂ〜３５ｂ、２８ｃ〜３２ｃ〜３５ｃ・・
・・・・封止部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シリンダと、前記シリンダの端面に固定された主軸受及
   び副軸受と、前記主軸受及び副軸受内を回転摺動し且つ
   クランクを有するシャフトと、前記シャフトのクランク
   に自転自在に収納されたローラと、前記ローラに当接し
   且つ前記シリンダに設けられた溝内を往復摺動するベー
   ンと、前記ローラの内周側で前記主軸受及び副軸受と対
   向する端面のそれぞれに設けられた内周側凹状の段差と
   前記ローラの内周側に設けられた段差との連通部および
   略円周方向に伸び前記連通部より離れるに伴い断面積を
   減少する複数の封止部より形成される溝を備えた回転式
   圧縮機。