JPH0426713Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この考案は気体圧縮機に係わり、特にカークー
ラーに好適な圧縮作業室容量を可変としたロータ
リベーン型の気体圧縮機に関する。

《従来の技術》 従来、容量可変型の気体圧縮機はサイドブロツ
クと吸入室との間に制御プレートを装着し、この
制御プレートを回動させることにより、制御プレ
ート面に形成されたバイパス孔を介して圧縮ガス
をバイパスさせて、圧縮ガスの圧縮量を調整する
構成になつている。

すなわち、この従来の気体圧縮機は第２図の縦
断面図および第３図の横断面図（第２図の−
線断面図）に示されるように、圧縮機本体１０
と、この圧縮機体１０を気密に包囲する一端開口
型のケーシング１１と、このケーシング１１の開
口端面に取り付けられたフロントヘツド１２とを
備えている。

圧縮機本体１０は、内周略楕円筒状のシリンダ
ブロツク１３とこのシリンダブロツク１３の両側
に取り付けられたフロントサイドブロツク１４お
よびリアサイドブロツク１５とを有し、これらに
より形成された略楕円筒状のシリンダ室ａ内に
は、ロータ軸１６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１７を装着した充
実円筒状のロータ１８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１４の内面
側の突設されたボス部１４ａには、略円盤状の制
御プレート１９がスラストベアリング２０により
回動自在に嵌合されている。

この制御プレート１９は、第３図に示すような
機構により駆動される。すなわち、フロントヘツ
ド１２内に内周円筒状のシリンダ３０が穿設さ
れ、このシリンダ３０内に駆動軸３１が摺動自在
に収納され、さらに、この駆動軸３１の先端３１
ａは上記フロントヘツド１２とフロントサイドブ
ロツク１４との間に形成された吸入室２１内に臨
み、かつ押圧バネ３２のバネ圧により、常時後退
側（後述の空間部３３側）に付勢されている。

一方、駆動軸３１の後端３１ｂ側のシリンダ３
０の空間部３３には吐出ガス圧（圧縮ガス圧）で
加圧された循環油が供給され、この油圧により押
圧バネ３２のバネ圧と逆方向に駆動軸３１が付勢
されている。すなわち、空間部３３にはリヤサイ
ドブロツク１５の背部とケーシング１１との間に
形成される後部空間ｂの下部に設けられる油溜り
ｃの循環油が、シリンダブロツク１３、両サイド
ブロツク１４，１５に設けられた連絡孔１５ａ，
１３ａ，１４ａを介して供給されている。なお、
この連絡孔のうち１４ａには図示しないが途中に
絞り部が形成され、突出側の急激な圧力変動がそ
のまま空間部３３に伝わらないようにされてい
る。

更に、駆動軸３１と制御プレート１９との関係
は、制御プレート１９のフロントヘツド１２に対
向する側面に駆動ピン３７が突設され、この駆動
ピン３７はフロントサイドブロツク１４に形成さ
れた弓形のガイド孔３８を貫通して吸入室２１内
にその先端３７ａが臨み、駆動軸３１に形成され
た凹部３９内に上記ピンの先端３７ａが係合され
ている。

従つて、駆動軸３１の先端３１ａには押圧バネ
３２のバネ圧と吸入室２１内の吸入圧との総合圧
力が加わり、一方、駆動軸３１の後端３１ｂには
空間部３３内に供給される潤滑油の油圧が加わ
り、上記総合圧力と油圧との差圧により駆動軸３
１がシリンダ３１内を進退移動し、駆動ピン３７
を介して制御プレート１９を所定角度内で回転駆
動させることができる。

さらに、吸入室２１と空間部３３との間には、
油圧力を調整するための油圧制御弁４０が設けら
れている。この油圧制御弁４０は空間部３３と連
通する通路４１の途中にチヤンバ４２を形成し、
このチヤンバ４２内にベローズ４３の可動端に突
設したロツド４４の先端がベローズ４３の膨脹時
に通路４１に遊嵌されているボール４５を、バネ
４６に逆らいながら押圧することにより通路４１
を開放し、空間部３３の油圧を低圧側の吸入室２
１に逃すように構成されている。

以上のように構成された気体圧縮機において、
ロータ１８の回転に伴いベーン１７が回転してガ
スの圧縮が開始されると、第２図の矢印イで示さ
れるように、フロントヘツド１２に設けられた吸
気口２２から吸い込まれた吸入室２１内のガスは
フロントサイドブロツク１４に設けられた吸入口
２３を経てシリンダブロツク１３に貫通形成され
た吸気通路２４に導入され、この吸気通路２４の
両側に設けられた切欠き２５ａ，２５ｂからシリ
ンダ室ａ内に吸い込まれる。

次いで、ベーン１７の回転により圧縮行程に入
ると、圧縮された冷媒ガスは図示しない突出ポー
ト、突出弁を経てリアサイドブロツク１５に設け
られた連絡孔２６を経てリアサイドブロツク１５
の背部に設けられた油分離器２７に供給され，こ
こで油（潤滑油）分が分離された後、第２図矢印
ロで示すようにケーシング１１の後部空間ｂに達
し、さらに吐出口２８を経て外部に排出される。

一方、制御プレート１９の動作は、例えばロー
タ軸１６がエンジンの出力軸に接続されたカーク
ーラーに用いられた場合、エンジンの回転数が高
速になると、単位時間当りの冷媒圧縮量が増大
し、気体圧縮機の吐出側の圧力が上昇するととも
に、吸入室２１側の圧力が低下する。この場合、
吸入室２１の圧力の変動に応じて油圧制御弁４０
が作動し、空間部３３内の油圧が吸入室２１側に
開放されて空間部３３内の油圧が低下すると、押
圧バネ３２の作用により駆動軸３１が後退し制御
プレート１９が回動される。この回転により圧縮
ガスが制御プレート１９のバイパス孔１９ａおよ
びフロントサイドブロツク１４に設けられたバイ
パス孔１４ｂを通じて排出され、圧縮作業室の容
量が適正な値に自動的に調整され、適正な冷媒圧
縮量に調整される。

《考案が解決しようとする課題》 しかしながら、上記気体圧縮機においては、制
御プレートの回動の押圧力を一本の押圧バネで行
なうように構成しているため、制御プレートの最
大回転角度（圧縮作業室容量は最少）においては
最適な押圧力が得られないという問題点があつ
た。

この問題を解決するためには押圧バネの長さを
充分に長くすれば良いが、押圧バネを長くしよう
とすると、フロントヘツドに設けるシリンダの長
さが長くなり、その分だけ気体圧縮機外径が大き
くなつて、例えばスペースの限られたエンジンル
ームへの取付に不便を来すという問題点があつ
た。

本考案は、上記問題点を解決する為になされた
もので、気体圧縮機外径を大きくすることなく、
制御プレートの回動力が最適に得られるような気
体圧縮機の提供を目的とする。

《課題を解決するための手段》 この考案は上記目的を達成するためになされた
ものであつて、その構成は内周略楕円筒状のシリ
ンダブロツクと、このシリンダブロツクの両側に
取り付けられるフロントおよびリアサイドブロツ
クと、上記シリンダブロツクおよび両サイドブロ
ツクによつて形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、フロントサイドブロツク
の内面側に設けられ、所定角度内で回動可能な略
円盤状の制御プレートと、この制御プレートの外
側面に突設して設けられた駆動ピンと、この駆動
ピンの先端に連繋され、かつ上記フロントサイド
ブロツクとこのフロントサイドブロツクの外周側
に設けられたフロントヘツドとの間に形成された
吸入室に一端が臨むように配置された駆動軸と、
上記フロントヘツドに設けられ、上記駆動軸を摺
動自在に収納するシリンダと、このシリンダ内に
配設され、かつ上記駆動軸の一端側に配設されて
上記駆動軸を後退方向に付勢する押圧バネと、高
圧ガスまたは吐出ガス圧により加圧された油溜ま
りの潤滑油を上記駆動軸の後端側シリンダの空間
部に供給する油圧供給路と、上記空間部と吸入室
間を連通する連通路に設けられ、吸入室内圧力が
低下すると上記連通路を開放する油圧制御弁とを
備えた気体圧縮機において、 上記制御プレートの外側面に突設し、かつこの
制御プレートの回動中心点を中心として上記駆動
ピンとほぼ反対位置に設けられた補助駆動ピン
と、 この補助駆動ピンの先端に連繋され、かつ吸入
室内に臨むように配置された補助駆動軸と、 上記フロントヘツドに設けられ、かつ上記補助
駆動軸を摺動自在に収納する補助シリンダと、 この補助シリンダに配設され、かつ上記補助駆
動軸の一端側に配設されて上記補助駆動軸を上記
駆動軸の押圧バネの付勢方向と同じ方向に付勢す
る補助押圧バネと、 を具備することを特徴とするものである。

《作用》 ロータの回転数が増大するか、あるいは冷房負
荷等が変化して吸入室の圧力が変動すると、その
変動に応じて押圧バネおよび補助押圧バネが共働
して制御プレートを回動させるように作用する。

《実施例》 以下、本考案に係わる気体圧縮機の好適実施例
について図面に基づいて説明する。なお、従来と
同一構成要素には同一符号を用い、これら構成要
素については説明が重複するため新規な部分のみ
について異なる符号を付して説明する。

第１図は本考案に係わる気体圧縮機の横断面図
であつて、これは上記従来の第２図の−線断
面図に該当しているとともに、本考案の縦断面図
は上記第２図と同一に表れるのでここでは省略さ
れている。

図中３０ａはフロントヘツド１２に設けられた
補助シリンダであつて、その中心線は上記シリン
ダ３０と約45度で交叉するように設けられている
とともに、その内部は吸入室２１と連通するよう
に構成されている。

この補助シリンダ３０ａに対向するフロントサ
イドブロツク１４の位置には、上記弓形のガイド
孔３８と同形状のガイド孔３８ａが設けられ、こ
のガイド孔３８ａから上記駆動ピン３７と同様な
補助駆動ピン３７′が貫通されている。この補助
駆動ピン３７′はロータ軸１６の軸心を中心とし
て、すなわち制御プレート１９の回動中心点を中
心として駆動ピン３７とほぼ反対位置の制御プレ
ート１９の外側面に突出して設けられていて、そ
の先端３７′ａが吸入室２１内に位置している。

上記補助シリンダ３０ａには、上記駆動軸３１
と同様な補助駆動軸３１ａが摺動自在に収納さ
れ、さらに、この補助駆動軸３１ａに設けられた
凹部３９ａに上記補助駆動ピンの先端３７′ａが
係合されているとともに、この補助駆動軸３１ａ
は補助シリンダ３０ａ内に設けられた補助押圧バ
ネ３２ａにより上記駆動軸３１の押圧バネ３２の
付勢方向と同方向に付勢されている。

なお、図中３０ｂは補助押圧バネ３２ａの一方
を支持するとともに、補助シリンダ３０ａを気密
状に密閉するキヤツプである。

以上のように構成される本実施例においては、
その圧縮動作は上記従来と同様に行われるので、
その説明は省略する。

ここで本考案の特徴である制御プレート１９の
回動動作について説明する。今、仮にロータ軸１
６の回転数が高速になると、単位時間当りのガス
圧縮量が増大し気体圧縮機の吐出側の圧力が上昇
するとともに、吸入室２１側の圧力が低下する。
この場合、吸入室２１の圧力の変動に応じて油圧
制御弁４０が作動し、空間部３３内の油圧が吸入
室２１側に放出され、空間部３３内の油圧が低下
する。このため、押圧バネ３２の作用により駆動
軸３１が後退し（空間部３３側へ移動し）制御プ
レート１９が回動されるとともに、補助押圧バネ
３２ａの作用により補助駆動軸３１ａが前進して
制御プレート１９が回動されて圧縮作業室の容量
が適正な値に自動的に調整され、適正なガス圧縮
量に調整される。

すなわち、押圧バネ３２と補助押圧バネ３２ａ
とはあたかも一本の押圧バネのように作用して制
御プレート１９を回動するように作用する。この
ため、制御プレート１９の最大回転角度において
も十分に押圧力を付与することができる。しか
も、この押圧のためのバネは分割してフロントヘ
ツド１２内に設けられるので、気体圧縮機外径を
大型化することなく実施することができる。

なお、上述の実施例では油圧制御弁４０として
ベローズ式が用いられているが、これをダイヤフ
ラム式としてもよく、あるいは電磁式弁にするよ
うにしてもよい。

《効果》 本考案は上述のように制御プレートを回動駆動
するための押圧バネとして補助押圧バネを付加す
るように構成したので、制御プレートの最大回転
角度においても充分に押圧力を付与することがで
きる。

しかも、この押圧のためのバネは分割してフロ
ントヘツド内に設けられているので、気体圧縮機
外径を大型化することなく実施することができる
等の効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係わる制御プレート駆動手段
を示す横断面図、第２図は従来気体圧縮機の全体
構成を示す縦断面図および第３図は第２図の−
線断面図である。 １０……圧縮機本体、１２……フロントヘツ
ド、１３……シリンダブロツク、１４……フロン
トサイドブロツク、１５……リアサイドブロツ
ク、１７……ベーン、１８……ロータ、１９……
制御プレート、１９ａ……バイパス孔、２１……
吸入室、３０……シリンダ、３０ａ……補助シリ
ンダ、３１……駆動軸、３１ａ……補助駆動軸、
３２……押圧バネ、３２ａ……補助押圧バネ、４
０……油圧制御弁、ａ……シリンダ室。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 内周略楕円筒状のシリンダブロツクと、このシ
   リンダブロツクの両側に取り付けられるフロント
   およびリアサイドブロツクと、上記シリンダブロ
   ツクおよび両サイドブロツクによつて形成される
   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、
   フロントサイドブロツクの内面側に設けられ、所
   定角度内で回動可能な略円盤状の制御プレート
   と、この制御プレートの外側面に突設して設けら
   れた駆動ピンと、この駆動ピンの先端に連繋さ
   れ、かつ上記フロントサイドブロツクとこのフロ
   ントサイドブロツクの外周側に設けられたフロン
   トヘツドとの間に形成された吸入室に一端が臨む
   ように配置された駆動軸と、上記フロントヘツド
   に設けられ、上記駆動軸を摺動自在に収納するシ
   リンダと、このシリンダ内に配設され、かつ上記
   駆動軸の一端側に配設されて上記駆動軸を後退方
   向に付勢する押圧バネと、高圧ガスまたは吐出ガ
   ス圧により加圧された油溜まりの潤滑油を上記駆
   動軸の後端側シリンダの空間部に供給する油圧供
   給路と、上記空間部と吸入室間を連通する連通路
   に設けられ、吸入室内圧力が低下すると上記連通
   路を開放する油圧制御弁とを備えた気体圧縮機に
   おいて、 上記制御プレートの外側面に突設し、かつこの
   制御プレートの回動中心点を中心として上記駆動
   ピンとほぼ反対位置に設けられた補助駆動ピン
   と、 この補助駆動ピンの先端に連繋され、かつ吸入
   室内に臨むように配置された補助駆動軸と、 上記フロントヘツドに設けられ、かつ上記補助
   駆動軸を摺動自在に収納する補助シリンダと、 この補助シリンダに配設され、かつ上記補助駆
   動軸の一端側に配設されて上記補助駆動軸を上記
   駆動軸の押圧バネの付勢方向と同じ方向に付勢す
   る補助押圧バネと、 を具備することを特徴とする気体圧縮機。